深入了解電阻：基礎(chǔ)概念、標準與原理

電阻與電容、電感一樣都是最基本的元器件，大量使用于各種電氣或電子設(shè)備中。對從事電氣工作的人而言或許過于普通，平時忽視了它，但如果沒有電阻，電氣或電子電路就無法建立。電阻就是如此重要的元器件。

電阻的作用

電阻是具有一定電阻的被動元器件。電阻的作用是基于歐姆定律“電壓(V)＝電流(I)×電阻(R)”。主要作用是電流控制、分壓、電流檢測和偏置(提供偏壓)這4項。

【電流控制】

電阻可以將電子電路的電流控制在額定值以下。譬如LED電路，通過與LED串聯(lián)連接電阻，將電流控制在額定值以下，就可以防止LED燒壞?！?/p>

【分壓(分配電壓)】

串聯(lián)連接2個以上的電阻時，就可分配為與所連接的電阻值成正比的任意電壓。

【電流檢測】

電流流向電阻時，其兩端會產(chǎn)生由電流轉(zhuǎn)換的電壓。

電壓可以測量流向電路的電流。

【偏置(提供偏壓)】

施加電壓使諸如三極管的半導(dǎo)體工作稱為“偏置”。

該偏置(偏壓)需要對三極管的各端子(發(fā)射極、集電極、基極)施加不同的電壓。

除上述功能外，還作為阻尼(Damping)電阻、終端電阻、上拉/下拉電阻等使用。

電阻的原理

電阻的數(shù)值取決于電阻材料的電阻率及其截面積和長度。

如公式所示，電阻率ρ(Ω·cm)乘以電阻體的長度L所得的數(shù)值除以截面積S后就得到電阻值。這里給出金屬的電阻率，可供參考。

電阻的術(shù)語

電阻具有表示技術(shù)規(guī)格和額定值的參數(shù)。這里對它們的術(shù)語進行了歸納。用粗體字表示的4項，是電阻的基本參數(shù)。

電阻值、電阻值容差標注相關(guān)標準

如術(shù)語的電阻值中所述，電阻值及容差的標注參照如下標準。

IEC 60062：Marking codes for resistors and capacitors

IEC 60063：Preferred number series for resistors and capacitors

根據(jù)上述標準將電阻值標準數(shù)列化。電阻值并非1Ω、2Ω、3Ω那樣的整數(shù)，而是2.2Ω、4.7Ω那樣的小數(shù)。這是因為電阻值以標準數(shù)(E系列)為準。系列的“E”是Exponent(指數(shù))的E，后面的數(shù)字，譬如24是分割數(shù)。即E24是從1到10用等比級數(shù)(10的24次方根)分割。電阻在實際的使用中很多時候也按比或比例使用，與整數(shù)相比在大多數(shù)情況下這個標準數(shù)列化的數(shù)值更便于使用。

電阻的結(jié)構(gòu)

以下是典型的電阻的基本結(jié)構(gòu)。根據(jù)用途區(qū)分使用，但近年來在小型設(shè)備中貼片電阻已成為主流。

電阻的選定

設(shè)計中電阻的選定，必須選擇符合電路基板的尺寸要求和安裝方法、所具備的性能等多項要求事項的電阻。

【根據(jù)安裝方法進行選定】

表面安裝、或引線插入/固定安裝

近年來表面安裝愈來愈多，但是必須根據(jù)電路規(guī)?；蛞?guī)格來選擇引線插入和螺絲固定等電阻?；旧弦哉麄€電路基板的安裝規(guī)格為前提進行研究，理想的做法是安裝到1種基板上的方法為1種。

【根據(jù)性能、特性、尺寸要求進行選定】

額定值、精度、溫度特性、功能、耐環(huán)境、散熱、尺寸、高度等

除了安裝方法外，各電阻還有其性能、特性、尺寸相關(guān)要求。為了滿足個別要求，譬如即使想要進行表面安裝，有的表面安裝類型的電阻器也無法對應(yīng)。此外，有的情況下也會出現(xiàn)為了對應(yīng)苛嚴的環(huán)境條件而限制事項增多、選項少等折中方案。在進行電阻的選擇時，必須從性能、特性、尺寸、安裝方法等全局角度出發(fā)進行研究。

【貼片電阻的選定】

在選擇貼片電阻時，必須滿足性能、特性等固有的要求事項，一般情況下按照以下步驟選定將會收到事半功倍的效果。

1)選擇單個貼片電阻或復(fù)合貼片電阻。

2-1)單個貼片電阻時，選擇厚膜貼片電阻或薄膜貼片電阻。

2-2)復(fù)合貼片電阻時，選擇多聯(lián)貼片電阻(獨立電路)或片式型網(wǎng)絡(luò)(并聯(lián)電路)。

3)根據(jù)使用電壓(功率)來選擇形狀。

4)有重復(fù)的類型時，根據(jù)其他性能進行選定。

審核編輯：黃飛

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