Kaip žinoma, varžos yra gaminamos skirtingų geometrinių matmenų. Tai daroma ne be reikalo, o dėl skirtingos jų išsklaidomos galios. Didelio galingumo schemose gali būti naudojamos didelių matmenų varžos, o mažo galingumo schemos jos yra nedidelės.
Nevertinant planarinių elementų, dažniausiai naudojamos tokių galingumų varžos: 0,125 W, 0,25 W, 0,5 W, 1 W ir daugiau. Šios varžos tarpusavyje skiriasi matmenimis. Didesnio galingumo varžos yra didesnių matmenų, nei mažesnio galingumo. Projektuojant kokią nors schemą, būtina apskaičiuoti ten naudojamų varžų galingumą pagal vieną iš šių formulių:
čia P – galia, vatais; U – įtampa ant varžos, voltais; I – per varžą tekanti srovė, amperais; R – rezistoriaus varža, omais.
Šios formulės yra lygiareikšmės, tai reiškia, kad gali būti naudojama bet kuri iš jų.
Varžų galingumai grandinėse parenkami didesni, nei apskaičiuota galios reikšmė P. Tai daroma dėl kelių priežasčių:
- dėl ilgaamžiškumo. Jei bus naudojamas mažesnio galingumo, nei apskaičiuota, varža, tai elementas labiau kais ir greičiau perdegs;
- dėl šilumos sklaidos. Jeigu varža labai karšta, tai ji taip pat šildo greta esančius elementus (pvz., varžas, tranzistorius ir kt.).
Priimtina varžos darbo temperatūra yra iki 40 laipsnių Celsijaus.
Atlikime keletą eksperimentų, demonstruojančių varžos įkaitimą, priklausomai nuo įtampos, srovės bei varžos sklaidomos galios. Bandymams mums reikės: reguliuojamos įtampos maitinimo šaltinių dviejų multimetrų (vienas jų matuoja temperatūrą), varžų.
1 pav. Varžos temperatūros matavimo įranga
Paimkime 20 omų 0,125 W galingumo varžą ir pamatuokime jos pradinę temperatūrą (2 pav.).
2 pav. Varžos temperatūros matavimas
Kaip matome, pradinė varžos temperatūra yra 27 laipsniai pagal Celsijų. Prijunkime 1,1 V įtampą ir pamatuokime varžos temperatūrą.
Kaip matyti, esant 0,06 W, varžos temperatūra siekia 35 laipsnius (3 pav.)
3 pav. Galios matavimas, esant 1,1 V įtampai
Padidinkime įtampą iki 2,4 V.
4 pav. Galios matavimas, esant 2,4 V įtampai.
Kaip matome, padidinus įtampą iki 2,4 V, rezistoriaus temperatūra padidėjo iki 46 laipsnių, o apskaičiuota galia jau viršija rezistoriaus darbo galingumą (0,125 W). Dėl matavimo netikslumo, pamatuota temperatūra žemesnė, nei yra iš tikrųjų.
Padidinkime įtampą iki 4,49 V.
5 pav. Galios matavimas, esant 4,49 V įtampai.
Kaip matome, padidinus įtampą iki 4,49 V, rezistoriaus temperatūra padidėjo iki 116 laipsnių, o apskaičiuota galia jau viršija rezistoriaus darbo galingumą (0,125 W). Dėl matavimo netikslumo, pamatuota temperatūra žemesnė, nei yra iš tikrųjų.
Padidinkime įtampą iki 5,49 V.
6 pav. Galios matavimas, esant 5,49 V įtampai.
Šiuo atveju galia 1,5 W ir 12 kartų viršija leistiną rezistoriaus galingumą (0,125 W), temperatūra 6 kartus viršija pradinę.
Apžvelgus matavimo rezultatus, galima teigti, kad tinkamai parinkus rezistoriaus galingumą, jo temperatūra neviršija 40 laipsnių Celsijaus. (3 pav.)
