史上最全的電阻基礎(chǔ)知識(shí)

電阻器是電路元件中應(yīng)用最廣泛的一種，在電子設(shè)備中約占元件總數(shù)的30%以上，其質(zhì)量的好壞對(duì)電路工作的穩(wěn)定性有極大影響。它的主要用途是穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，其次還作為分流器分壓器和負(fù)載使用。

電阻的種類及特點(diǎn)

在電子電路中常用的電阻器有固定式電阻器和電位器，按制作材料和工藝不同，固定式電阻器可分為：膜式電阻(碳膜RT、金屬膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY)、實(shí)芯電阻(有機(jī)RS和無機(jī)RN)、金屬線繞電阻(RX)、特殊電阻(MG型光敏電阻、MF型熱敏電阻)四種。

碳膜電阻

氣態(tài)碳?xì)浠衔镌诟邷睾驼婵罩蟹纸?，碳沉積在瓷棒或者瓷管上，形成一層結(jié)晶碳膜。改變碳膜厚度和用刻槽的方法變更碳膜的長(zhǎng)度，可以得到不同的阻值。碳膜電阻成本較低，性能一般。

金屬膜電阻

在真空中加熱合金，合金蒸發(fā)，使瓷棒表面形成一層導(dǎo)電金屬膜?？滩酆透淖兘饘倌ず穸瓤梢钥刂谱柚怠＿@種電阻和碳膜電阻相比，體積小、噪聲低、穩(wěn)定性好，但成本較高。

碳質(zhì)電阻

把碳黑、樹脂、粘土等混合物壓制后經(jīng)過熱處理制成。在電阻上用色環(huán)表示它的阻值。這種電阻成本低，阻值范圍寬，但性能差，很小采用。

線繞電阻

用康銅或者鎳鉻合金電阻絲，在陶瓷骨架上繞制成。這種電阻分固定和可變兩種。它的特點(diǎn)是工作穩(wěn)定，耐熱性能好，誤差范圍小，適用于大功率的場(chǎng)合，額定功率一般在1瓦以上。

碳膜電位器

它的電阻體是在馬蹄形的紙膠板上涂上一層碳膜制成。它的阻值變化和中間觸頭位置的關(guān)系有直線式、對(duì)數(shù)式和指數(shù)式三種。碳膜電位器有大型、小型、微型幾種，有的和開關(guān)一起組成帶開關(guān)電位器。

還有一種直滑式碳膜電位器，它是靠滑動(dòng)桿在碳膜上滑動(dòng)來改變阻值的。這種電位器調(diào)節(jié)方便。

線繞電位器

用電阻絲在環(huán)狀骨架上繞制成。它的特點(diǎn)是阻值范圍小，功率較大。

電阻的主要性能指標(biāo)

額定功率

在規(guī)定的環(huán)境溫度和濕度下，假定周圍空氣不流通，在長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)載而不損壞或基本不改變性能的情況下，電阻器上允許消耗的最大功率。為保證安全使用，一般選其額定功率比它在電路中消耗的功率高1-2倍。額定功率分19個(gè)等級(jí)，常用的有0.05W、0.125W、0.25 W、0.5 W、1 W、2 W、3 W、5 W、7 W、10 W。

在電路圖中非線繞電阻器額定功率的符號(hào)表示如下圖：

標(biāo)稱阻值

產(chǎn)品上標(biāo)示的阻值，其單位為歐，千歐、兆歐，標(biāo)稱阻值都應(yīng)符合下表所列數(shù)值乘以10N歐，其中N為整數(shù)。

允許誤差

電阻器和電位器實(shí)際阻值對(duì)于標(biāo)稱阻值的最大允許偏差范圍，它表示產(chǎn)品的精度，允許誤差的等級(jí)如下表所示。

色環(huán)顏色所代表的數(shù)字或意義

示例：

1)在電阻體的一端標(biāo)以彩色環(huán)，電阻的色標(biāo)是由左向右排列的，圖1的電阻為27000Ω±0.5%。

2)精密度電阻器的色環(huán)標(biāo)志用五個(gè)色環(huán)表示。第一至第3色環(huán)表示電阻的有效數(shù)字，第4色環(huán)表示倍乘數(shù)，第5色環(huán)表示容許偏差，圖2的電阻為17.5Ω±1%

在電路圖中電阻器和電位器的單位標(biāo)注規(guī)則

阻值在兆歐以上，標(biāo)注單位M。比如1兆歐，標(biāo)注1M;2.7兆歐，標(biāo)注2.7M。

阻值在1千歐到100千歐之間，標(biāo)注單位k。比如5.1千歐，標(biāo)注5.1k;68千歐，標(biāo)注68k。

阻值在100千歐到1兆歐之間，可以標(biāo)注單位k，也可以標(biāo)注單位M。比如360千歐，可以標(biāo)注360k，也可以標(biāo)注0.36M。

阻值在1千歐以下，可以標(biāo)注單位Ω，也可以不標(biāo)注。比如5.1歐，可以標(biāo)注5.1Ω或者5.1;680歐，可以標(biāo)注680Ω或者680。

最高工作電壓

它是指電阻器長(zhǎng)期工作不發(fā)生過熱或電擊穿損壞時(shí)的電壓。如果電壓超過規(guī)定值，電阻器內(nèi)部產(chǎn)生火花，引起噪聲，甚至損壞。

穩(wěn)定性

穩(wěn)定性是衡量電阻器在外界條件(溫度、濕度、電壓、時(shí)間、負(fù)荷性質(zhì)等)作用下電阻變化的程度

1)溫度系數(shù)a，表示溫度每變化1度時(shí)，電阻器阻值的相對(duì)變化量。

即：式中：R1、R2分別為溫度t1和t2時(shí)的電阻值?

2)電壓系數(shù)av表示電壓每變化1伏時(shí)，電阻器阻值的相對(duì)變化量，

即：式中：R1、R2分別是電壓為U1和U2時(shí)的電阻值

噪聲電動(dòng)勢(shì)

電阻器的噪聲電動(dòng)勢(shì)在一般電路中可以不考慮，但在弱信號(hào)系統(tǒng)中不可忽視。

線繞電阻器的噪聲只習(xí)作定于熱噪聲(分子擾動(dòng)引起)僅與阻值、溫度和外界電壓的頻帶有關(guān)。薄膜電阻除了熱噪聲外，還有電流噪聲，這種噪聲近似地與外加電壓成正比。

高頻特性：電阻器使用在高頻條件下，要考慮其固定有電感和固有電容的影響。這時(shí)，電阻器變?yōu)橐粋€(gè)直流電阻(R0)與分布電感串聯(lián)，然后再與分布電容并聯(lián)的等效電路，非線繞電阻器的LR=0.01-0.05微亨，CR=0.1-5皮法，線繞電阻器的LR達(dá)幾十微亨，CR達(dá)幾十皮法，即使是無感繞法的線繞電阻器，LR仍有零點(diǎn)幾微亨。

電阻的命名方法

根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)(SJ-73)規(guī)定，電阻器、電位器的命名由下列四部分組成：第一部分(主稱);第二部分：(材料);第三部分(分類特征);第四部分(序號(hào))。它們的型號(hào)及意義見下表。

示例：RJ71-0.125-5.1kI型的命名含義：R電阻器-J金屬膜-7精密-1序號(hào)-0.125額定功率-5.1k標(biāo)稱阻值-I誤差5%。

幾種常用的電阻檢測(cè)方法

固定電阻器的檢測(cè)

將兩表筆(不分正負(fù))分別與電阻的兩端引腳相接即可測(cè)出實(shí)際電阻值。為了提高測(cè)量精度，應(yīng)根據(jù)被測(cè)電阻標(biāo)稱值的大小來選擇量程。由于歐姆擋刻度的非線性關(guān)系，它的中間一段分度較為精細(xì)，因此應(yīng)使指針指示值盡可能落到刻度的中段位置，即全刻度起始的20%～80%弧度范圍內(nèi)，以使測(cè)量更準(zhǔn)確。根據(jù)電阻誤差等級(jí)不同。讀數(shù)與標(biāo)稱阻值之間分別允許有±5%、±10%或±20%的誤差。如不相符，超出誤差范圍，則說明該電阻值變值了。B注意：測(cè)試時(shí)，特別是在測(cè)幾十kΩ以上阻值的電阻時(shí)，手不要觸及表筆和電阻的導(dǎo)電部分;被檢測(cè)的電阻從電路中焊下來，至少要焊開一個(gè)頭，以免電路中的其他元件對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響，造成測(cè)量誤差;色環(huán)電阻的阻值雖然能以色環(huán)標(biāo)志來確定，但在使用時(shí)最好還是用萬用表測(cè)試一下其實(shí)際阻值。

熔斷電阻器的檢測(cè)

在電路中，當(dāng)熔斷電阻器熔斷開路后，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)作出判斷：若發(fā)現(xiàn)熔斷電阻器表面發(fā)黑或燒焦，可斷定是其負(fù)荷過重，通過它的電流超過額定值很多倍所致;如果其表面無任何痕跡而開路，則表明流過的電流剛好等于或稍大于其額定熔斷值。對(duì)于表面無任何痕跡的熔斷電阻器好壞的判斷，可借助萬用表R×1擋來測(cè)量，為保證測(cè)量準(zhǔn)確，應(yīng)將熔斷電阻器一端從電路上焊下。若測(cè)得的阻值為無窮大，則說明此熔斷電阻器已失效開路，若測(cè)得的阻值與標(biāo)稱值相差甚遠(yuǎn)，表明電阻變值，也不宜再使用。在維修實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，也有少數(shù)熔斷電阻器在電路中被擊穿短路的現(xiàn)象，檢測(cè)時(shí)也應(yīng)予以注意。

電位器的檢測(cè)

檢查電位器時(shí)，首先要轉(zhuǎn)動(dòng)旋柄，看看旋柄轉(zhuǎn)動(dòng)是否平滑，開關(guān)是否靈活，開關(guān)通、斷時(shí)“喀噠”聲是否清脆，并聽一聽電位器內(nèi)部接觸點(diǎn)和電阻體摩擦的聲音，如有“沙沙”聲，說明質(zhì)量不好。用萬用表測(cè)試時(shí)，先根據(jù)被測(cè)電位器阻值的大小，選擇好萬用表的合適電阻擋位，然后可按下述方法進(jìn)行檢測(cè)。

A、用萬用表的歐姆擋測(cè)“1”、“2”兩端，其讀數(shù)應(yīng)為電位器的標(biāo)稱阻值，如萬用表的指針不動(dòng)或阻值相差很多，則表明該電位器已損壞。

B、電位器的活動(dòng)臂與電阻片的接觸是否良好。用萬用表的歐姆檔測(cè)“1”、“2”(或“2”、“3”)兩端，將電位器的轉(zhuǎn)軸按逆時(shí)針方向旋至接近“關(guān)”的位置，這時(shí)電阻值越小越好。再順時(shí)針慢慢旋轉(zhuǎn)軸柄，電阻值應(yīng)逐漸增大，表頭中的指針應(yīng)平穩(wěn)移動(dòng)。當(dāng)軸柄旋至極端位置“3”時(shí)，阻值應(yīng)接近電位器的標(biāo)稱值。如萬用表的指針在電位器的軸柄轉(zhuǎn)動(dòng)過程中有跳動(dòng)現(xiàn)象，說明活動(dòng)觸點(diǎn)有接觸不良的故障。

正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)的檢測(cè)

檢測(cè)時(shí)，用萬用表R×1擋，具體可分兩步操作：

A、常溫檢測(cè)(室內(nèi)溫度接近25℃);將兩表筆接觸PTC熱敏電阻的兩引腳測(cè)出其實(shí)際阻值，并與標(biāo)稱阻值相對(duì)比，二者相差在±2Ω內(nèi)即為正常。實(shí)際阻值若與標(biāo)稱阻值相差過大，則說明其性能不良或已損壞。

B、加溫檢測(cè);在常溫測(cè)試正常的基礎(chǔ)上，即可進(jìn)行第二步測(cè)試—加溫檢測(cè)，將一熱源(例如電烙鐵)靠近PTC熱敏電阻對(duì)其加熱，同時(shí)用萬用表監(jiān)測(cè)其電阻值是否隨溫度的升高而增大，如是，說明熱敏電阻正常，若阻值無變化，說明其性能變劣，不能繼續(xù)使用。注意不要使熱源與PTC熱敏電阻靠得過近或直接接觸熱敏電阻，以防止將其燙壞。

負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)的檢測(cè)

1) 測(cè)量標(biāo)稱電阻值Rt：用萬用表測(cè)量NTC熱敏電阻的方法與測(cè)量普通固定電阻的方法相同，即根據(jù)NTC熱敏電阻的標(biāo)稱阻值選擇合適的電阻擋可直接測(cè)出Rt的實(shí)際值。但因NTC熱敏電阻對(duì)溫度很敏感，故測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：ARt是生產(chǎn)廠家在環(huán)境溫度為25℃時(shí)所測(cè)得的，所以用萬用表測(cè)量Rt時(shí)，亦應(yīng)在環(huán)境溫度接近25℃時(shí)進(jìn)行，以保證測(cè)試的可信度。B測(cè)量功率不得超過規(guī)定值，以免電流熱效應(yīng)引起測(cè)量誤差。C注意正確操作。測(cè)試時(shí)，不要用手捏住熱敏電阻體，以防止人體溫度對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響。

2) 估測(cè)溫度系數(shù)αt：先在室溫t1下測(cè)得電阻值Rt1，再用電烙鐵作熱源，靠近熱敏電阻Rt，測(cè)出電阻值RT2，同時(shí)用溫度計(jì)測(cè)出此時(shí)熱敏電阻RT表面的平均溫度t2再進(jìn)行計(jì)算。

壓敏電阻的檢測(cè)

用萬用表的R×1k擋測(cè)量壓敏電阻兩引腳之間的正、反向絕緣電阻，均為無窮大，否則，說明漏電流大。若所測(cè)電阻很小，說明壓敏電阻已損壞，不能使用。

光敏電阻的檢測(cè)

A、用一黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住，此時(shí)萬用表的指針基本保持不動(dòng)，阻值接近無窮大。此值越大說明光敏電阻性能越好。若此值很小或接近為零，說明光敏電阻已燒穿損壞，不能再繼續(xù)使用。

B、將一光源對(duì)準(zhǔn)光敏電阻的透光窗口，此時(shí)萬用表的指針應(yīng)有較大幅度的擺動(dòng)，阻值明顯減小。此值越小說明光敏電阻性能越好。若此值很大甚至無窮大，表明光敏電阻內(nèi)部開路損壞，也不能再繼續(xù)使用。

C、將光敏電阻透光窗口對(duì)準(zhǔn)入射光線，用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動(dòng)，使其間斷受光，此時(shí)萬用表指針應(yīng)隨黑紙片的晃動(dòng)而左右擺動(dòng)。如果萬用表指針始終停在某一位置不隨紙片晃動(dòng)而擺動(dòng)，說明光敏電阻的光敏材料已經(jīng)損壞。

審核編輯：湯梓紅