首先理解一下非線性元件,對(duì)歐姆定律不適用的導(dǎo)體材料元件,即通電時(shí)電阻與電壓不成正比的導(dǎo)體材料元件稱之為非線性元件。
物體對(duì)電流通過的阻礙作用稱之為電阻,利用這種阻礙作用做成的元件稱為電阻器,簡稱電阻。
電阻器在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個(gè)限流元件,將電阻接在電路中后,電阻器的阻值是固定的一般是兩個(gè)引腳,它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的,即通過電阻器的瞬時(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。
電阻元件的電阻值大小一般與溫度,材料,長度,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,也可說它是一個(gè)耗能元件,電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。
電阻器在電路中的符號(hào)
電阻器是電子電路中最基本,最常用的電阻元件,電阻器代號(hào)一般用“R”、“RN”、“RF”、“FS”、等文字符號(hào)來表示。電阻器的圖形如圖所示。
電阻器的分類
電阻器的種類較多,如果根據(jù)電阻器的工作特性及在電路中的作用來分,可分為固定式電阻器和可變式電阻器兩大類。阻值固定不變的電阻器稱為固定電阻器。固定電阻器又包括很多種,主要有碳質(zhì)電阻器,碳膜電阻器、金屬電阻器和線繞電阻器等。阻值在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的電阻器稱為可變電阻器、或電阻器、或電位器,一般分為兩端可調(diào),電位器一般為三端可調(diào)。
如果按電阻器的外觀形狀分、一般分為圓柱形電阻器、紐扣電阻器和貼片電阻器等,如下圖所示即為圓柱形電阻器和貼片電阻器。
如果按制作材料的不同,電阻器可分為線繞電阻器、膜式電阻器、碳質(zhì)電阻器等。
如果按用途、可分為精密電阻器、高頻電阻器、高壓電阻器、大功率電阻器、熱敏電阻器及熔斷電阻器等。
1、碳膜電阻器
碳膜電阻器是使用最早、最廣泛的電阻器。它是由碳沉積在瓷質(zhì)基體上制成的,通過改變碳膜的厚度或長度,可以得到不同的阻值。其主要特點(diǎn)是耐高溫,當(dāng)環(huán)境溫度升高后,其阻值變化與其它電阻器相比很?。徊⑶宜哳l特性好,精度高,常在精密儀表等高檔設(shè)備中使用,如下圖所示為碳膜電阻器。
2、金屬膜電阻器
金屬膜電阻器是真空條件下,在瓷質(zhì)基體上沉積一層合金粉制成的,通過改變金屬膜的厚度或長度可得到不同的阻值,金屬膜電阻器的特點(diǎn)是精度比較高、穩(wěn)定性好、噪聲、溫度系數(shù)小。但由于金屬膜電阻結(jié)構(gòu)不均勻,因此其脈沖負(fù)載能力差,同時(shí)造價(jià)比較高,如下圖所示為金屬膜電阻器。
提示:區(qū)別碳膜電阻器和金屬膜電阻器:從外觀上,金屬膜電阻器的色環(huán)為五環(huán)(1%),碳膜電阻器的色環(huán)為四環(huán)(5%);金屬膜電阻器一般為藍(lán)色,碳膜電阻器一般為土黃色或是其他的顏色;另外,還可以用萬用表測(cè)量電阻器的阻值,然后用燒熱的電烙鐵靠近電 阻,如果阻值變化很大,則為碳膜電阻器,變化較小的為金屬膜電阻器。
3、金屬氧化膜電阻器
金屬氧化膜電阻器是將錫和銻的金屬鹽溶液進(jìn)行高溫噴霧沉積在陶瓷骨架上制成的。與金屬膜電阻器相比,它具有抗氧化、耐酸、抗高溫等優(yōu)點(diǎn),不過它的阻值一般偏小,只能用來制作低阻值電阻,如上圖所示為金屬氧化膜電阻器。
4、線繞電阻器
線繞電阻器是用康銅絲或錳銅絲纏繞骨架上制成的。它具有很多優(yōu)點(diǎn)、如耐高溫、精度高、功率大。但其調(diào)頻特性差,這主要是由于其分布電感較大。在低頻的精密儀表中被廣泛應(yīng)用。常見的線繞電阻有水泥電阻器、保險(xiǎn)電阻器等。如上圖所示。
5、保險(xiǎn)電阻器
保險(xiǎn)電阻又叫熔斷電阻,保險(xiǎn)電阻具有雙重功能,在正常情況下具有普通電阻器的電氣特性,一旦電路中電壓升高、電流增大或某個(gè)元器件損壞、保險(xiǎn)電阻器就會(huì)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)熔斷,從而達(dá)到保護(hù)其他元器件的目的。電路中的保險(xiǎn)電阻一般有綠色貼片式,黑色排阻、灰色直插式和PTC等幾種。在電路中保險(xiǎn)電阻器用"F"表示,通常標(biāo)注為、“0”、“000”或額定電流值,如上圖所示。
6、光敏電阻器
光敏電阻器是一種電導(dǎo)率隨吸收的光量子多少而變化的敏感電阻器,即對(duì)
光敏感的電阻器。它是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)特性制成的,其電阻值隨著、射入光線的強(qiáng)弱變化。光敏電阻器主要用于各種自動(dòng)控制、光電計(jì)數(shù)、光電計(jì)數(shù)、光電跟蹤以及照相機(jī)的自動(dòng)曝光等場(chǎng)合。如下圖所示為光敏電阻器。
7、NTC、PTC熱敏電阻器
NTC一種具熱敏電阻器是有負(fù)溫度系數(shù)變化的熱敏元件,其阻值隨溫度升高而減小,可用于穩(wěn)定電路的工作點(diǎn)。PTC熱敏電阻器是一種具有正溫度系數(shù)變化的熱敏元件,在達(dá)到某一特定溫度前,電阻值隨溫度升高而緩慢下降,當(dāng)超過這個(gè)溫度時(shí),其阻值急劇增大,這個(gè)特定溫度點(diǎn)稱為居里點(diǎn)。PTC熱敏電阻器的居里點(diǎn)可通過改變其材料中其材料中各成分的比例而變化。它們?cè)诩译姰a(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用,如彩電的消磁電阻器、電飯煲的溫控器等,如下圖所示。
8、壓敏電阻器
壓敏電阻器是指對(duì)電壓敏感的電阻器,是一種半導(dǎo)體器件,其制作材料主要是氧化鋅。它的電阻值在正常情況下接近無窮大,當(dāng)它兩端的電壓達(dá)到或超過其臨界點(diǎn)時(shí),內(nèi)部電阻急劇減小,并且不能恢復(fù),稱為“擊穿”。
壓敏電阻器主要用在電氣設(shè)備交流輸入端,用作過壓保護(hù)。當(dāng)輸入電壓過高時(shí),它的阻值將減小,使串聯(lián)在輸入電路中的保險(xiǎn)熔斷,切斷輸入、從而保護(hù)電氣設(shè)備,壓敏電阻外形如下圖所示。
9、其他敏感電阻器電阻器
實(shí)際應(yīng)用中,常用到的敏感電阻器還有濕敏感、磁敏電阻器、氣敏電阻器及力敏電阻器等。這些敏感電阻器在自動(dòng)控制方面起到很大作用,如下圖所示即為濕敏電阻器。
10、排電阻器
排電阻器是一種把按一定規(guī)律排列的分立電阻器集成在一起的組合型電阻器,也稱為集成型電阻器。它是一種電阻網(wǎng)絡(luò)、具有體積小、規(guī)整化、精密度高等特點(diǎn)、適用于電子儀器設(shè)備及計(jì)算機(jī)電路,一般用“RN”表示。主板中的排電阻主要有8腳和10腳兩種,其中8腳的用的較多。在主板中,一般使用標(biāo)注“472”、“330”、“220”等的排電阻,其中“330”表示阻值為33歐。
貼片排電阻、直插式排電阻及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下:
11、可變電阻器
可變電阻器一般是指電位器,是一種阻值可以連續(xù)調(diào)節(jié)的電阻器??勺冸娮杵饕话阌?個(gè)引腳,其中兩個(gè)是定片引腳,一個(gè)是動(dòng)片引腳;設(shè)有一個(gè)調(diào)整口,可以通過它改變動(dòng)片,從而改變?cè)撾娮杵鞯淖柚???勺冸娮杵饕话阌迷谑珍洐C(jī)、電視劇等設(shè)備中,控制音調(diào)、音量、調(diào)節(jié)亮度、對(duì)比度等。如圖所示為可變電阻器。
可調(diào)電阻
電位器
電阻器的參數(shù)與標(biāo)識(shí)
在國產(chǎn)電阻器中,固定電阻器和敏感電阻器分別采用不同的命名方法。
1、固定電阻器的命名
國產(chǎn)固定電阻器的型號(hào)主要由4部分組成,從左往右分別為:第一部分、第二部分、第三部分、第四部分。
第一部分為主稱部分,用字母表示電阻器的名字。如R表示電阻、W表示電位器。
第二部分為導(dǎo)電材料部分,用字母表示電阻體用什么材料組成。如下表所示為電阻器材料符號(hào)和意義。
第三部分為電阻器的類別,一般用數(shù)字表示,個(gè)別類型用字母表示產(chǎn)品屬于什么類型。如下表所示為電阻器類別符號(hào)和意義。
第四部分為電阻器的序號(hào),用數(shù)字表示,表示同類產(chǎn)品中的不同品種,以區(qū)分產(chǎn)品的外形尺寸和性能指標(biāo)等。
例如:電阻器RT11表示普通碳膜電阻。
2、敏感電阻器的命名
國產(chǎn)敏感電阻器的型號(hào)主要由3部分組成,從左往右分別為:第一部分、第二部分、第三部分。
國產(chǎn)敏感電阻器命名方式
第一部分為主稱部分,用字母表示電阻器的名字。如下表所示為敏感電阻器主稱部分符合和意義。
第2部分為電阻器的用途。如下表所示為敏感電阻器用途符合和意義。
第3部分為電阻器的序號(hào),用數(shù)字表示、表示同類產(chǎn)品中的不同品種,以區(qū)分產(chǎn)品的尺寸和性能指示等。
例如;MN73A-1表示消磁用正溫度系數(shù)熱敏電阻器、其中的MZ表示正溫度系數(shù)熱敏電阻器,7表示消磁用,3A-1表示序號(hào)。
電阻器的參數(shù)
電阻器的主要參數(shù)有標(biāo)稱阻值(簡稱阻值)、額定功率和允許偏差等。
1、標(biāo)稱阻值
標(biāo)稱阻值通常是指電阻器上標(biāo)注的電阻值。電阻值的基本單位是歐姆,用“Ω”表示。在實(shí)際應(yīng)用中,還常用千歐(KΩ)和兆歐(MΩ)來表示。它們的換算關(guān)系為:1KΩ=1000 Ω 1MΩ=1000KΩ
2、額定功率
電阻器的額定功率是指 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和一定的環(huán)境溫度下,電阻器能夠長期負(fù)荷而不改變其性能所允許的功率。功率用P表示,單位為瓦特(W),功率與電流和電壓的關(guān)系為 P=UI 根據(jù)部標(biāo),不同類型的電阻器有不同系列的額定功率,一般可在0.05-500W之間分?jǐn)?shù)十種規(guī)格,最常用的在1/8~2W之間。在電路中的表示符號(hào)如下圖所示。
3、精度誤差
實(shí)際阻值與標(biāo)稱阻值之間的相對(duì)誤差稱為電阻精度,常用電阻值的精度有5
個(gè)等級(jí),如下表所示。
提示:目前生產(chǎn)的電阻器級(jí)別為I、II、III,在一般場(chǎng)合下已能滿足使用要求
電阻器的標(biāo)識(shí)方法
電阻器的標(biāo)識(shí)方法主要有直標(biāo)法、數(shù)標(biāo)法和色標(biāo)法3種
1、直標(biāo)法
直標(biāo)法是指將電阻器的類別、標(biāo)稱電阻值、允許偏差、額定功率及其他參數(shù)的數(shù)值等直接標(biāo)注在電阻器的表面。如電阻器上印有68KΩ±5%,則阻值為68KΩ,誤差為±5%,而標(biāo)注為 “58” 則表示阻值為58Ω。
也有的用數(shù)字加字母符號(hào)(Q、Ω、K、M)或兩者有規(guī)律的組合來表示電阻器的阻值,其中字母符號(hào)前面的數(shù)字表示阻值整數(shù)部分,字母符號(hào)后面的數(shù)字表示阻值的小數(shù)部分。如“4Ω7” 表示阻值為4.7Ω;“4K7”,表示該電阻阻值為4.7KΩ。
2、數(shù)標(biāo)法
數(shù)標(biāo)法主要用三位數(shù)表示數(shù)值,前兩位表示有效數(shù)字,第三為數(shù)字是倍率。如電阻上標(biāo)注“ABC”表示其阻值為ABx10^c,其中,“C”如果為9,則表示-1.例如標(biāo)注為“653”表示阻值為65x10³Ω=65KΩ;標(biāo)注為“279”,表示阻值為27x10^-1Ω=2.7Ω;“000”,阻值為0,這種電阻通常作保險(xiǎn)用。
另外,可調(diào)電阻在標(biāo)注阻值時(shí),也常用兩位數(shù)字表示。第一位表示有效數(shù)字,第二位表示倍率。如“24”表示2x10^4=20KΩ。
3、色標(biāo)法(色環(huán)電阻)
1)識(shí)別電阻器的色標(biāo)
顏色代表數(shù)字從零至九依次口訣:
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。
黑、棕、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、灰、白。
顏色代表誤差:
金5%、銀10%;無色2。
顏色代表指數(shù)
金-1次冪、銀-2次冪。
小功率的電阻器多數(shù)情況下用色環(huán)表示,特別是0.5W以下的碳膜和金屬膜電阻器較為普通。電阻器的色環(huán)可分為三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)3種,常見的色環(huán)標(biāo)注電阻器為四、五環(huán)。含義見下圖:
電阻器色標(biāo)法中色環(huán)的基本色碼對(duì)照見下表:
例如:
若電阻器的色標(biāo)分別為紅黃黑金,對(duì)照色碼表,其阻值為24x10ºΩ,誤差為±5%(即阻值為24Ω 誤差為±5%);
若電阻器的色標(biāo)分別為黃紫黑銀棕,對(duì)照色碼表,其阻值為470x10^-2Ω,誤差為±1%(即阻值為4.7Ω 誤差為±1%)。
2)首位色環(huán)的識(shí)別:準(zhǔn)確識(shí)別首位色環(huán),對(duì)準(zhǔn)確讀出電阻器的標(biāo)稱阻值非常重要。因?yàn)殡娐分械碾娮杵骺赡軙?huì)隨意放置,并不一定看到的左邊的色環(huán)就是首位。如果誤將首位錯(cuò)看則所讀出的數(shù)均錯(cuò)。
下面介紹一下識(shí)別首位色環(huán)的方法僅供大家使用時(shí)參考:
l 一般電阻器的色環(huán)中,金、銀色環(huán)表示精度。即色環(huán)中金或銀色環(huán)通常為末位色環(huán)。
l 另外,最接近引線端的色環(huán)為首位色環(huán),往右依次為第二、第三、第四和第五位色環(huán)。當(dāng)色環(huán)中有與最后一環(huán)顏色相同時(shí),可通過看色環(huán)之間的距離來判斷,即第一環(huán)與第二環(huán)之間的距離要比尾環(huán)與次尾環(huán)的距離小。
l 如果色環(huán)中沒有金或銀色環(huán),并且無法判斷哪個(gè)色環(huán)最接近引線端,可以先用萬用表試測(cè)一下(可以用不同的量程試量),然后根據(jù)測(cè)得的阻值,確定乘數(shù)位色環(huán)的顏色,繼而判斷出首位色環(huán)的顏色。