Materiały oporowe można podzielić biorąc pod uwagę TWR, co oznacza Temperaturowy Współczynnik Rezystancji i możemy wyróżnić:

- metalowe które mają TWR dodatni co znaczy że wzrost temperatury powoduje że ich rezystywność wzrasta.

- niemetalowe które mają ujemne TWR.

Materiały oporowe charakteryzują się różnymi właściwościami przed wszystkim mają dużą rezystywność, małą TWR, wysoką temperaturą topnienia, dużą trwałość a ponadto są odporne na utlenianie i działalność czynników chemicznych.

Materiałami oporowymi są manganian, konstantan, kantal, nikielina, nichrom, silit. Mają one zastosowanie w rezystorach, elementach grzejnych oraz termoelementach.

Rezystory.

W dzisiejszych czasach produkuje się rezystory będące drutowymi, warstwowymi, objętościowymi i cienkowarstwowymi. Są one nastawne i nie nastawne. Warstwowym i drutowym rezystorom nawija się na cylindrach albo na płytkach z materiału izolacyjnego spirale do tego używa się drut oporowy (nikielina, konstantan, manganian, kantal) albo nanosi się warstwę oporową (jest to stop metalowy albo węgiel pyrolityczny). Końcami rezystor dołącza się do metalowych pierścieni które mają przewody wprowadzeniowe (końcówki). Objętościowym rezystorom zbudowanym z masy oporowej, w które zaprasowuje się wprowadzenie metalowe.

Najistotniejsze parametry rezystorów to:

- Rezystancja znamionowa którą podaj się z największym dopuszczalnym odchyleniem (tolerancją) mieszczącą się przedziale 0,1%-20%

- Moc znamionowa która jest równa największej dopuszczalnej mocy zdolnej do wydzieleń w rezystorach.

- Napięcie znamionowe, ma mieć wartość największego napięcia nie wywołującego przemian we własnościach rezystorów, ani nie powodujące uszkodzeń. Wartość znamionowa napięcia dla większej części rezystorów mieszczą się w granicach kilkudziesięciu do kilkuset woltów.

Aby wyregulować np. płynny nastaw poziomu sygnału wykorzystuje się rezystory, potocznie zwane potencjometrami (potencjometr służy właśnie do podgłaszania radia albo telewizora). Podstawową składową potencjometru jest cześć izolacyjna pokryta masą oporową (albo ma nawinięty drut oporowy) a także szczotki, które przemieszczają się po części oporowej. Potencjometr składa się z trzech końcówek - dwóch zewnętrznych (p i k) oraz szczoteczki (s). Parametr potencjometru jest analogiczny do parametru rezystora nastawnego. Rezystancja pomiędzy dwoma końcówkami początkowej (p) i szczoteczki (s), biorąc pod uwagę jej położenie, zmienia się liniowo, logarytmicznie albo wykładniczo. Dzięki rezystorom jest ograniczone przepływanie prądu, a to gwarantuje odpowiednie napięcie i natężenie prądu w całym obwodzie.

Rezystory w obwodach.

Rezystory w obwodach montujemy szeregowo a także równolegle.

  1. połączenie szeregowe jest takim połączeniem, gdy łączenia rezystorów nie są w miejscach rozgałęzień.

- Ten układ cechuje się tym że wszystkie rezystory w obwodzie mają jednakowe natężenie płynącego prądu (przy połączeniu równoległym jest odwrotnie).

- Całkowitym napięciem jest suma napięć ze wszystkich rezystorów (Inna nazwa układu szeregowego rezystorów to dzielnik napięcia, dlatego że napięcie całkowite przyłożone w całym obwodzie jest rozdzielone na poszczególne oporniki i zależy od rezystancji na nich).

- Istnieje możliwość zastąpienia jednym rezystorem dowolną liczbę szeregowo połączonych rezystorów. Dodając do siebie rezystancje poszczególnych rezystorów obliczamy rezystancją zastępczą.

Rz = R1 + R2 + R3...

Przykład: Połączone szeregowo trzy rezystory, które kolejno mają 2Ω, 3 Ω oraz 4 Ω. Z obliczeń wynika, że Rz = 2 + 3 + 4 = 9 Ω co oznacza ze można zastąpić te trzy rezystory jednym o rezystancji 9 Ω.

Dzielniki napięcia

Biorąc pod uwagę, że całkowitemu napięciu rezystorów w szeregowym połączeniu można rozłożyć na poszczególne rezystory zastosowano w dzielnikach napięć. Takie układy mają za zadanie regulować a dokładniej zmieniać napięcie. Dzielniki napięć można utworzyć używając do tego rezystorów stałych jak również potencjometrów.

  1. połączenie równoległe jest takim połączeniem, gzie odbiorniki (rezystory) włączono w dwa te same węzły obwodu.

- Połączenie to cechuje się tym, że sumując prądy wszystkich rezystorów otrzymamy prąd (zwane natężeniem) dopływający do połączenia.

- Elementy połączone równolegle mają takie same napięcia.

- Dowolnie połączona liczba rezystorów może być zastąpiona jednym.

Z rezystorami mamy bardzo często do czynienia w przypadku układów elektronicznych. Zazwyczaj mają w budowie korpus izolacyjny z wyprowadzeniami i część oporową wykonaną z materiałów ze znaną odpornością właściwą (r). Wyglądem przypominają pręt rurkę, folię, warstwę powierzchniową albo czasem drut z daną długością (I) i powierzchnią przekroju (A). Opisuje się to wzorem:

R = r x I / A

Rezystancję (R) mierzy się w Omach[Ω]. Rezystancja 1 oma jest wartością której napięcie z wartością 1Vodpowiada przepływ ładunku 1C/s, czyli prąd z wartością 1 A.

Opornikiem, mający rezystancję bez uwzględnienia prądu, napięcia i czynników zewnętrznych takich jak światło, temperatura nazywa się rezystorem liniowym albo tylko rezystorem. Zmienność rezystancji na rezystorze uwzględniająca prąd, napięcie albo inny czynnik zewnętrzny, to wtenczas mamy do czynienia z rezystorem nieliniowym, do tego używamy nazwy , która wskazuje czym jest uzależniona rezystancja.

W celu uproszczenie konstrukcji a także dystrybucja rezystorów, produkujemy takie które mają standardowe wartości rezystancji. Najczęstszym spotykanym w obiegu handlowym są szeregi wartości E, R oraz szeregi dekadowe. Szeregi E i R tworzy się mając harmoniczny podział każdej dekady. Najpełniej określa się szereg tak na przykład E192, E24, i R 40. Określeniem E192 znaczy że 192 wartości występują w dekadzie. Obliczamy je wychodząc z liczby 10, która jest dzielona przez pierwiastek 192-stopnia z 10, otrzymujemy wynik 9,88, który znowu dzielimy przez pierwiastek 192-stopnia z 10, a z tego otrzymujemy 9,76 itd. Do momentu kiedy otrzymamy 1,00 wykonując 192 dzielenia. Tym samym sposobem otrzymujemy 24 wartości dla szeregu E24, dzieląc przez pierwiastek 24 stopnia z 10. Szereg E96 daje nam wartości które są wartościami z szeregu E 192, natomiast w szeregu E48 - co czwarte. Identycznie sprawa się ma w szeregu E12: wystąpią tam wartości z szeregu E24 itd. Szereg R (R pochodzi od Renarda) ma tym samym sposobem konstrukcję, ale podstawa szeregu jest szereg R40 i pierwiastkiem 40 stopnia z 10 jak dzielnik. Szereg R ma zastosowanie przy rezystorach mocy albo reostatów, jednak zazwyczaj spotyka się go pośród innymi elementami np. cewka filtrowa i bezpiecznik.

Starsze szeregi - dekadowe - z wartościami 1,0; 1,5; 2,0 itd., używa się nadal w rezystorach precyzyjnych, stosowane m.in. przez amerykańską siłę zbrojną.

Oznaczenie rezystorów. Małe rezystory zazwyczaj są oznaczone rezystancją, tolerancją i nie rzadko współczynnikiem temperaturowym za pomocą 4-6-om znakami barwnymi.

Czasem spotkać można trzy paski barwne. Jest to informacja, iż tolerancja mieści się ±20%. Innymi wariantami kodów barwnych rzadko można spotkać, np. niektóre rezystory spełniające parametry wojskowe MIL, gdzie obwódką kolorową znaczy się poziom niezawodności (failure rate). Wcześniej ostatnim paskiem był różowy oznaczający rezystor z wysoką stabilnością.

Należy pamiętać, iż cewka, kondensator, termistor i bezpiecznik z wyglądu zewnętrznego mogą być podobne i również mieć oznaczenie w kolorach tym samym sposobem.

Większe rezystory są oznaczone symbolami literowymi. Wtedy pisze się R, albo E (dla Ω), k (dla kW) i M(dla MW) w miejscach przecinków.

0R1 =0,1W

0E1 = 0,1W

4k7 = 4,7 kW

22M = 22 MW

Niejednokrotnie mają zastosowanie kody 3- albo 4 - cyfrowe, gdzie dwa albo trzy pierwsze znaki są cydrami mającymi największe znaczenie, ostatnią cyfrą oznaczy się liczbę zer.

100 = 10W

101 = 100W

103 = 10kW

4754 = 4,75 MW

Wyraźnie jest tutaj uwidocznione iż na rezystor ma składowe indukcyjne i pojemnościowe. Stosując przy obwodzie prądu zmiennego istotna role odgrywa reaktancja, połączona z rezystancją tworzy impedancję, którą niejednokrotnie trzeba mieć na uwadze.

Na przykład: Jaka impedancja będzie na rezystorze wykonanym w technologii cienkowarstwowej mający wartość 10kW przy częstotliwości 400MHz? Zakładamy CL = 0,1 pF. Długość wyprowadzeń to 10mm a średnica 0,6mm. Za pomocą wzoru na indukcyjność prostego drutu dostaniemy indukcyjność (Ls) równą 8,4 nH na każde wyprowadzenie. Element oporowy będzie miał indukcyjność (LR) obliczoną ze wzoru cewki jednowarstwowej powietrznej. Przy założeniu średnicy korpusu = 2mm, długości 4mm i 3 zwoje. Ze wzoru otrzymujemy 6,9 nH. Po przeliczeniach na reaktancje otrzymujemy wartości odpowiadające: 3979 W dla CL, 21W dla Ls i 17 W dla LR.

Zakładamy że reaktancje indukcyjne można pominąć. impedancja (Z) przy połączeniach równoległych będzie więc wynosić:

1/Z= Ö ( ( 1/R )2 + ( 1/XL )2 )

Wzór możemy przekształcić zapisując go w ten sposób:

Z = R x XL x 1 / (Ö(R2 + XL2))

Z = 10 k x 3979 x 1 / (Ö(10k2 + 39792)) = 3967 W

Opornik przy 400 MHz o wartości 10 kQ ma więc impedancję tylko 3,7 kW.

Rezystory warstwowe poniżej 100Ω traktujemy jak elementy z cechami indukcyjnymi (wzrost impedancji razem z częstotliwością), od 100 do 470 Ω czyli Orawie jak idealną rezystancję. Rezystory powyżej 470 Ω mają już charakter pojemnościowy (impedancja ulega zmniejszeniu razem z częstotliwością). Wzrost wartości rezystancji powoduje wzrost pojemności. Rezystory drutowe cechują się dużą indukcyjnością i pojemnością. Impedancje mają największą przy częstotliwości rezonansowej. Gdy częstotliwość ich jest niższa niż rezonansowa to mają charakter indukcyjny, przy wyższej pojemnościowy.

Zależność od temperatury.

Płynący w rezystorze prąd nagrzewa go. Ilość ciepła zleży od wydzielającej się mocy(P) i jest iloczynem prądu (I) płynącego przez rezystor i napięcia (U), wywołane przez ten przepływ ( P = U x I ).

Rezystancja termiczna jest to różnica temperatur przy powierzchni rezystora a otoczeniem dzielona przez wydzieloną w nim moc. Temperaturę rezystora wylicza się korzystając ze wzoru:

Ths = Tamb + P x Rth

Ths = temperatura w najgorętszym punkcie powierzchni,

Tamb = temperatura otoczenia,

P = moc w W,

Rth = rezystancja termiczna w K/W.

Wartość maksymalna Ths jest zależna np. od materiału izolacyjnego, obudowy izolacji termicznej(Rth) między powierzchnią a elementem oporowym.

Przy danych technicznych podaje się moc maksymalną, będąca mocą która powoduje wzrost temperatur(P x Rth) i otoczenia (Tamb) przez które wystąpiła maksymalna temperatura, jaką rezystor może wytrzymać nie zmieniając parametrów, np. stabilność długotrwała i tolerancja.

Jeżeli temperatura otoczenia przewyższa temperaturę, która jest określona przy mocy maksymalnej (z zasady 25, 40 albo 70oC) to maksymalna moc użyteczna rezystora ulega obniżeniu liniowo ze wzrostem temperatury aż do 0; jest tak zwaną temperaturą mocy zerowej i mają wartość dla rezystorów lakierowanych epoksydem to około ok. 150° C, rezystorów izolowanych silikonem i zamkniętych w aluminium ok. 200° C, a dla rezystorów pokrytych szkliwem ok. 350° C.

Jeżeli zostanie przekroczona maksymalna temperatura rezystora (Ths), znaczy to skróceni żywotności. Jeśli zostanie przekroczona w znaczący sposób, to pozostały czas życia wynosi już tylko kilka sekund albo też jego część.

Producenci stosują różne dostępne normy do badań wytrzymałości. Normy mają różne wymagania w zależności od sposobu montażu, długości wyprowadzeń, cyrkulacji powietrza (montaż pionowy albo poziomy), temperatury otoczenia, przyrostów temperatury, temperatury powierzchni i oczekiwanej żywotności. Stąd też różnicę przy podawane przez producentów parametry np. jeden twierdzi ze wytrzyma 1Ω a inny że wytrzyma tylko 1/10Ω, pomimo iż mają te same wielkości.

Jednak z doświadczenia wiadomo że maksymalnej mocy używa się nie zwykle rzadko, między innymi dlatego że temperatura połączeń lutowanych nie powinna być wyższa niż 100oC, żeby zapobiec szybkiemu starzeniu.

Maksymalną odchyłką od rezystancji nominalnej jest tolerancją rezystancji i wyraża się ja w procentach. Pomiaru rezystancji dokonuje się standardowo, mając na uwadze rodzaj urządzenia pomiarowego, napięcie, temperaturę, długość wyprowadzeń itp. Rezystory standardowe mają tolerancję w granicach ±10%, natomiast są specjale wykonania, gdzie tolerancja jest bardzo niska i mieści się ±0,005%.

Wszystkie rezystory są uzależnione w jakiejś mierze od temperatury, da się to opisać za pomocą współczynnika temperaturowego. Stosuje się tu jednostkę ppm/K (milionowa część na 1 stopień, 10-6/K). Rodzaj rezystora decyduje o współczynniku temperaturowym. Dużym ujemnym współczynnikiem(-200 do -2 000 ppm/K jest zależny od wartości rezystancji) cechują się rezystory węglowe, ale są również rezystory metalizowane ze współczynnikiem niższym od +/- 1 ppm/K.

Maksymalnym napięciem pracy jest maksymalne stałe albo zmienne napięcie, które można ciągle przykładać do rezystora. Jednak odniesieni to ma wyłącznie do rezystorów powyżej tzw. rezystancji krytycznej tj. taka, rezystancja gdzie maksymalne napięcie daje maksymalną moc, jaką wytrzyma rezystor. Oporność powyżej rezystancji krytycznej maksymalne napięcie wynosi :

U =Ö(R x P)

Napięciem izolacji (wytrzymałością napięciową) jest napięciem, które da rade wytrzymać izolacja dookoła elementu oporowego.

Szumy.

Każdy rezystor ma szumy. Po pierwsze są to szumy termiczne, powstające w elementach przewodzących prąd a powstają na skutek płynięcia elektronów nie tylko w stronę przepływania prądu, a po drugie są to szumy prądowe, których wartości zależą d rodzaju rezystora. Szum termiczny, na który nie ma wpływ rodzaj rezystora, obliczymy wykorzystując wzór:

U =Ö(4kTRB)

gdzie: U = napięcie szumów, jego wartość skuteczna w V,

k = stała Boltzmana (1,38 x 10-23),

T = temperatura bezwzględna w stopniach Kelvina,

R = rezystancja w Ω,

B = szerokość pasma w Hz.

Szum prądowy, na który wpływa rodzaj materiału z jakiego został wykonany element oporowy, nierówności powierzchni i zanieczyszczenia jest uwzględniany zazwyczaj w danych technicznych producenta. Poziom szumów podawać można w mV/V lub w dB. Poziom 0 dB odpowiada 1 mV/V. Szumem całkowitym jest suma szumów technicznych prądowych. Szum całkowity = Ö (szum prądowy2 + szum termiczny2).

Zależność od napięcia.

Rezystancja rezystorów jest po części uzależniona od napięć i najczęściej mieści się od 10 do 1000 ppm/V. Uzależnienie takie może spowodować że powstają zniekształcenia harmoniczne - jeżeli jest to napięcie zmienne. Nazwane dość popularnie nieliniowością i podawane jest w dB jak relacja pomiędzy przebiegiem podstawowym a jego trzecią harmoniczną.

Budowa

Starszymi typami rezystorów są rezystory węglowe kompozytowe oraz masowe. Ich budowa ma postać wałka albo rurek węglowych które mają przylutowane wprowadzenia. Wartość rezystancji jest uzależniona od składu materiałów części węglowej. Cechują się one niską indukcyjnością. Stąd też są odpowiednie przy stosowaniu ich w układzie przełączającym, tak np. w układzie gasikowym RC i zasilaczu przetwornikowym. Mają też inną cechę charakterystyczną a mianowicie potrafią wytrzymać chwilowe przeciążenie nie powodując uszkodzeń. Natomiast niewątpliwie mają one wadę tego typu, że mają wysoką pojemność własną, co jest wynikiem budowy, która zawiera cząsteczki węglowe ze środkiem wiążącym. Dlatego właśnie rezystory węglowe w mniejszym albo większym stopniu są bezużyteczne przy częstotliwości wyższej 5-10 MHz. Charakteryzują się także wysokim współczynnikiem temperaturowym (-200do -2000ppm/K),wysokim szumem i złą stabilnością długotrwałą, zależą w dużej mierze od napięcia (200-500ppmN).

Rezystory węglowe warstwowe albo rezystory z warstwą węglową. Mają one budowę rurki ceramicznej naparowanej warstwą węgla z daną wartością rezystancji. Warstwa ta może mieć wykonane nacięcia spiralne tylko do 10 zwojów za pomocą ostrzy diamentowych, albo lasera, w celu osiągnięcia właściwej wartości rezystancji. Reaktancją takiej indukcyjności, występującej przez tą spiralę jest nie duża porównując ją z reaktancją, wynikającą z własnej pojemności około 0,2pF. Zależność napięciowa jest niższa od 100ppmN Cechuje się one wysokim współczynnikiem temperaturowym (-200 do -1000 ppm/K), dość wysokim poziomem szumów, natomiast stabilność długotrwałą mają złą. Istotną zaletą rezystorów powierzchniowych węglowych jest ich tania produkcja.

Różnica między rezystorami warstwowymi metalowymi a węglowymi polega na tym, że warstwę węgla zastępuje się warstwą metalu. Produkcja jest bardzo podobna. Biorąc pod uwagę fakt, że ich niska pojemność własna (mniejsza od 0,2pF) daje im dobre właściwości dla wysokich częstotliwości. Wysoka wartość rezystancji przy wysokich częstotliwościach reaktancji odgrywa istotną rolę, dającą niski współczynnik temperaturowy(5-100ppm/K). Ponadto cechuje się niskim poziomem szumów i dobrą stabilnością długotrwałą, zależność od napięcia jest około 1 ppmN. Natomiast, wytrzymałości na przeciążenie impulsowe są niskie, mniejsze aniżeli przy rezystorach warstwowych węglowych. Stąd też trzeba zachować ostrożność przy wymianach rezystorach węglowych na metalowe stosowanych przy impulsach.

Rezystory grubowarstwowe czasem zwane rezystorami "metalglaze" albo inaczej cementowymi. Zewnętrzną warstwę stanowi mieszaninę tlenków metali i szkła, a czasem ceramiki, do nakładania służy metoda sitodrukowa na element zwany korpusem ceramicznym.

Ten typ rezystora wyróżnia się dobrymi własnościami przy wysokich częstotliwościach i niskiej rezystancji. Pojemność własna jego mieści się w przedziale 0,1-0,3pF. Rezystancja zależy id napięcia ale tylko wtedy gdy jest mniejsza od 30ppmN. Charakteryzuje się bardzo dobrą stabilnością długotrwałą, są wytrzymałymi na przeciążenie impulsowe, ponadto niezawodne i wytrzymają przy wysokich temperaturach. Poziomy szumów można porównać z rezystorem warstwowym węglowym. Zazwyczaj produkuje się rezystory grubowarstwowe do montażu na powierzchni.

Rezystory cienkowarstwowe składa się ze szklanego albo ceramicznego korpusu na którym naparowana jest cieniutka warstewka, przeważnie niklowa albo chromowa. W celu uzyskania właściwej rezystancji rezystory trawi się i dopasowuje za pomocą lasera. Przy wysokich częstotliwościach własności zazwyczaj nie są dobre. Rezystancja współczynnika temperaturowego jest bardzo dobra, uzyskać go można już przy mniej niż 1ppm/K. Współczynnik napięcia jest mniejszy od wartości 0,05ppm/V. MA bardzo dobrą stabilność długotrwałą. Cechuje się najniższymi szumami spośród wszystkich rezystorów warstwowych powierzchniowych, natomiast moc i odporność na impulsy ma niską. Ze względu na wysoką stabilność rezystory tego typu znajdą zastosowanie w układzie precyzyjnym będąc np. bardzo dokładnym dzielnikiem napięcia.

Rezystory z tlenków metali posiadają warstwy zewnętrzne np. z tlenków cynku która nadaje się do zrobienia spirali. Charakteryzują się umiarkowanymi własnościami przy wysokich częstotliwościach, biorąc pod uwagę własną pojemność około 0,4 pF oraz mają niski poziom szumów. Ich współczynnik temperaturowy równa się około +/- 200 ppm/K, i jest zależny od napięcia jeżeli jest niższy id 10ppm/V. Ponadto cechują się odpornością na impulsy i wytrzymują wysoką temperaturę, co znaczy że są alternatywne dla rezystorów drutowych dużej mocy, zwłaszcza przy wysokiej rezystancji.

Matryce rezystorowe (drabinki) produkuje się w wersjach cienko- lub grubowarstwowych. Posiadają w swej budowie korpus ceramiczny i nadrukowane na nim rezystory i wprowadzenia. Wyróżnia się dwie odmiany matryc rezystorowych gdzie stosuje się montaż powlekany: obudowa jednorzędowa SIL (Single In Line) w której liczba wyprowadzeń mieści się między 4 a 14 i liczba rezystorów mieszcząca się od 2 do 24, a także obudowa dwurzędowa DIL (Dual In Iine)gdzie liczba wyprowadzeń jest w granicach 14 do 20 a liczba rezystorów 7 do 36. W celach montażowych na powierzchni wykonuje się różne rodzaje obudów

Jest także produkcja która wykonuje specjalny rodzaj matryc rezystorowych o specjalnym zastosowaniu, tak aby można było otrzymać różne wewnętrzne połączenie pomiędzy rezystorami, różną wartość rezystancji oraz można matrycę wyposażać różnymi elementami np. kondensatorem, diodą itp.

Istotą cechą matrycy rezystorowej jest to ze zajmuje nie dużo miejsca na płytach drukowanych, jest możliwość kontroli temperatury pracy rezystorów, montuje się je bardzo prosto i w krótkim czasie, tym sposobem obniżając ceny montażu elementów.

Rezystory drutowe nawijane mają w swej budowie drut z wysoką rezystywnością przeważnie z nikrotalu(CrNi), kantalu (CrAIFe), lub konstantanu (CuNi), który nawinięty jest na korpus ceramiczny, szklany albo z włókna szklanego. Są odizolowane plastikami, silikonami, glazurą lub też mogą zamknięte obudową aluminiową, w celu łatwiejszego przenoszenia ciepła do chłodzonego podłoża. Produkowane są do precyzyjnego zastosowania to znaczy można uzyskać wysoką jakość i stabilność, a także dużą moc gdzie z kolei niezbędny jest gruby i wytrzymały drut.

Przy wysokich częstotliwościach właściwości nie są dobre. Liczba zwojów drutu oraz wymiary korpusu wpływają na wysoką indukcyjność (0,1-10mH) i wysoką pojemność (0,2-10 pF). Aby indukcyjność była mniejsza drut nawija się na różne sposoby np. nawijanie krzyżowe (uzwojenie Ayrtona Perry), albo sekcyjne w różnym kierunku. Typy precyzyjne mają współczynnik temperaturowy niski (1-100ppm/K). Cechują się szumem bardzo niskim, dobrą stabilnością długotrwałą, natomiast niską wytrzymałością na przeciążenia. Zależność napięciowa równa się mniej więcej 1ppm/V. Współczynnik temperaturowy rezystorów mocy powinien być w granicach -50 do +1000ppm/K zależy to od rodzaju drutu. Zależności napięciowe oraz szum mają takie jak typ precyzyjny. Temperatura powierzchni rezystorów (Ths) jest bardzo uzależniona od stabilności długotrwałej. Montując drutowe rezystory mocy istotne, żeby mieć na uwadze temperaturę na powierzchni która czasem dochodzi miedzy 200a 400oC. Taka wysoka temperatura wpływa czasem na znajdujące się w pobliżu elementy, materiały i punkty lutownicze.

Termistor NTC zalicza się do rezystorów nie liniowych, jego rezystancja uzależniona jest bardzo mocno temperaturą materiałów oporowych. Już z angielskiej nazwy Negative Temperature Coefficient wynika że termistor ma ujemny współczynnik temperaturowy, co oznacza iż malejąca rezystancja wynika ze wzrostu temperatury. Posiadają one w budowie swej polikrystaliczne półprzewodniki, będące mieszaninami związków chromu, manganu, żelaza, kobaltu i niklu oraz z plastycznym środkiem wiążącym.

Zmienność rezystancji termistora przebiega według wzoru bardzo uproszczonego wzoru:

R = A x eB/T

A i B to stałe zależne od materiału

T - temperatura.

Szeroki zakres temperatur wartości B jest lekko zmienny razem z temperaturą.

Aby dokonać obliczeń przybliżonych wartości rezystancji (R1) mając daną temperaturę (T1) korzystamy z wyżej przedstawionego wzoru, pod warunkiem że znamy rezystancję (R2) przy temperaturze (T2) i wartość B.

R1 = A x eB/T1

R2 = A x eB/T2

Dzieląc oba wyrażenia przez siebie otrzymujemy:

R1/R2 = A x eB/T1 / A x eB/T2

Uprościmy prze A, przeniesiemy R2 i tym sposobem otrzymaliśmy wzór Beta:

R1 = R2 x e(B/T1 - B/T2)

Wzorem Beta określa się relacje zakresu temperatur, przy których podaje się wartość B. B25/85 znaczy iż wartości B są właściwe w zakresie temperatury od 25 do 85oC.

Stała mocy (D)jest to wielkość mocy w Ω (albo mΩ), potrzebna aby podnieść temperaturę rezystora o 1 K wyżej niż temperatura otoczenia.

Stała czasowa t jest czasem, jaki termistor NTC jest potrzebny aby osiągnął 63,2%(1 - e-1) tą nową wartość rezystancji zmieniając temperaturę, nie wynikający z faktu iż przepływa prąd. Jest miarą szybkości reakcji i jest zależna od np. masy oporowej.

Termistory NTC używane są np. przy pomiarach i regulowaniu temperatury, kompensacji temperaturowej, opróżnianiu czasowym i ograniczaniu prądów rozruchu.

Termistor PTC posiada dodatni współczynnik temperaturowy, tzn. wzrost rezystancji powoduje wzrost temperatury. Produkuje się je podobnym sposobem jak termistory NTC, jednak ich podstawa to BiTiO3, domieszkowane różnymi związkami chemicznymi. Dodanie znacznej ilości tlenu gdy przebiega proces chłodzenia, uzyskamy silnie dodatni współczynnik temperaturowy.

Niskie temperatury powodują zmniejszenie rezystancji, natomiast przekroczenie punktu Curie materiał (Tc) powoduje silny wzrost.

Temperatura przemiany (TSW­) jest temperaturą, w jakiej wartość rezystancji równa się dwukrotnie wartości rezystancji nominalnej. Termistory PTC produkuje się z temperaturą TSW mieszczącą się w przedziale 25 a 160oC(nawet do 270oC jeśli ich produkcja jest na elementy grzewcze).

Czas przemiany (tSW­) jest czasem, potrzebnym termistatorowi PTC, żeby uzyskać temperaturę TSW będące wynikiem przepływania prądu ze stałym napięciem.­ Jest to moment gdy prąd zmniejsza się do połowy.

Czas przemiany obliczymy korzystając ze wzoru:

tsw = h x v x (T sw - T amb) / ( It2 x R25 - D x (Tsw - Tamb))

h = charakterystyczna stała ceramiki 2,5-10-3,

v = objętość ceramiki w mm3,

Tsw = temperatura przemiany

T amb = temperatura otoczenia

lt = prąd w A

D = stała mocy w W/K

Współczynnik temperaturowy oznacza maksymalny współczynnik temperaturowy termistora PTC w tej części charakterystyki, w której jest ona najbardziej stroma.

Najistotniejszą rzeczą jest nie przekraczanie maksymalnego napięcia. Ponieważ istnieje wtedy obawa przed przebiciem i termistor może ulec zniszczeniu. Nie należy w połączeniu szeregowym używać dużo termistorów PTC, w celu osiągnięcia wyższej wytrzymałości napięciowe. Znaczący spadek napięcia wytworzy się na jednym termistorze, który to akurat uszkodzi się.

Termistory PTC używa się przy zabezpieczaniu przeciw nadmiernemu prądowi np. silniki elektryczne, samoregulujące elementy grzewcze, w obwodzie rozmagnesowywania w telewizorze kolorowym, obwodzie opóźniającym i wskazującym temperaturę.

Warystor albo VDR (Voltage Dependent Resistor) to rezystor, w którym wartość rezystancji zmniejszy się silnie razem ze wzrostem napięcia. Zazwyczaj do produkcji warystorów używa się granulowanego tlenku cynku, domieszkowanego różnego rodzaju pierwiastkami np. Bi, Mn, Sb, itd. Które są uformowane w pastylki. Powierzchnia stykania ziaren działa jakby złącze półprzewodnikowe ze spadkiem napięcia ok. 3V przy 1 mA tworząc długie łańcuchy. Wielkość ziarna i grubość warystora uzależnia całkowity spadek napięcia. Wielkość ziarna i grubość warystora decyduje o całkowitym napięciu, i tak aż do napięcia charakterystycznego, a jeśli prąd jest mniejszy bądź równy 1mA na warystorze powstanie wysoka moc.

Przekraczając napięcie progowe warystora płynący prąd rośnie logarytmicznie, a to znaczy wartość rezystancji ulegnie zmniejszeniu. Warystor przechodzi ze stanu wysoko omowego do nisko omowego w krótkim czasie do 20ns. Moc i czas życia uzależniony jest od średnicy warystora. Zbudowany z ziaren sprawia, iż warystor ma pojemność własną 50-20 000 pF i zależy od napięcia i wielkości.

Nieliniowość wykorzystuje się przy zabezpieczaniu przed wystąpieniem krótkich przepięć, mające miejsce w czasie burz albo w czasie przełączeń obciążeń o charakterach indukcyjnych. Warystory mają zastosowanie przy prądzie stały oraz zmiennym. Bardzo wysokim przepięciem można zmniejszyć rezystancję warystora do0,1-50Ω i jest to uzależnione wartościom szczytową piku napięciowego, napięcia i średnicy warystora.

W instalacje zasilającą 230 V~Sl wmontowuje się warystory pomiędzy fazę a zero albo też ziemię, żeby stłumić piki napięciowe, przy pomiarze w układzie zasilającym pomiędzy + a -, pomiędzy przewód a ziemię w układzie sygnalizacyjnym, na stykach przerywających obwód cewek zapobiegając iskrzeniu, zmniejszając zakłócenia radiowe.

Fotorezystory produkuj się najczęściej używając dwa różne materiały. Siarczek kadmu (CdS) ma wrażliwość na widmo światła na to samo jak ludzkie oczy. Czułość selenku kadmu (CdSe) przesuwa się bardziej w podczerwień, CdS ma maksymalną czułość 515nm, a CdSe przy 730nm, a właśnie dzięki zmieszaniu dwóch materiałów, uda się pozyskać takie charakterystyki gdzie maksymalna czułość będzie w granicach 515 a 730nm.Siarczek kadmu i selenek kadmu w ciemnościach nie maja wcale (lub tylko troszeczkę) wolnych elektronów co zapewnia rezystancji wysoką wartość. Energia która napływa pod postaciom światła skutkuje wyzwoleniem elektronów walencyjnych i przenosi je do pasma przewodzenia. Rezystancja jest wtenczas niska.

Zmiany rezystancji są uzależnione poza składem materiałowym od rodzaju procesów produkcji, powierzchniowej odległości pomiędzy elektrodami, a także od powierzchni, która jest oświetlona. Fotorezystor posiada duże zależności temperaturowe 0,1 do 2%/K.

Czas odpowiedzi oscyluje od 1ms aż kilkunastu sekund, uzależniony jest natężeniem światła, czasem oświetlenia i czasem pozostawania bez oświetlenia. Typ CdS jest typem wolniejszym niż CdSe. Jednak oba mają tak zwany "efekt pamięciowy" długotrwały statyczne oświetlenie powoduje że wartość rezystancji przesuwa się na jakiś czas. Typ CdS ma słabszy efekt pamięciowy niż CdSe.