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常用電子元件基礎(chǔ)知識(shí)—電 阻

一、電阻與歐姆定律:  
    電阻器我們習(xí)慣稱之為電阻。它是電子設(shè)備中最常應(yīng)用的電子元件。
電阻對(duì)直流電及交流電都呈現(xiàn)相同的阻力。這種阻力通過的運(yùn)動(dòng)形態(tài)通過歐姆定律的數(shù)學(xué)公式描述:
I(電流)=V(電壓)/R(電阻)
    這個(gè)公式表明:線路上通過電阻的電流與電阻的阻值成反比,而與加在兩端的電壓成正比。
    在電子線路中,我們常用英文字母R或如圖1的符號(hào)來表示電阻:
R
二、電阻的串聯(lián)與并聯(lián):
    1、 電阻的串聯(lián)(圖2):
  R1   R2  
根據(jù)摩爾定律,在同一條線路上的電流是固定的,而A、B兩端上的電壓等于R1、R2兩端電壓之和,根據(jù)歐姆定律,A、B兩端的總電阻(R):
     R*I=R1*I+R2*I
所以: R=R1+R2
結(jié)論1:線路上串聯(lián)的電阻總阻值等于各串聯(lián)電阻阻值之和。
結(jié)論2:線路上串聯(lián)電阻的總阻值肯定比線路中任何電阻的阻值大。
2、 電阻的并聯(lián)(圖3):
     根據(jù)摩爾定律,在本線路中A、B兩端的電壓與R1、R2兩端的電壓一樣,而總電流為分別通過R1、R2電阻的電流之和。所以根據(jù)歐姆定律:
    R*I=R1*I1=R2*I2
    并且: I=I1+I2
可推出: 1/R=1/R1+1/R2
結(jié)論1:A、B兩端總電阻(R): R=R1*R2/(R1+R2)
結(jié)論2:并聯(lián)線路上的電阻總值比線路中任何分路的阻值均小。

根據(jù)以上特性,我們經(jīng)常在電子電路中使用電阻來進(jìn)行分壓、分流、濾波、阻抗匹配等工作。

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三、電阻的種類:
在電子設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用中,我們按照電阻制作的材料進(jìn)行不同的分類。常見的種類與性能特點(diǎn)如下表1:
 
種類
優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 外觀
碳膜電阻
較好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性,并且價(jià)格便宜   漆皮為綠、藍(lán)灰、米黃色
金屬膜電阻
各方面性能比屬膜電阻更好,常用于精密設(shè)備 價(jià)格高 漆皮為深紅色
線繞電阻
阻值精確,承受功率大 但不適合高頻工作 漆皮為黑色
 
外觀參見圖4。  
圖4

<

 

 

 

 

 

 

     也可按照電阻的阻值特性分類。不能調(diào)節(jié)的,我們稱之為固定電阻。而可以調(diào)節(jié)的,我們稱之為可調(diào)電阻。而常見的例如收音機(jī)音量調(diào)節(jié)的,主要應(yīng)用于電壓分配的,我們稱之為電位器(圖5),將另文介紹。  

圖5
除了以上介紹的外,我們也還會(huì)用到一些特殊的電阻元件。這些電阻元件的特點(diǎn)是它的阻值會(huì)根據(jù)一些外界因素的變化而變化。例如:受光影響的我們稱為光敏電阻、受外界壓力影響的是壓敏電阻,還有熱敏、氣敏、電敏等等。下面是一些相關(guān)電阻的圖片(圖6):

圖6
四、電阻的參數(shù):

    也可按照電阻的阻值特性分類。不能調(diào)節(jié)的,我們稱之為固定電阻。而可以調(diào)節(jié)的,我們稱之為可調(diào)電阻。而常見的例如收音機(jī)音量調(diào)節(jié)的,主要應(yīng)用于電壓分配的,我們稱之為電位器(圖5),將另文介紹。

圖5

除了以上介紹的外,我們也還會(huì)用到一些特殊的電阻元件。這些電阻元件的特點(diǎn)是它的阻值會(huì)根據(jù)一些外界因素的變化而變化。例如:受光影響的我們稱為光敏電阻、受外界壓力影響的是壓敏電阻,還有熱敏、氣敏、電敏等等。下面是一些相關(guān)電阻的圖片(圖6):

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圖6

四、電阻的參數(shù):  
對(duì)于固定電阻,主要的參數(shù)指標(biāo)有兩個(gè):阻值、功率。
阻值:描述電阻對(duì)電流的阻礙能力的數(shù)學(xué)表達(dá),單位為:歐姆。我們也常用希臘字母Ω表示。我們也常見到KΩ(千歐)、MΩ(兆歐)的標(biāo)識(shí),其換算公式如下:
1MΩ=1,000KΩ=1,000,000Ω
在我們的實(shí)際應(yīng)用中,常常見到電阻阻值的兩種標(biāo)注方式:一種是數(shù)字與單位直接標(biāo)注的方式(如圖7),另一種是利用色環(huán)來標(biāo)注其阻值的方式(如圖8),我們稱之為色標(biāo)法,它也分兩種:分別為4環(huán)電阻與5環(huán)電阻,數(shù)值的讀取方法、顏色與數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系(見圖8):

如圖7

 

 

見圖8

功率:標(biāo)準(zhǔn)叫法是額定功率,是指電阻在一定條件下(壓力、溫度等)長(zhǎng)期連續(xù)工作能夠允許承受的最大功率。所以我們?cè)谝恍╇娐分斜仨氉⒁怆娮韫β实倪x擇,否則由于電阻承受能力問題導(dǎo)致電阻損壞,甚至可能導(dǎo)致設(shè)備其它元器件的損壞。在實(shí)際應(yīng)用中可以用功率大的同阻值電阻替代小功率電阻,但反之則需要慎重考慮。
   其它參數(shù):
溫度系數(shù):描述電阻溫度對(duì)其阻值產(chǎn)生的影響。
誤差等級(jí):描述生產(chǎn)出來的電阻與標(biāo)稱電阻的差別。

電阻的測(cè)量:

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用模擬萬用表測(cè)試電阻的阻值,一般布置如下:
    1) 將表放置在目光的正前方,便于觀測(cè)。
    2) 將表檔位調(diào)整到Ω的位置,將兩表筆碰一下,同時(shí)注意觀測(cè)表針是否運(yùn)動(dòng)。若不運(yùn)動(dòng),則需要檢測(cè)檔位是否在"Ω"上或表筆連接是否正確。
    3) 選擇"Ω"的檔位。一般的萬用表有"R×1"、"R×10"、"R×100"、"R×1K"、"R×10K"等檔位。我們?cè)谶x擇時(shí),應(yīng)選擇使指針落在3-30的范圍內(nèi)。當(dāng)小于3時(shí),下調(diào)1檔,當(dāng)大于30時(shí),上調(diào)一檔。
    4) 調(diào)零。我們?cè)陂_始使用和檔位轉(zhuǎn)換時(shí),都需要通過調(diào)整萬用表上的"調(diào)零"旋鈕將表針調(diào)整到"0"刻度的地方。這樣才能保證萬用表測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
    5) 對(duì)于固定電阻的測(cè)量,是將表筆分別搭在電阻的兩頭充分接觸。從正前方讀取數(shù)據(jù)。將得到數(shù)據(jù)乘上檔位的數(shù)字,就得到了該電阻的阻值。
    6) 對(duì)于可調(diào)電阻,先按照上述方式測(cè)量固定端的阻值,這樣就獲得了該電阻的最大阻值。然后將一只表筆移至移動(dòng)電阻的移動(dòng)端,在觀測(cè)的同時(shí)旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕,注意觀測(cè)表針是否連續(xù)變化的,否則則有可能是該電阻接觸不良。

用數(shù)字表測(cè)量電阻:
    基本流程與模擬表一樣,只是不需要調(diào)零。另外它的檢測(cè)檔位與模擬表不同,要求你要更準(zhǔn)確地落入量程范圍內(nèi)。 無論是使用那種萬用表,我們都需要注意:
    1) 測(cè)量時(shí),不能有身體同時(shí)接觸電阻兩端的情況發(fā)生。這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確,而且是電阻越大,影響也越大。想想為什么?
    2) 對(duì)在線路板上的電阻,首先要先焊開一端,并且不要帶電測(cè)量。

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