電子器件---電阻

說起電阻,大家也許都知道,都認識。因為在我們初中、高中、大學都學過。生活中的各種電子產品中都可以看到,那麼我們是否系統的學習過它嗎?

在物理學中,用電阻(resistance)來表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體,電阻值一般不同,電阻是導體本身的一種性質。電阻的符號是R,電阻的單位是歐姆,常用的還有兆歐(MΩ)、千歐(KΩ)。

1.常用電阻計算公式

  • 定義式:R=U/I。(U表示電壓,I表示電流)。
  • 定義公式:R=ρL/S。(ρ表示電阻的電阻率,是由其本身性質決定,L表示電阻的長度,S表示電阻的橫截面積)。電阻元件的電阻值大小一般與溫度,材料,長度,還有橫截面積有關,衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度係數,其定義為溫度每升高1℃時電阻值發生變化的百分數。
  • 電阻串聯計算公式:R=R1+R2+R3+...+Rn。(R1...Rn表示n個電阻,電阻值是由其本身性質決定)。
  • 電阻並聯計算公式:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+..+1/Rn。(R1...Rn表示n個電阻,電阻值是由其本身性質決定)。
  • 與電能(電熱)相關公式:R=U²t/W;R=W/I²t。(U表示電壓,I表示電流,t表示時間,W表示電熱)。
  • 與電功率相關公式:R=U²/P;R=P/I²。(U表示電壓,I表示電流,P表示電功率)。

2.電阻的作用

電阻的主要物理特徵是變電能為熱能,也可說它是一個耗能元件,電流經過它就產生內能。電阻在電路中通常起限流、分流、降壓、分壓、負載與電容配合作用的濾波器及阻抗匹配等.數字電路應用其功能有上拉電阻和下拉電阻的作用。對信號來說,交流與直流信號都可以通過電阻。它還與其它元件一起構成一些功能電路,如RC電路等。


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分壓計算公式


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穩壓限流電路圖


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晶體管限流電路圖


3. 電阻的類型

  • 按阻值特性分為:固定電阻、可調電阻、特種電阻(敏感電阻)
  • 按安裝方式分為:插件電阻、貼片電阻
  • 按功能分:負載電阻,採樣電阻,分流電阻,保護電阻等
  • 按製造材料分為:碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻,捷比信電阻,薄膜電阻等.
  • 線繞電阻器:由電阻線繞成電阻器 用高阻合金線繞在絕緣骨架上製成,外面塗有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。繞線電阻具有較低的溫度係數,阻值精度高,穩定性好,耐熱耐腐蝕,主要做精密大功率電阻使用,缺點是高頻性能差,時間常數大。
  • 碳合成電阻器:由碳及合成塑膠壓制成而成。
  • 碳膜電阻器:在瓷管上鍍上一層碳而成,將結晶碳沉積在陶瓷棒骨架上製成。碳膜電阻器成本低、性能穩定、阻值範圍寬、溫度係數和電壓係數低,是目前應用最廣泛的電阻器。
  • 金屬膜電阻器:在瓷管上鍍上一層金屬而成,用真空蒸發的方法將合金材料蒸鍍於陶瓷棒骨架表面。金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高,穩定性好,噪聲,溫度係數小。在儀器儀表及通訊設備中大量採

4.識別電阻方法

  • 數字法:色環法在一般的電路上是比較常見。但在電腦主板電路、手機電路主板的電路中一般比較小,很少被標阻值,即便有一般也採用數字法,如:10^1——表示10Ω的電阻; 10^2——表示100Ω的電阻; 10^3——表示1KΩ的電阻; 10^4——表示10KΩ的電阻; 10^6——表示1MΩ的電阻; 10^7——表示10MΩ的電阻。
  • 數碼法:用三位數字表示元件的標稱值。從左至右,前兩位表示有效數位,第三位表示10n(n=0~8)。當n=9時為特例,表示10^(-1)。塑料電阻器的103表示10*10^3=10k。片狀電阻多用數碼法表示,如512表示的阻值為5.1kΩ。電容上數碼標示479為47*10^(-1)=4.7pF。而標有0或000的電阻器,表示的阻值為0Ω。
  • 色環法:色環電阻在電子產品被廣泛採用,其優點是在裝配、調試和修理過程中,不用拆卸元件,即可在任意角度看清色環,讀出阻值,便於更換。一個電阻色環由四部分組成。四個色環其中第一、二環分別代表阻值的前兩位數;第三環代表10的冪;第四環代表誤差(金色為5%;銀色為10%;無色為20%)。


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色環電阻識別表

熟記每一種顏色所代表的數字:棕1,紅2,橙3,黃4,綠5,藍6,紫7,灰8,白9,黑0。例如:四個色環顏色分別為:綠橙紅金。讀法:前三顏色對應的數字為532,金為5%,所以阻值為53X10*2=5300=5.3KΩ,誤差為5%。

5.普通電阻的選用常識

  • 正確選有電阻器的阻值和誤差

阻值選用:原則是所用電阻器的標稱阻值與所需電阻器阻值差值越小越好。

誤差選用:時間常數RC電路所需電阻器的誤差儘量小.一般可選5%以內.對退耦電路,反饋電路濾波電路負載電路對誤差要求不太高.可選10%-20%的電阻器。

  • 注意電阻器的極限參數

額定電壓:當實際電壓超過額定電壓時,即便滿足功率要求,電阻器也會被擊穿損壞.

額定功率:所選電阻器的額定功率應大於實際承受功率的兩倍以上才能保證電阻器在電路中長期工作的可靠性.

  • 要首選通用型電阻器

通用型電阻器種類較多、規格齊全、生產批量大,且阻值範圍、外觀形狀、體積大小都有挑選的餘地,便於採購、維修.

  • 根據電路特點選用

高頻電路:分佈參數越小越好,應選用金屬膜電阻、金屬氧化膜電阻等高頻電阻。

低頻電路:繞線電阻、碳膜電阻都適用。

功率放大電路、偏置電路、取樣電路:電路對穩定性要求比較高,應選溫度係數小的電阻器.。

退耦電路、濾波電路:對阻值變化沒有嚴格要求,任何類電阻器都適用.

6.敏感電阻器常識:

  • 熱敏電阻

是一種對溫度極為敏感的器件.分為正溫度係數和負溫度係數兩種電阻.選用時不僅要注意其額定功率、最大工作電壓、標稱阻值,更要注意最高工作溫度和電阻溫度係數等參數,並注意阻值變化方向.

  • 光敏電阻

阻值隨著光線的強弱而發生變化的電阻器. 分為可見光光敏電阻、紅外光光敏電阻、紫外光光敏電阻.選用時先確定電路的光譜特性.

  • 壓敏電阻

一種電壓變化很敏感的非線性電阻器.當電阻器上的電壓在標稱值內時,電阻器上的阻值呈無窮大狀態,當電壓略高於標稱電壓時,其阻值很快下降,使電阻器處於導通狀態,當電壓減小到標稱電壓以下時,其阻值又開始增加.

壓敏電阻可分為無極性(對稱型)和有極性(非對稱型)壓敏電阻.選用時,壓敏電阻器的標稱電壓值應是加在壓敏電阻器兩端電壓的2-2.5倍.另需注意壓敏電阻的溫度係數.

  • 溼敏電阻

一種對溼度變化非常敏感的電阻器,能在各種溼度環境中使用.它是將溼度轉換成電信號的換能器件.選用時應根據不同類型號的不同特點以及溼敏電阻器的精度、溼度係數、響應速度,溼度量程等進行選用.


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金屬膜電阻


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各類引線電阻


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電阻電路世界


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電阻圖片


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