Resistorer och potentiometrar

Vi har redan använt resistorer (motstånd) i tidigare kapitel. De fyller en viktig funktion i många av kretsarna som vi bygger. Resistorns huvuduppgifter är att sänka spänningen och begränsa strömmen i en krets. 

Resistorer

Tyvärr används två olika symboler för resistorer i schematiska bilder. Den ena används i Europa och den andra används i Amerika. Även om vi i denna bok håller oss till den europeiska symbolen är det viktigt att känna till båda.

 Europeiska (vänster) och amerikanska (höger) symbolen för resistor

Det finns tre egenskaper som skiljer mellan olika resistorer: resistansen, toleransen och märkeffekten. Resistansen mäts i ohm som betecknas med grekiska bokstaven omega (Ω). En linjär resistor har samma resistans hela tiden (lika många ohm), medan andra typer av resistorer har varierande resistans. Icke-linjära resistorers resistans kan variera beroende på exempelvis temperatur eller ljusförhållande.

Hur mycket en resistor sänker spänningen beror på resistorns resistans och hur stor ström som går genom den. Läs mer om detta i avsnittet om Ohms lag.  

Toleransen beskriver hur mycket resistansen kan avvika. Om en resistors märkta resistans är 100 Ω och toleransen är ±5 % kan den verkliga resistansen vara någonstans mellan 95 Ω och 105 Ω. 

Märkeffekten mäts i watt (W). Egenskapen beskriver hur stor värmeutveckling som resistorn klarar av. Små resistorer klarar vanligtvis en fjärdedels watt (0,25 W, ofta skrivet som 1/4 W), men det finns också resistorer som klarar betydligt mer. Sådana resistorer brukar kallas effektresistorer. 

Effektresistorer

Nedan ser du ett urval av potentiometrar i vårt sortiment. Klicka in på en produkt för att läsa mer om den eller scrolla vidare för att fortsätta läsa artikeln.

Resistorer är grupperade i olika serier som består av en mängd olika resistorvärden. Resistorerna som följer med i bokens tillhörande komponentkit är ur den så kallade E24-serien. Siffran 24 i serienamnet syftar på att serien innehåller resistorer med 24 olika resistorvärden per dekad (alltså 24 värden fördelade från 1 Ω till strax under 10 Ω, 24 värden fördelade från 10 Ω till strax under 100 Ω o.s.v.).

Här följer en översikt över samtliga värden i E24-serien från 10 Ω upp till strax under 1 MΩ. Lägg märke till hur värdena upprepas med tiopotensen som enda skillnad. 

10 Ω till 91 Ω

100 Ω till 910 Ω

1,0 kΩ till 9,1 kΩ

10 kΩ till 91 kΩ

100 kΩ till 910 kΩ

Toleransen i E24-serien är antingen ±5 % eller ±1 %. 

Andra vanliga serier är:

• E12-serien (±10 %)
• E48-serien (±2 %)
• E96-serien (±1 %).

Det hade inte varit praktiskt att trycka resistansen med text på varje resistor. Resistorer är små, så texten hade blivit nästan oläsbar och det hade funnits risk för felavläsning. Därför färgkodas resistorer. Färgerna som används är universella och alla tillverkare följer samma färgkoder.  Genom att lära sig vad de olika färgerna betyder går det snabbt att läsa av vilken resistans olika resistorer har. Antalet ringar kan däremot skilja mellan olika tillverkare och resistormodeller. 

Färgerna på en fyrringad resistor motsvarar följande siffror.

Illustration gjord med komponenter från Fritzing (fritzing.org). CC BY-SA 3.0

De två första ringarna på en fyrringad resistor kallas basen och representerar de första sifforna i resistansvärdet. En resistor med resistansen 4,7 kΩ (4700 Ω) har gul och violett som sina två första ringar. 

Den tredje ringen på en fyrringad resistor kallas multiplikatorn. Den anger antalet nollor som efterföljer basen. En 4,7 kΩ-resistor (4700 Ω) har två nollor efter basen och därför färgen röd som tredje ring (·10²). 

Den fjärde och sista ringen på en fyrringad resistor indikerar toleransen. En 4,7 kΩ-resistor med ±5 % i tolerans har en guldring som sin sista ring. 

Lägg märke till att ingen ring indikerar vilken märkeffekt resistorn har. Den brukar enbart märkas ut på förpackningen som resistorerna kommer i eller stå i deras datablad. Resistorerna som ligger i bokens tillhörande komponentkit är 1/4 W-resistorer. Andra resistorer med samma fysiska storlek har med högsta sannolikhet samma märkeffekt. 

En femringad resistor har tre basringar i stället för två. I övrigt fungerar märkningen på precis samma sätt. Fjärde ringen är multiplikatorn och femte ringen är toleransen.

Illustration gjord med komponenter från Fritzing (fritzing.org). CC BY-SA 3.0

Här följer exempel på olika resistorer och hur de kan se ut. Resistorerna i exemplen är de som följer med i bokens tillhörande komponentkit. 

100 Ω-resistorer

220 Ω-resistorer

330 Ω-resistorer

1 kΩ-resistorer

4,7 kΩ-resistorer

10 kΩ-resistorer

47 kΩ-resistorer

47 kΩ-resistorer

En potentiometer är som en reglerbar resistor. Bakom volymratten på hembioförstärkaren sitter en potentiometer. Genom att vrida på den höjs eller sänks resistansen, vilket i sin tur ändrar volymen. 

Potentiometrar av varierande typ

Potentiometern har, likt resistorn, olika symboler i olika delar av världen. 

Europeiska (vänster) och amerikanska (höger) symbolen för potentiometer

I Arduino-sammanhang kan en potentiometer kopplas till någon av de analoga ingångarna. Genom att vrida på potentiometern ändras spänningen i kretsen. Det kan i sin tur användas för att styra något som ska kunna justeras nästintill steglöst. Vi demonstrerar detta i Styr ett servo.

Det finns flera olika typer av potentiometrar. En av de vanligaste typerna kallas panelpotentiometer och används på det ovannämnda sättet. Inuti potentiometern finns en kolbana som strömmen måste gå genom. Kolbanan är själva resistansen i potentiometern. När potentiometer vrids upp blir kolbanan som strömmen måste gå igenom längre. 

Potentiometern har tre ben och fungerar i grund och botten som en spänningsfördelare mellan benen. Hur fördelningen görs beror på hur potentiometern är vriden. 

Resistansfördelning mellan benen på en potentiometer.

Utöver panelpotentiometrar finns bland annat skjutpotentiometrar (tänk på reglagen som sitter på mixerbord) och trimpotentiometrar. I det tillhörande komponentkittet finns en trimpotentiometer. Den är som en vridpotentiometer i kompakt format så att den med lätthet kan monteras på ett kretskort eller en kopplingsplatta. 

Olika potentiometrar har olika resistans. Resistansen som anges på potentiometern är den totala resistansen. Den kan exempelvis vara 4,7 kΩ eller 10 kΩ.

Resistansökningen kan antingen vara linjär eller logaritmisk. Med en linjär potentiometer ökar resistansen lika mycket hela tiden. Med en logaritmisk potentiometer ökar resistansen lite i början och mycket på slutet.

Linjär respektive logaritmisk kurva.

Potentiometrar har, likt vanliga resistorer, en märkeffekt som inte får överskridas. Märkeffekten står sällan på potentiometrarna, men den framgår av deras datablad. Trimpotentiometern som följer med i bokens tillhörande komponentkit är en linjär 10 kΩ-potentiometer med 0,1 W i märkeffekt.