什么是电阻器?电阻器的作用及选用替代原则

1885年英国C.布雷德利发明模压碳质实芯电阻器。1897年英国T.甘布里尔和A.哈里斯用含碳墨汁制成碳膜电阻器。1913~1919年英国W.斯旺和德国F.克鲁格先后发明金属膜电阻器。1925年德国西门子-哈尔斯克公司发明热分解碳膜电阻器,打破了碳质实芯电阻器垄断市场的局面。晶体管问世后,对电阻器的小型化、阻值稳定性等指标要求更严,促进了各类新型电阻器的发展。美国贝尔实验室1959年研制成 TaN电阻器。60年代以来,采用滚筒磁控溅射、激光阻值微调等新工艺,部分产品向平面化、集成化、微型化及片状化方面发展。

电阻器是一个限流元件,将电阻接在电路中后,它可限制通过它所连支路的电流大小。电荷在物体里运动会受到一定的阻力,这种阻力叫电阻,具有一定阻值的元件叫做电阻器。它是电子产品中一种必不可少、用得最多的电子元器件之一。

电阻器在电路中的主要作用是控制电压、电流的大小,还可以与其它元件配合,组成耦合、滤波、反馈、补偿等各种不同功能的电路。所以,我们有必要对电阻器的分类、主要参数、标志方法等基本知识有大致的了解。

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电阻器的作用

电阻的六个作用限流、分流、电阻的滤波作用、分压、将电能转化为内能、电阻偏置作用。导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻器简称电阻(Resistor,通常用“R”表示)是所有电子电路中使用最多的元件。

电阻的六个作用:

1、限流:为使通过用电器的电流不超过额定值或实际工作需要的规定值,以保证用电器的正常工作,通常可在电路中串联一个可变电阻。当改变这个电阻的大小时,电流的大小也随之改变。我们把这种可以限制电流大小的电阻叫做限流电。

2、分流:当在电路的干路上需同时接入几个额定电流不同的用电器时,可以在额定电流较小的用电器两端并联接入一个电阻,这个电阻的作用是分流。

3、分压:一般用电器上都标有额定电压值,若电源比用电器的额定电压高,则不可把用电器直接接在电源上,在这种情况下,可给用电器串接一个合适阻值的电阻,让它分担一部分电压,用电器便能在额定电压下工作。我们称这样的电阻为分压电阻。

4、将电能转化为内能:电流通过电阻时,会把电能全部(或部分)转化为内能.用来把电能转化为内能的用电器叫电热器.如电烙铁、电炉、电饭煲、取暖器等等。

5、电阻偏置作用:偏置电路往往有若干元件,其中有一重要电阻,往往要调整阻值,以使集电极电流在设计规范内。这要调整的电阻 就是偏置电阻。

6、电阻的滤波作用:电阻的滤波作用一般是和电容组成RC滤波电路,可分为低通和高通电路。



电阻器的主要性能参数

1 .标称值和允许误差:国家规定出一系列的阻值作为产品的标准,这就是电阻器的标称阻值。电阻的实际阻值不可能做到与它的标称值完全一样,两者间总是存在一定的偏差。最大的允许误差除以该电阻的标称值所得的百分数就叫电阻的误差。对于误差,国家也规定出一个系列。普通电阻的误差可分为± 5 %、± 10 %、± 20 %三种,在标志上分别以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ误差等级表示。在电路图中电阻器旁边所标的阻值就是标称阻值。使用者在设计电路时计算得出的电阻器阻值不是标称值时,可选择和它相接近的标称电阻值。

2 .额定功率:当电流通过电阻时,要消耗一定的功率,这部分功率变成热量使电阻温度升高,为保证电阻正常使用而不被烧坏,它所承受的功率不能超过规定的限度,这个最大的限度就称为电阻的额定功率。一般可分为 1/8 、 1/4 、 1/2 、 1 、 2 、 5 、 10W ……。额定功率大的电阻器体积就大,在一般半导体收音机等电流较小的电路中,电阻的额定功率一般只需 1/4W 或 1/8W 就可以了。

电阻器简称电阻,阻值所用单位是欧姆,用希腊文“Ω”表示,实践中通常还用更大 的一些的单位如 K Ω和 M Ω等。们之间的换算关系如下: 1K Ω= 1000 Ω, 1M Ω= 1000K Ω。

电阻器的标志方法:

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电阻分类

国家有关部门规定了固定电阻器的三种标志方法:直标法、文字符号法和色标法。

1 .直标法:在电阻器表面用数字、单位符号和百分数直接标出电阻器的阻值和允许误差。优点是直观,一目了然。表示方法见图 1 。

2 .文字符号法:用数字和单位符号两者按照一定的规律组合起来表示阻值,允许误差也用文字符号表示。具体规定是:单位符号Ω(或 K Ω、 M Ω)前面的数字表示整数阻值,单位符号Ω(或 K Ω、 M Ω)后面的数字表示第一位小数阻值,如 5K1 表示 5.1K Ω, 5 Ω 1表示 5.1 Ω, 4M7 表示 4.7M Ω。电阻的误差分别用六个字母表示:

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表示阻值 5.1K Ω , 误差为± 5 %优点是用单位符号代替了小数点,可避免因小数点蹭掉而误识标记。

3 .色标法:用颜色表示电阻器的阻值和允许误差,不同颜色代表不同数值。普通精度的电阻用四条色带表示阻值及偏差。其中两条表示阻值,一条表示有效数字后面“ 0 ”的个数,一条表示偏差。

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例如,若电阻的四个色环颜色依次为:

黄、紫、棕、银——表示 470 Ω、± 10 %的电阻

棕、绿、绿、银——表示 1.5M Ω、± 10 %的电阻

精密电阻用五条色带表示阻值及误差

例如,若电阻上的五个色环颜色依次为:

棕、蓝、绿、黑、棕——表示 165 Ω± 1 %的电阻器

红、蓝、紫、棕、棕——表示 2.67K Ω± 1 %的电阻器

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电阻器的测量:

电阻在使用前要进行检查,检查其性能好坏就是测量实际阻值与标称值是否相符,误差是否在允许范围之内。方法就是用万用表的电阻档进行测量。

实际误差 =

测量时要注意两点:

1 .要根据被测电阻值确定量程,使指针指示在刻度线的中间一段,这样便于观察。

2 .确定电阻档量程后,要进行调零,方法是两表笔短路(直接相碰),调节“调零”电器使指针准确的指在Ω刻度线的“ 0 ”上,然后再测电阻的阻值。

另外,还要注意人手不要碰电阻两端或接触表笔的金属部分。否则会引起测试误差。

用万用表测出的电阻值接近标称值。就可以认为基本上质量是好的,如果相差太多或根本不通,就是坏的。










电阻工作原理

1、电阻是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。

2、当导体的电阻越大,说明导体对电流的阻碍作用越大,流过导体的电流越小,反之同理。

3、不同的导体电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母Ω表示,电阻的单位是欧姆,简称欧。

4、电阻的主要物理特征是将电能转化为热能,电流经过它就产生内能。

5、电阻元件的电阻值大小一般与温度、材料、长度以及横截面积有关。


电阻器的选用及替代原则

电阻器选用的三项基本原则:

1、选择通过认证机构认证的生产线制造出的执行高水平标准的电阻器。

2、选择具备功能优势、质量优势、效率优势、功能价格比优势、服务优势的制造商生产的电阻器。

3、选择能满足上述要求的上型号目录的制造商,并向其直接订购电阻器。

电阻器的替代原则:

1、用阻值较小的电阻串联,代替大阻值的电阻器,或用阻值较大的电阻器并联代替小阻值的电阻器。

2、小功率电阻器代替大功率电阻器时,可采用串联或并联的方法。当串、并联的小功率电阻器的阻值不相等时,应计算它们各自分担的功率,使总功率大于原电阻器的额定功率。

3、代用的电阻器应遵循就高不就低、就大不就小的原则,即用质量高的电阻器代替原质量低的电阻器,用大功率的电阻器代替小功率的电阻器。


电阻器的发展方向

1、小型化、高可靠性;

2、分立的小型电阻器仍有广泛的用处,但将进一步缩小体积,提高性能,降低价格;

3、在消费类电子产品中,碳膜电阻器仍占优势,而精密的电阻器则将以金属膜电阻器为主,大部分小功率线绕电阻器将被取代;

4、为适应电路集成化、平面化的发展,对片状电阻器的需要将明显增加;通用型将倾向于发展厚膜电阻器,而精密型则仍将倾向于薄膜类中的金属膜和金属箔电阻器;

5、发展组合的电阻网络。

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