電阻器是一種無源電子元件，可在電流流動(dòng)中產(chǎn)生電阻。在幾乎所有的電氣網(wǎng)絡(luò)和電子電路中都可以找到它們。電阻以歐姆為單位。歐姆是當(dāng)一安培的電流流經(jīng)兩端電阻降為1伏的電阻器時(shí)產(chǎn)生的電阻。電流與端子兩端的電壓成正比。此比率由歐姆定律表示：
電阻器有多種用途。一些示例包括定界電流，分壓，發(fā)熱，匹配和負(fù)載電路，控制增益和固定時(shí)間常數(shù)。它們在市場上可買到，其電阻值超過九個(gè)數(shù)量級。它們可以用作電制動(dòng)器，以耗散火車的動(dòng)能，或者對于電子設(shè)備來說，小于一平方毫米。
• 電阻定義和符號
• 類型和材料概述
• 電阻特性
• 電阻標(biāo)準(zhǔn)
· 電阻顏色代碼
· 電阻顏色代碼計(jì)算器
· 貼片電阻
· 電阻值（首選值）
• 電阻器應(yīng)用
· 串聯(lián)和并聯(lián)電阻
· 測量電流（分流電阻）
· LED電阻
· 鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)電阻
電阻定義和符號
電阻器是一種無源電子元件，主要功能是限制電流流動(dòng)。
國際IEC符號是矩形。在美國，ANSI標(biāo)準(zhǔn)很常見，這是鋸齒形的線（如下圖所示）。
固定電阻符號ANSI標(biāo)準(zhǔn)
固定電阻器符號
類型和材料概述
電阻器可以分為構(gòu)造類型以及電阻材料。可以對該類型進(jìn)行以下細(xì)分：
• 固定電阻
• 可變電阻器，例如：
• 電位器
• 變阻器
• 修剪鍋
• 電阻取決于物理量：
• 溫度變化導(dǎo)致的熱敏電阻（NTC 和PTC）
• 光線變化導(dǎo)致的光電電阻器（LDR）
• 電壓變化導(dǎo)致的壓敏電阻（VDR）
• 磁場變化導(dǎo)致的磁阻（MDR）
• 機(jī)械負(fù)荷導(dǎo)致的應(yīng)變片
對于每種類型，都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)符號。可以根據(jù)材料和制造過程進(jìn)行另一個(gè)細(xì)分：
• 碳成分
• 碳膜
• 金屬膜
• 金屬氧化膜
• 線繞
• 挫敗
材料技術(shù)的選擇是特定于目的的。通常，這需要在成本，精度和其他要求之間進(jìn)行權(quán)衡。例如，碳組合物是一種非常老的技術(shù)，精度低，但仍用于發(fā)生高能量脈沖的特定應(yīng)用。碳質(zhì)電阻器由細(xì)碳顆粒和非導(dǎo)電陶瓷的混合物組成。碳膜技術(shù)具有更好的耐受性。它們由不導(dǎo)電的棒制成，其周圍有一層薄的碳膜層。通過螺旋切割對該層進(jìn)行處理，以增加和控制電阻值。如今，金屬和金屬氧化物薄膜被廣泛使用，并且具有更好的穩(wěn)定性和耐受性。此外，它們受溫度變化的影響較小。它們就像碳膜電阻器在圓柱體周圍構(gòu)造有電阻膜一樣。金屬氧化物膜通常更耐用。線繞電阻器可能是最古老的類型，可用于高精度和高功率應(yīng)用。它們是通過將特殊的金屬合金線（例如鎳鉻合金）纏繞在不導(dǎo)電的芯上而制成的。它們耐用，準(zhǔn)確，并且電阻值非常低。缺點(diǎn)是它們在高頻下會(huì)遭受寄生電抗。
為了對精度和穩(wěn)定性有最高的要求，使用了金屬箔電阻器。它們是通過將特殊的合金冷軋膜粘合到陶瓷基材上而制成的。線繞電阻器可能是最古老的類型，可用于高精度和高功率應(yīng)用。它們是通過將特殊的金屬合金線（例如鎳鉻合金）纏繞在不導(dǎo)電的芯上而制成的。它們耐用，準(zhǔn)確，并且電阻值非常低。缺點(diǎn)是它們在高頻下會(huì)遭受寄生電抗。為了對精度和穩(wěn)定性有最高的要求，使用了金屬箔電阻器。它們是通過將特殊的合金冷軋膜粘合到陶瓷基材上而制成的。缺點(diǎn)是它們在高頻下會(huì)遭受寄生電抗。為了對精度和穩(wěn)定性有最高的要求，使用了金屬箔電阻器。它們是通過將特殊的合金冷軋膜粘合到陶瓷基材上而制成的。
電阻特性
根據(jù)應(yīng)用，電氣工程師可以指定電阻器的不同屬性。主要目的是限制電流。因此關(guān)鍵參數(shù)是電阻值。該值的制造精度以電阻公差百分比表示。可以指定影響電阻值的許多其他參數(shù)，例如長期穩(wěn)定性或溫度系數(shù)。通常在高精度應(yīng)用中指定的溫度系數(shù)由電阻材料以及機(jī)械設(shè)計(jì)確定。
在諸如無線電電子設(shè)備的高頻電路中，電容和電感會(huì)導(dǎo)致不良影響。箔電阻通常具有較低的寄生電抗，而線繞電阻則最差。對于諸如音頻放大器之類的精確應(yīng)用，電噪聲必須盡可能低。對于1 MHz帶寬，通常將其指定為每伏特施加電壓的微伏特噪聲。對于高功率應(yīng)用，額定功率很重要 這指定了組件可以處理的最大操作功率，而不會(huì)改變其性能或損壞。通常在室溫下的自由空氣中指定額定功率。更高的額定功率需要更大的尺寸，甚至可能需要散熱片。許多其他特性可以在設(shè)計(jì)規(guī)范中起作用。例如最大電壓或脈沖穩(wěn)定性。在可能發(fā)生高壓電涌的情況下，這是重要的特性。
有時(shí)，不僅電氣性能很重要，而且設(shè)計(jì)人員還必須考慮惡劣環(huán)境下的機(jī)械強(qiáng)度。軍事標(biāo)準(zhǔn)有時(shí)會(huì)提供指導(dǎo)來定義機(jī)械強(qiáng)度或故障率。
在本部分的特性中，完整概述了指定電阻的主要特性。
電阻標(biāo)準(zhǔn)
電阻器存在許多標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)描述了測量和量化重要屬性的方法。對于物理尺寸和電阻值還存在其他規(guī)范。可能最知名的標(biāo)準(zhǔn)是軸向引線電阻器的顏色代碼標(biāo)記。
電阻顏色代碼
根據(jù)標(biāo)記代碼IEC 60062，電阻為5600 ohm的電阻，公差為2％。
電阻值和公差以組件主體周圍的幾個(gè)彩色帶表示。這種電子元件標(biāo)記技術(shù)已經(jīng)在1920年代開發(fā)。印刷技術(shù)還不很發(fā)達(dá)，這使得在小零件上印刷數(shù)字代碼變得太困難了。如今，大多數(shù)不超過一瓦的軸向電阻器仍使用顏色代碼。在圖中，示例顯示了四個(gè)色帶。在此示例中，兩個(gè)第一頻段確定電阻值的有效數(shù)字，第三頻段為乘數(shù)，第四頻段給出容差。每種顏色代表一個(gè)不同的數(shù)字，可以在電阻器顏色代碼表中查找。
電阻顏色代碼計(jì)算器
使用此計(jì)算器可以輕松解碼顏色代碼。它不僅提供電阻值，而且還指示該值何時(shí)屬于E系列。
貼片電阻
對于SMD（表面貼裝設(shè)備）電阻器，使用數(shù)字代碼，因?yàn)榻M件太小，無法進(jìn)行顏色編碼。SMD電阻器-就像有引線的變體一樣-主要以首選值提供。組件的大小（長度和寬度）也已標(biāo)準(zhǔn)化，并稱為電阻器封裝。下圖給出了PCB上SMD電阻器的示例。標(biāo)記“ 331”表示電阻值為33Ωx 10 ^ 1 =330Ω。
電阻值（首選值）
在1950年代，電阻器產(chǎn)量的增加創(chuàng)造了對標(biāo)準(zhǔn)化電阻值的需求。電阻值的范圍通過所謂的“ 首選值”進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。首選值在E系列中定義。在E系列中，每個(gè)值都比上一個(gè)值高一定百分比。存在各種針對不同公差的E系列。
電阻器應(yīng)用
電阻器的應(yīng)用領(lǐng)域有很大的不同。從數(shù)字電子產(chǎn)品的精密組件到物理量的測量設(shè)備。本章列出了幾種流行的應(yīng)用程序。
串聯(lián)和并聯(lián)電阻
在電子電路中，電阻器經(jīng)常串聯(lián)或并聯(lián)連接。例如，電路設(shè)計(jì)人員可能將幾個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)值的電阻器（E系列）組合在一起以達(dá)到特定的電阻值。對于串聯(lián)連接，流經(jīng)每個(gè)電阻器的電流相同，并且等效電阻等于各個(gè)電阻器的總和。對于并聯(lián)連接，通過每個(gè)電阻器的電壓相同，并且等效電阻的倒數(shù)等于所有并聯(lián)電阻器的倒數(shù)之和。在并聯(lián)和串聯(lián)電阻器一文中，給出了計(jì)算示例的詳細(xì)說明。為了解決更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，可以使用基爾霍夫電路定律。
測量電流（分流電阻）
可以通過測量與電路串聯(lián)的電阻已知的精密電阻上的壓降來計(jì)算電流。通過使用歐姆定律計(jì)算電流。這就是所謂的電流表或并聯(lián)電阻。通常，這是具有低電阻值的高精度錳電阻。
LED電阻
LED燈需要特定的電流才能運(yùn)行。過低的電流將不會(huì)點(diǎn)亮LED，而過高的電流可能會(huì)燒壞設(shè)備。因此，它們通常與電阻串聯(lián)。這些被稱為鎮(zhèn)流電阻器，可無源調(diào)節(jié)電路中的電流。
鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)電阻
在汽車中，空氣通風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)，風(fēng)扇由鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。專用電阻器用于控制風(fēng)扇速度。這稱為鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)電阻器。使用了不同的設(shè)計(jì)。一種設(shè)計(jì)是針對每個(gè)風(fēng)扇速度使用一系列不同尺寸的線繞電阻器。另一種設(shè)計(jì)是在印刷電路板上結(jié)合完全集成電路。
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