電阻,什么是電阻,它的作用是什么,詳解!
信息來(lái)源：本站 日期：2017-10-04
什么是電阻？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電阻就是指電流在電路中所遇到的阻力，或者說(shuō)是指物體對(duì)電流的阻礙才能。電阻越大，電流所遭到的阻力就越大，因而電流就越小。反之，電阻越小，電流所遭到的阻力就越小，因而電流就越大。
電阻的符號(hào)是“R”。電阻的單位為歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐，用字母“Q”表示。
任何物體都存在電阻，導(dǎo)體也不例外。大家可能有這樣的體驗(yàn)，電飯煲在煮飯的時(shí)分，導(dǎo)線(xiàn)會(huì)有些許發(fā)熱，究其緣由就是由于制造導(dǎo)線(xiàn)的銅存在電阻，固然電阻很小，但是在煮飯的大電流狀況下仍會(huì)耗費(fèi)局部電能，以熱的方式分發(fā)出來(lái)，如圖1-7所示。
那么電阻是不是盡善盡美呢？當(dāng)然不是。正由于有電阻的存在，我們才能夠控制電流的大小。為了讓電流依照人們的意愿做功，人們創(chuàng)造了電阻器。
電阻器是限制電流的元件，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為電阻，是一種最根本最常用的電子元件，普遍應(yīng)用在各種各類(lèi)電子電路中。
常用電阻器如圖21所示。
由于制造資料和構(gòu)造不同，電阻器有許多品種，常見(jiàn)的有碳膜電阻器、金屬膜電阻器、有機(jī)實(shí)芯電阻器、線(xiàn)繞電阻器、額定抽頭電阻器、可變電阻器、滑線(xiàn)式變阻器和片狀電阻器等。
在電子制造中普通常用碳膜或金屬膜電阻器。碳膜電阻用具有穩(wěn)定性較高、高頻特性好、負(fù)溫度系數(shù)小、脈沖負(fù)荷穩(wěn)定及本錢(qián)低廉等特性，應(yīng)用普遍。金屬膜電阻用具有穩(wěn)定性高、溫度系數(shù)小、耐熱性能好、噪聲很小、工作頻率范圍寬及體積小等特性，應(yīng)用也很普遍。
電阻器的文字符號(hào)為“R”，圖形符號(hào)好像2-2所示。
電阻器的型號(hào)命名由4局部組成，如圖2-3所水。
第一局部用字母"R"表示電阻器的主稱(chēng)，第二局部用字母表示構(gòu)成電阻器的資料，第三局部用數(shù)字或字母表示電阻器的分類(lèi)，第四局部用數(shù)字表示序號(hào)。電阻器型號(hào)的意義見(jiàn)表2-1。
例如，某電阻器型號(hào)為RT11，表示這是普通碳膜電阻器。某電阻器型號(hào)為RJ71，表示這是精細(xì)金屬膜電阻器。
電阻器的特性是對(duì)直流和交流厚此薄彼，任何電流經(jīng)過(guò)電阻器都要遭到一定的障礙和限制，并且該電流必然在電阻器上產(chǎn)生電壓降，如
圖2-4所示。
電阻器的主要參數(shù)有電阻值和額定功率。
電阻值簡(jiǎn)稱(chēng)阻值，根本單位是歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐(Ω)。常用單位還有千歐(KΩ)和兆歐(MΩ)。它們之間的換算關(guān)系是1MΩ＝loookΩ，1kQ-1000Ω。 電阻器上阻值的標(biāo)示辦法有兩種。
一是直標(biāo)法，行將電pn值直接印刷在電阻器上。例如，在5.1Ω的電阻器上印有“5.1”或“5R1”字樣，在6.8kΩ的電阻器有“6.8k”或“6k8”字樣，如圖2-5所示。
二是色環(huán)法，即在電阻器上印刷4道或5道色環(huán)來(lái)表示阻值等，阻值的單位為Ω。
關(guān)于4環(huán)電阻器，第l、2環(huán)表示兩位有效數(shù)字，第3環(huán)表示倍乘數(shù)，第4環(huán)表示允許偏向，如圖2-6所示。 關(guān)于5環(huán)電阻器，第l、2、3環(huán)表示三位有效數(shù)字，第4環(huán)表示倍乘數(shù)，第5環(huán)表示允許偏向，如圖2-7所示。
色環(huán)普通采用黑、棕、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、灰、白、金、銀12種顏色，它們的意義見(jiàn)表2-2。例如，某電阻器的4道色環(huán)依次為“黃、紫、橙、銀”，則其阻值為47kΩ，誤差為±10%。某電阻器的5道色環(huán)依次為“紅、黃、黑、橙、金”，則其阻值為240kQ，誤差為+5%。
在電子制造中，選用4環(huán)或5環(huán)電阻均可。在選頻同路、偏置電路等電路中，應(yīng)盡量選用誤差小的電阻，必要時(shí)可用歐姆表檢測(cè)選擇。
額定功率是電阻器的另一主要參數(shù)，常用電阻器的功率有1/8W、1/4W、）/2W、1W、2W、5W等，其符號(hào)如圖2-8所示，大于5W的直接用數(shù)字注明。
運(yùn)用中應(yīng)選用額定功率等于或大十電路請(qǐng)求的電阻器。電路圖中不作標(biāo)示的表示該電阻器工作中耗費(fèi)功率很小，可不用思索。例如，大局部業(yè)余電子制造中對(duì)電阻器功率都沒(méi)有請(qǐng)求，這時(shí)可選用l／8W或1/4W電阻器。
電阻器的主要作用是限流與降壓。
電阻器在電路中限制電流的經(jīng)過(guò)，電阻值越大電流越小。
如圖2-9所示發(fā)光二極管電路中，R為限流電阻。從歐姆定律I=U/R可知，當(dāng)電壓U一定時(shí)，流過(guò)電阻器的電流J與其阻值R成反比。由于限流電阻R的存在，將發(fā)光二極管VD的電流限制在10mA，保證VD正常工作。
調(diào)整晶體管的工作點(diǎn)是電阻器用作限流的一個(gè)例子。如圖2-10所示為晶體管放大電路，晶體管集電極電流Ic（工作點(diǎn)）由其基極電流Ib決議。改動(dòng)晶體管基極電阻Rb的阻值，即可改動(dòng)Ib，也就是改動(dòng)了Ic，即改動(dòng)了晶體管的工作點(diǎn)。
電流經(jīng)過(guò)電阻器時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生電壓降，電阻值越大，電壓降越大。
如圖2-11所示繼電器電路中，R為降壓電阻。電壓降U的大小與電阻值R與電流I的乘積成正比，即U=IR。應(yīng)用電阻器R的降壓作用，能夠使較高的電源電壓順應(yīng)元器件工作電壓的請(qǐng)求。如圖2-11電路中，繼電器工作電壓6V、工作電流60mA，而電源電壓為12V，必需串接一個(gè)100Ω的降壓電阻R后，方可正常工作。
放大器的負(fù)載電阻也是應(yīng)用電阻器的降壓作用的例子。如圖2-12所示晶體管放大電路中，集電極電阻R，即是負(fù)載電阻。輸人信號(hào)Ui使晶體管集電極電流Ic相應(yīng)變化，由于Rc的降壓作用，從VT集電極即可得到放大后的輸出電壓Uo（與Ui反相）。
基于電阻的降壓作用，電阻器還能夠用作分壓器。
如圖2-13所示，電阻器R1和R2構(gòu)成一個(gè)分壓器，由于兩個(gè)電阻串聯(lián)，經(jīng)過(guò)這兩個(gè)電阻的電流J相等，而電阻上的壓降U=IR，R1上壓降為1/3U，R2上壓降為2/3U，完成了分壓（負(fù)載電阻必需遠(yuǎn)大于R1、R2），分壓比為R1/R2。
RC濾波網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的分壓器。如圖2-14所示整流濾波電路中，R與C2可了解為分壓器，輸出電壓Uo取自C2上的壓降。關(guān)于直流C2的容抗無(wú)限大，而關(guān)于交流C2的容抗遠(yuǎn)小于R，因而C2上直流壓降很大，而交流壓降很小，到達(dá)擴(kuò)濾波的目的。
常用電阻器主要有碳膜電阻器、金屬膜電阻器、有機(jī)實(shí)芯電阻器、玻璃釉電阻器、線(xiàn)繞電阻器、水泥電阻器、熔斷電阻器等，下面逐一引見(jiàn)。
碳膜電阻器是較常用的電阻器之—，構(gòu)造如圖2-15所示，它是在陶瓷骨架上構(gòu)成一層碳膜作為電阻體，再加上金屬帽蓋和引線(xiàn)制成的，表面涂有絕緣維護(hù)漆。
碳膜電阻器的性能特性是穩(wěn)定性良好，受電壓影響小，負(fù)溫度系數(shù)小，適用頻率較寬，噪聲較小，價(jià)錢(qián)低廉。碳膜電阻器的阻值范圍通常為1～loXl060，在各種電子電路中應(yīng)用非常普遍。
金屬膜電阻器是最常用的電阻器之一，構(gòu)造如圖2-16所示，在陶瓷骨架上構(gòu)成一層金屬或合金薄膜作為電阻體，兩端加上金屬帽蓋和引線(xiàn)，表面涂有絕緣維護(hù)漆。
金屬膜電阻器的性能特性是穩(wěn)定性高，受電壓影響更小，溫度系數(shù)小，耐熱性能好，噪聲很小，工作頻率范圍寬，高頻特性好，體積比相同功率的碳膜電阻器小許多。金屬膜電阻器的阻值范圍通常為1～109Ω，應(yīng)用十分普遍。
有機(jī)實(shí)芯電阻器構(gòu)造如圖2-17所示，其電阻體是用炭黑、石墨等導(dǎo)電物質(zhì)粉末，混合有機(jī)黏合劑制成的實(shí)芯圓柱體，兩端加上引線(xiàn)，外面有趣料外殼。
有機(jī)實(shí)芯電阻器的性能特性是機(jī)械強(qiáng)度高，過(guò)負(fù)荷才能較強(qiáng)，牢靠性較好，體積小，價(jià)格低廉，但噪聲較大，穩(wěn)定性差。有機(jī)實(shí)芯電阻器的阻值范圍通常為4.7～22X106Ω，普通用于請(qǐng)求不太高的電路中。
玻璃釉電阻器構(gòu)造如圖2-18所示，在陶瓷骨架上涂覆一層金屬氧化物和玻璃釉黏合劑的混合物作為電阻體，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。
玻璃釉電阻器的性能特性是耐高溫和耐高濕性好，穩(wěn)定性好，噪聲和溫度系數(shù)小，牢靠性高。玻璃釉電阻器的阻值范圍通常為4.7～20Xl07Ω，常用于高阻、高壓、高溫等場(chǎng)所。
線(xiàn)繞電阻器也是較常用的電阻器之一，構(gòu)造如圖2-19所示。線(xiàn)繞電阻器的電阻體是電阻絲，將電阻絲繞在陶瓷骨架上，銜接好引線(xiàn)，外表涂覆一層玻璃釉或絕緣漆即制成線(xiàn)繞電阻器。
線(xiàn)繞電阻器的性能特性是噪聲極小，耐高溫，功率大，穩(wěn)定性好，溫度系數(shù)小，精細(xì)度高，但高頻特性較差。線(xiàn)繞電阻器的阻值范圍通常為0.1-5X106Ω，特別適用于高溫和大功率場(chǎng)所。
水泥電阻器是陶瓷密封功率型線(xiàn)繞電阻器的習(xí)氣稱(chēng)謂，構(gòu)造如圖2-20所示。線(xiàn)繞電阻體放置在陶瓷外殼中，并用封裝填料密封，僅留兩端引線(xiàn)在外。
水泥電阻器的性能特性是功率大，耐高溫，絕緣性能好，穩(wěn)定性和過(guò)載才能較好，并具有良好的阻燃、防爆性能。水泥電阻器的阻值范圍通常為0.1-4300Ω，主要應(yīng)用于大功率低阻值場(chǎng)所。
熔斷電阻器又稱(chēng)為保險(xiǎn)電阻器，是一種兼有電阻器和熔絲雙重功用的特殊元件。熔斷電阻器的文字符號(hào)為“RF”，圖形符號(hào)如圖2-21所示。
熔斷電阻器的阻值—般較小，其主要功用還是保險(xiǎn)。運(yùn)用熔斷電阻器能夠只用一個(gè)元件就能同時(shí)起到限流和保險(xiǎn)作用。
如圖2-22所示為大功率驅(qū)動(dòng)晶體管應(yīng)用熔斷電阻器得例子。電路工作正常時(shí)熔斷電阻器RF起著限流電阻的作用。一旦負(fù)載電路發(fā)作過(guò)載或者短路，熔斷電阻器RF就疾速熔斷，起到維護(hù)晶體管得作用。
電阻器的好壞可用指針式萬(wàn)用表或數(shù)字萬(wàn)用表的電阻撓檢測(cè)。
檢測(cè)時(shí)，首先依據(jù)電阻器阻值的大小，將指針式萬(wàn)用表（以下簡(jiǎn)稱(chēng)萬(wàn)用表）上的擋位旋鈕轉(zhuǎn)到恰當(dāng)?shù)摹癚”擋位，如圖2-23所示。
由于萬(wàn)用表電阻撓普通按中心阻值校準(zhǔn)，而其刻度線(xiàn)又是非線(xiàn)性的，因而丈量電阻器應(yīng)防止表針指在刻度線(xiàn)兩端。普通丈量100Ω以下電阻器可選“RXI”擋，100～1000Ω電阻器可選“RX10”擋，1～10kΩ電阻器可選“RX100”擋，10～100KΩ,電阻器可選“RXlk"擋，lOOkΩ,以上電阻器可選“RXlOk”擋。
測(cè)量擋位選定后，還需對(duì)萬(wàn)用表電阻撓停止校零。如圖2-24所示將萬(wàn)用表兩表筆相互短接，轉(zhuǎn)動(dòng)“調(diào)零”旋鈕使表針指向電阻刻度的“0”位（滿(mǎn)度）。需求特別留意的是丈量中每改換一次擋位，均應(yīng)重新對(duì)該擋停止校零。
將萬(wàn)用表兩表筆（不分正、負(fù)）分別與待測(cè)電阻器的兩端引線(xiàn)相接，如圖2-25所示，表針應(yīng)指在相應(yīng)的阻值刻度上。如表針不動(dòng)、指示小穩(wěn)定或指示值與電阻器上標(biāo)示值相差很大，則闡明該電阻器已損壞。
在測(cè)量幾十千歐以上阻值的電阻器時(shí)，留意不可用手同時(shí)接觸電阻器的兩端引線(xiàn)，如圖2-26所示，以免接入人體電阻帶來(lái)丈量誤差。
數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻器前不用校零，將擋位旋鈕轉(zhuǎn)到恰當(dāng)?shù)摹癘”擋位，翻開(kāi)電源開(kāi)關(guān)即可測(cè)量。
選擇測(cè)量擋位時(shí)應(yīng)盡量使顯現(xiàn)屏顯現(xiàn)較多的有效數(shù)字，普通測(cè)量200Ω以下電阻器可選“200Ω”擋，200～1999Ω電阻器可選“2kΩ”擋，2～19. 99kΩ,電阻器可選“20kQ”擋，20～199. 9kΩ電阻器可選“200kΩ”擋，200～1999kΩ電阻器可選“2MΩ”擋，2～19. 99MQ電阻器可選“20MΩ”擋，20～199. 9MΩ電阻器可選“200MΩ”擋。200MΩ以上電阻器因已超出最高量程而無(wú)法丈量（以DT890B數(shù)字萬(wàn)用表為例）。 測(cè)量時(shí)，兩表筆（不分正、負(fù)）分別接被測(cè)電阻器的兩端，LCD顯現(xiàn)屏即顯現(xiàn)出被測(cè)電阻R的阻值，如圖2-27所示。如顯現(xiàn)“000”（短路）、僅最高位顯現(xiàn)“1”（斷路）、或顯現(xiàn)值與電阻器上標(biāo)示值相差很大，則闡明該電阻器已損壞。
功率不同，電阻器就有著不同作用和應(yīng)用。它是一個(gè)限流元件，將電阻接在路中后，電阻器的阻值是固定的一般是兩個(gè)引腳，它可限制通過(guò)它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱(chēng)為固定電阻器。阻值可變的稱(chēng)為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線(xiàn)性的，即通過(guò)電阻器的瞬時(shí)電流與外加瞬時(shí)電壓成正比。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個(gè)可移金屬觸點(diǎn)。觸點(diǎn)位置確定電阻體任一端與觸點(diǎn)間的阻值。
端電壓與電流有確定函數(shù)關(guān)系，體現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為其他形式能力的二端器件，用字母R來(lái)表示，單位為歐姆Ω。實(shí)際器件如燈泡，電熱絲，電阻器等均可表示為電阻器元件。電渦流位移傳感器商家產(chǎn)品資料顯示電阻元件的電阻值大小一般與溫度，材料，長(zhǎng)度，還有橫截面積有關(guān)，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1℃時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說(shuō)它是一個(gè)耗能元件，電流經(jīng)過(guò)它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。對(duì)信號(hào)來(lái)說(shuō)，交流與直流信號(hào)都可以通過(guò)電阻。
小功率電阻器通常為封裝在塑料外殼中的碳膜構(gòu)成，而大功率的電阻器通常為繞線(xiàn)電阻器，通過(guò)將大電阻率的金屬絲繞在瓷心上而制成。如果一個(gè)電阻器的電阻值接近零歐姆(例如，兩個(gè)點(diǎn)之間的大截面導(dǎo)線(xiàn))，則該電阻器對(duì)電流沒(méi)有阻礙作用，并聯(lián)這種電阻器的回路被短路，電流無(wú)限大。如果一個(gè)電阻器具有無(wú)限大的或很大的電阻，則串接該電阻器的回路可看作開(kāi)路，電流為零。
工業(yè)中常用的電阻器介于兩種極端情況之間，它具有一定的電阻，可通過(guò)一定的電流，但電流不像短路時(shí)那樣大。電阻器的限流作用類(lèi)似于接在兩根大直徑管子之間的小直徑管子限制水流量的作用。電阻，英文名resistance，通?？s寫(xiě)為R，它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì)，與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。歐姆定律說(shuō)，I=U/R，那么R=U/I，電阻的基本單位是歐姆，用希臘字母“Ω”表示，有這樣的定義：導(dǎo)體上加上一伏特電壓時(shí)，產(chǎn)生一安培電流所對(duì)應(yīng)的阻值。電阻的主要職能就是阻礙電流流過(guò)。事實(shí)上，“電阻”說(shuō)的是一種性質(zhì)，而通常在電子產(chǎn)品中所指的電阻，是指電阻器這樣一種元件。歐姆常簡(jiǎn)稱(chēng)為歐。表示電阻阻值的常用單位還有千歐(kΩ)，兆歐(MΩ)，毫歐(m Ω)。
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