电子器件---电阻

说起电阻,大家也许都知道,都认识。因为在我们初中、高中、大学都学过。生活中的各种电子产品中都可以看到,那么我们是否系统的学习过它吗?

在物理学中,用电阻(resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻值一般不同,电阻是导体本身的一种性质。电阻的符号是R,电阻的单位是欧姆,常用的还有兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。

1.常用电阻计算公式

  • 定义式:R=U/I。(U表示电压,I表示电流)。
  • 定义公式:R=ρL/S。(ρ表示电阻的电阻率,是由其本身性质决定,L表示电阻的长度,S表示电阻的横截面积)。电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。
  • 电阻串联计算公式:R=R1+R2+R3+...+Rn。(R1...Rn表示n个电阻,电阻值是由其本身性质决定)。
  • 电阻并联计算公式:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+..+1/Rn。(R1...Rn表示n个电阻,电阻值是由其本身性质决定)。
  • 与电能(电热)相关公式:R=U²t/W;R=W/I²t。(U表示电压,I表示电流,t表示时间,W表示电热)。
  • 与电功率相关公式:R=U²/P;R=P/I²。(U表示电压,I表示电流,P表示电功率)。

2.电阻的作用

电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作用的滤波器及阻抗匹配等.数字电路应用其功能有上拉电阻和下拉电阻的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。它还与其它元件一起构成一些功能电路,如RC电路等。


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分压计算公式


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稳压限流电路图


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晶体管限流电路图


3. 电阻的类型

  • 按阻值特性分为:固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻)
  • 按安装方式分为:插件电阻、贴片电阻
  • 按功能分:负载电阻,采样电阻,分流电阻,保护电阻等
  • 按制造材料分为:碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻,捷比信电阻,薄膜电阻等.
  • 线绕电阻器:由电阻线绕成电阻器 用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成,外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。绕线电阻具有较低的温度系数,阻值精度高,稳定性好,耐热耐腐蚀,主要做精密大功率电阻使用,缺点是高频性能差,时间常数大。
  • 碳合成电阻器:由碳及合成塑胶压制成而成。
  • 碳膜电阻器:在瓷管上镀上一层碳而成,将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低,是目前应用最广泛的电阻器。
  • 金属膜电阻器:在瓷管上镀上一层金属而成,用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。金属膜电阻比碳膜电阻的精度高,稳定性好,噪声,温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采

4.识别电阻方法

  • 数字法:色环法在一般的电路上是比较常见。但在电脑主板电路、手机电路主板的电路中一般比较小,很少被标阻值,即便有一般也采用数字法,如:10^1——表示10Ω的电阻; 10^2——表示100Ω的电阻; 10^3——表示1KΩ的电阻; 10^4——表示10KΩ的电阻; 10^6——表示1MΩ的电阻; 10^7——表示10MΩ的电阻。
  • 数码法:用三位数字表示元件的标称值。从左至右,前两位表示有效数位,第三位表示10n(n=0~8)。当n=9时为特例,表示10^(-1)。塑料电阻器的103表示10*10^3=10k。片状电阻多用数码法表示,如512表示的阻值为5.1kΩ。电容上数码标示479为47*10^(-1)=4.7pF。而标有0或000的电阻器,表示的阻值为0Ω。
  • 色环法:色环电阻在电子产品被广泛采用,其优点是在装配、调试和修理过程中,不用拆卸元件,即可在任意角度看清色环,读出阻值,便于更换。一个电阻色环由四部分组成。四个色环其中第一、二环分别代表阻值的前两位数;第三环代表10的幂;第四环代表误差(金色为5%;银色为10%;无色为20%)。


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色环电阻识别表

熟记每一种颜色所代表的数字:棕1,红2,橙3,黄4,绿5,蓝6,紫7,灰8,白9,黑0。例如:四个色环颜色分别为:绿橙红金。读法:前三颜色对应的数字为532,金为5%,所以阻值为53X10*2=5300=5.3KΩ,误差为5%。

5.普通电阻的选用常识

  • 正确选有电阻器的阻值和误差

阻值选用:原则是所用电阻器的标称阻值与所需电阻器阻值差值越小越好。

误差选用:时间常数RC电路所需电阻器的误差尽量小.一般可选5%以内.对退耦电路,反馈电路滤波电路负载电路对误差要求不太高.可选10%-20%的电阻器。

  • 注意电阻器的极限参数

额定电压:当实际电压超过额定电压时,即便满足功率要求,电阻器也会被击穿损坏.

额定功率:所选电阻器的额定功率应大于实际承受功率的两倍以上才能保证电阻器在电路中长期工作的可靠性.

  • 要首选通用型电阻器

通用型电阻器种类较多、规格齐全、生产批量大,且阻值范围、外观形状、体积大小都有挑选的余地,便于采购、维修.

  • 根据电路特点选用

高频电路:分布参数越小越好,应选用金属膜电阻、金属氧化膜电阻等高频电阻。

低频电路:绕线电阻、碳膜电阻都适用。

功率放大电路、偏置电路、取样电路:电路对稳定性要求比较高,应选温度系数小的电阻器.。

退耦电路、滤波电路:对阻值变化没有严格要求,任何类电阻器都适用.

6.敏感电阻器常识:

  • 热敏电阻

是一种对温度极为敏感的器件.分为正温度系数和负温度系数两种电阻.选用时不仅要注意其额定功率、最大工作电压、标称阻值,更要注意最高工作温度和电阻温度系数等参数,并注意阻值变化方向.

  • 光敏电阻

阻值随着光线的强弱而发生变化的电阻器. 分为可见光光敏电阻、红外光光敏电阻、紫外光光敏电阻.选用时先确定电路的光谱特性.

  • 压敏电阻

一种电压变化很敏感的非线性电阻器.当电阻器上的电压在标称值内时,电阻器上的阻值呈无穷大状态,当电压略高于标称电压时,其阻值很快下降,使电阻器处于导通状态,当电压减小到标称电压以下时,其阻值又开始增加.

压敏电阻可分为无极性(对称型)和有极性(非对称型)压敏电阻.选用时,压敏电阻器的标称电压值应是加在压敏电阻器两端电压的2-2.5倍.另需注意压敏电阻的温度系数.

  • 湿敏电阻

一种对湿度变化非常敏感的电阻器,能在各种湿度环境中使用.它是将湿度转换成电信号的换能器件.选用时应根据不同类型号的不同特点以及湿敏电阻器的精度、湿度系数、响应速度,湿度量程等进行选用.


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金属膜电阻


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各类引线电阻


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水泥电阻


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电阻电路世界


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电阻图片


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