电阻.docx

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电阻

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，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质.电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。

　　电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，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°C时电阻值发生变化的百分数。

　　电阻是所有电子电路中使用最多的元件。

　　导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是Ω（希腊字母，音译成拼音读作ōumìgǎ）。

比较大的单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）（兆=百万，即100万）。

　　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分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

　　KΩ（千欧），MΩ（兆欧），他们的换算关系是：

　　1TΩ=1000GΩ1GΩ=1000MΩ1MΩ=1000KΩ1KΩ=1000Ω（也就是一千进率）

　　电阻的阻值标法通常有色环法，数字法。

色环法在一般的的电阻上比较常见。

由于手机电路中的电阻一般比较小，很少被标上阻值，即使有，一般也采用数字法，即：

　　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。

　　如果一个电阻上标为22*10^3，则这个电阻为22KΩ。

　　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标示，如512表示5.1kΩ。

电容上数码标示479为47*10^（-1）=4.7pF。

而标志是0或000的电阻器，表示是跳线，阻值为0Ω。

数码法标示时，电阻单位为欧姆，电容单位为pF，电感一般不用数码标示。

　　电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。

　　它与其它元件一起构成一些功能电路，如RC电路等。

　　电阻是一个线性元件。

说它是线性元件，是因为通过实验发现，在一定条件下，流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比——即它是符合欧姆定律：

I=U/R

　　常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定，且电压和电流值限制在额定条件之内时，可用线性电阻器来模拟。

如果电压或电流值超过规定值，电阻器将因过热而不遵从欧姆定律，甚至还会被烧毁。

线性电阻的工作电压与电流的关系如图1所示。

电阻的种类很多，通常分为碳膜电阻，金属电阻，线绕电阻等：

它又包含固定电阻与可变电阻，光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻等。

　　通常来说，使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏：

将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔放在电阻的两端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。

应注意的是，测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。

但在实际电器维修中，很少出现电阻损坏。

着重注意的是电阻是否虚焊，脱焊。

　　作用:

　　主要职能就是阻碍电流流过,应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等.数字电路中功能有上拉电阻和下拉电阻。

一、电阻元件：

　　      电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件，例如灯泡、电热炉等电器。

电阻定律：

R=ρL/S    

　　         ρ——制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆·米（Ω·m）；

　　L——绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米（m）；

　　         S——绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米（m^2）；

　　         R——电阻值，国际单位制为欧姆（Ω）。

　　ρ叫电阻率：

某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。

是描述材料性质的物理量。

国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米，常用单位是欧姆·平方毫米/米。

与导体长度L，横截面积S无关，只与物体的材料和温度有关，有些材料的电阻率随着温度的升高而增大，有些反之。

　　电阻与温度的关系电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，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°C时电阻值发生变化的百分数。

如果设任一电阻元件在温度t1时的电阻值为R1，当温度升高到t2时电阻值为R2，则该电阻在t1~t2温度范围内的（平均）温度系数为如果R2>R1，则a>0，将R称为正温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而增大；如果R2

显然a的绝对值越大，表明电阻受温度的影响也越大。

R2=R1[1+a（t2－t1）]

电阻的分类

a.按阻值特性

　　固定电阻、可调电阻、特种电阻（敏感电阻）.

　　不能调节的,我们称之为固定电阻,而可以调节的,我们称之为可调电阻.常见的例如收音机音量调节的,主要应用于电压分配的,我们称之为电位器.

b.按制造材料

　　碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，捷比信电阻，薄膜电阻等.

C.按安装方式

　　插件电阻、贴片电阻

贴片电阻

插件电阻

d.按功能分

　　负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等

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电阻的主要参数

　　a.标称阻值:

标称在电阻器上的电阻值称为标称值.单位:

Ω,kΩ,MΩ.标称值是根据国家制定的标准系列标注的,不是生产者任意标定的.不是所有阻值的电阻器都存在.

　　b.允许误差:

电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差.误差代码:

F、G、J、K…（常见的误差范围是：

0.01%，0.05%，0.1%，0.5%，0.25%，1%，2%,5%等）

　　c.额定功率:

指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许的消耗功率.常见的有1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W

　　阻值和误差的标注方法

　　a.直标法—将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上.

　　eg:

5.1kΩ5%5.1kΩJ

　　b.文字符号法—将文字、数字两者有规律组合起来表示电阻器的主要参数.

　　eg:

0.1Ω=Ω1=0R1,3.3Ω=3Ω3=3R3,3K3=3.3KΩ

　　c.色标法—用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值及误差等级.普通电阻一般有4环表示,精密电阻用5环.

　　d.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10^n（n=0～8）。

当n=9时为特例，表示10^（-1）。

　　0-10欧带小数点电阻值表示为XRX,RXX.eg:

　　471=470Ω105=1M2R2=2.2Ω

　　塑料电阻器的103表示10*10^3=10k。

片状电阻多用数码法标示，如512表示5.1kΩ。

电容上数码标示479为47*10^（-1）=4.7pF。

而标志是0或000的电阻器，表示是跳线，阻值为0Ω。

数码法标示时，电阻单位为欧姆，电容单位为pF，电感一般不用数码标示。

　　色环电阻第一环如何确定

　　请参照色标法图片

　　a.四环电阻:

　　因表示误差的色环只有金色或银色,色环中的金色或银色环一定是第四环.

　　b.五环电阻:

此为精密电阻

（1）从阻值范围判断:

因为一般电阻范围是0-10M,如果我们读出的阻值超过这个范围,可能是第一环选错了.

（2）从误差环的颜色判断:

表示误差的色环颜色有银、金、紫、蓝、绿、红、棕.如里靠近电阻器端头的色环不是误差颜色,则可确定为第一环.

　　识别色环电阻的阻值

　　目前，电子产品广泛采用色环电阻，其优点是在装配、调试和修理过程中，不用拨动元件，即可在任意角度看清色环，读出阻值，使用方便。

一个电阻色环由4部分组成[不包括精密电阻]

　　四个色环的其中第一、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。

　　下面介绍掌握此方法的几个要点：

（1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。

可这样记忆：

　　棕=1

　　红=2，

　　橙=3，

　　黄=4，

　　绿=5，

　　蓝=6，

　　紫=7，

　　灰=8，

　　白=9，

　　黑=0。

　　此乃基本功，多复诵，一定要记住！

！

！

！

！

！

！

　　大家都记得彩虹的颜色分布吧，一句话，很好记：

红橙黄绿蓝靛（diàn）紫，去掉靛，后面添上灰白黑，前面加上棕，对应数字1开始。

　　从数量级来看，在体上可把它们划分为三个大的等级，即：

金、黑、棕色是欧姆级的；红是千欧级，橙、黄色是十千欧级的；绿是兆欧级、蓝色则是十兆欧级的。

这样划分一下也好记忆。

所以要先看第三环颜色（倒数第2个颜色），才能准确。

　　第四环颜色所代表的误差：

金色为5％；银色为10％；无色为20％。

　　下面举例说明：

　　例1四个色环颜色为：

黄橙红金

　　读法：

前三颜色对应的数字为432，金为5%，所以阻值为43X10*2=4300=4.3KΩ，误差为5%。

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普通电阻的选用常识

a.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.

b.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.

c.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.

d.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.

e.根据电路板大小选用电阻:

　　敏感电阻器常识:

　　a.热敏电阻:

　　是一种对温度极为敏感的电阻器.分为正温度系数和负温度系数电阻器.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.

　　b.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.

　　c.压敏电阻:

　　是对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.

　　d.湿敏电阻:

　　是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.

　　注:

电阻在低频的时候表现出来的主要特性是电阻特性,但在高频时,不仅表现出电阻特性,还表现出电抗特性的一面这在无线电方面（射频电路中尤其重要）.

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常见导体的电阻率以及计算

　　物体电阻计算公式：

R=ρL/S，其中，L为物体长度，S为物体的横截面积，比例系数ρ叫做物体的电阻系数或是电阻率，它与物体的材料有关，在数值上等于单位长度、单位面积的物体在20℃时所具有的电阻值。

　　R=1/G，其中G为物体电导，导体的电阻越小，电导就越大，数值上等于电阻的倒数。

单位是西门子，简称西，符号s。

　　初中要求掌握的影响电阻的因素：

　　导体的长度、材料相同时，横截面积越大，电阻越小；

　　导体的横截面积、材料相同时，长度越长，电阻越大；

　　导体的横截面积、长度相同时，导体的材料不同，电阻大小不同。

　　大多数金属的电阻随温度的升高而增大。

　　常见导体的电阻率

　　材料20℃时的电阻率（µΩ•m）

　　银0.016

　　铜0.0172

　　金0.022

　　铝0.029

　　锌0.059

　　铁0.0978

　　铅0.206

　　汞0.958

　　碳25

　　康铜（54%铜，46%镍）0.50

　　锰铜（86%铜，12%锰，2%镍）0.43

　　照明灯泡（工作）100~2000

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国家标准电阻标称值

　　国家标准规定了电阻的阻值按其精度分为两大系列，分别为E-24系列和E-96系列，E-24系列精度为5%，E-96系列为1%。

5％和1％精度电阻的标称值，供大家设计时参考。

　　精度为5％的碳膜电阻，以欧姆为单位的标称值：

　　1.0   5.6   33    160    820     3.9K    20K    100K    510K    2.7M

　　1.1   6.2   36    180    910     4.3K    22K    110K    560K    3M

　　1.2   6.8   39    200    1K      4.7K    24K    120K    620K    3.3M

　　1.3   7.5   43    220    1.1K    5.1K    27K    130K    680K    3.6M

　　1.5   8.2   47    240    1.2K    5.6K    30K    150K    750K    3.9M

　　1.6   9.1   51    270    1.3K    6.2K    33K    160K    820K    4.3M

　　1.8   10    56    300    1.5K    6.6K    36K    180K    910K    4.7M

　　2.0   11    62    330    1.6K    7.5K    39K    200K    1M      5.1M

　　2.2   12    68    360    1.8K    8.2K    43K    220K    1.1M    5.6M

　　2.4   13    75    390    2K      9.1K    47K    240K    1.2M    6.2M

　　2.7   15    82    430    2.2K    10K     51K    270K    1.3M    6.8M

　　3.0   16    91    470    2.4K    11K     56K    300K    1.5M    7.5M

　　3.3   18    100   510    2.7K    12K     62K    330K    1.6M    8.2M

　　3.6   20    110   560    3K      13K     68K    360K    1.8M    9.1M

　　3.9   22    120   620    3.2K    15K     75K    390K    2M      10M

　　4.3   24    130   680    3.3K    16K     82K    430K    2.2M    15M

　　4.7   27    150   750    3.6K    18K     91K    470K    2.4M    22M

　　5.1   30     

　　精度为1％的金属膜电阻，以欧姆为单位的标称值：

　　10     33     100   332   1K      3.32K   10.5K   34K     107K   357K

　　10.2   33.2   102   340   1.02K   3.4K    10.7K   34.8K   110K   360K

　　10.5   34     105   348   1.05K   3.48K   11K     35.7K   113K   365K

　　10.7   34.8   107   350   1.07K   3.57K   11.3K   36K     115K   374K

　　11     35.7   110   357   1.1K    3.6K    11.5K   36.5K   118K   383K

　　11.3   36     113   360   1.13K   3.65K   11.8K   37.4K   120K   390K

　　11.5   36.5   115   365   1.15K   3.74K   12K     38.3K   121K   392K

　　11.8   37.4   118   374   1.18K   3.83K   12.1K   39K     124K   402K

　　12     38.3   120   383   1.2K    3.9K    12.4K   39.2K   127K   412K

　　12.1   39     121   390   1.21K   3.92K   12.7K   40.2K   130K   422K

　　12.4   39.2   124   392   1.24K   4.02K   13K     41.2K   133K   430K

　　12.7   40.2   127   402   1.27K   4.12K   13.3K   42.2K   137K   432K

　　13     41.2   130   412   1.3K    4.22K   13.7K   43K     140K   442K

　　13.3   42.2   133   422   1.33K   4.32K   14K     43.2K   143K   453K

　　13.7   43     137   430   1.37K   4.42K   14.3K   44.2K   147K   464K

　　14     43.2   140   432   1.4K    4.53K   14.7K   45.3K   150K   470K

　　14.3   44.2   143   442   1.43K   4.64K   15K     46.4K   154K   475K

　　14.7   45.3   147   453   1.47K   4.7K    15.4K   47K     158K   487K

　　15     46.4   150   464   1.5K    4.75K   15.8K   47.5K   160K   499K

　　15.4   47     154   470   1.54K   4.87K   16K     48.7K   162K   511K

　　15.8   47.5   158   475   1.58K   4.99K   16.2K   49.9K   165K   523K

　　16     48.7   160   487   1.6K    5.1K    16.5K   51K     169K   536K

　　16.2   49.9   162   499   1.62K   5.11K   16.9K   51.1K   174K   549K

　　16.5   51     165   510   1.65K   5.23K   17.4K   52.3K   178K   560K

　　16.9   51.1   169   511   1.69K   5.36K   17.8K   53.6K   180K   562K

　　17.4   52.3   174   523   1.74K   5.49K   18K     54.9K   182K   576K

　　17.8   53.6   178   536   1.78K   5.6K    18.2K   56K     187K   590K

　　18     54.9   180   549   1.8K    5.62K   18.7K   56.2K   191K   604K

　　18.2   56     182   560   1.82K   5.76K   19.1K   57.6K   196K   619K

　　18.7   56.2   187   562   1.87K   5.9K    19.6K   59K     200K   620K

　　19.1   57.6   191   565   1.91K   6.04K   20K     60.4K   205K   634K

　　19.6   59     196   578   1.96K   6.19K   20.5K   61.9K   210K   649K

　　20     60.4   200   590   2K      6.2K    21K     62K     215K   665K

　　20.5   61.9   205   604   2.05K   6.34K