【原创】由易到难学电源——对电阻、电容、电感的认识
最近周围很多人问了我关于电阻、电容、电感方面这方面的知识，出现了很多疑惑，查了一些资料很多疑惑总算自己也弄得差不多啦。想写出来和大家共勉。写的不对的请大家批评指正！共同进步！
1、电阻 电阻是电子产品、设备中使用最多的电子元件，约占总数的35%，而有些产品如彩电则占50%以上，因此电阻器质量对产品影响很大。根据材料，可将电阻分为：碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、实心（碳质）电阻和绕线电阻。 关于电阻的种类、标称值、误差、识别方法、表示方法以及一些主要参数等，我会在后面整理的文档中给出。 下面我们就来看一下关于电阻的等效电路：LED="f" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o:preferrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600">考虑了引线寄生电感、分布电容后，电阻实际等效电路如下图所示  Ls包括电阻体寄生电感与引线电感。电阻体寄生电感与电阻结构有关，线绕电阻体寄生电感较大，非线绕，尤其是贴片电阻体寄生电感小。引线电感与引线长度有关，因此传统轴向引线封装引线寄生电感较大，无引线贴片电阻引线寄生电感最小。 由于寄生电容Cs、寄生电感Ls与电阻结构有关，与阻值大小几乎无关。因此相同材料、相同结构的电阻，其频率特性与阻值关系非常密切。
2、电容
实际电容等效电路如图所示，寄生电感L包括了由引线寄生电感与内部寄生电感(大小与电容内部结构，即工艺有关)组成，电解电容来说，内部寄生电感远大于引线寄生电感；对瓷片电容，内部寄生电感较小。 
损耗角正切与频率的关系图 寄生电阻  包括了介质极化损耗等效电阻（极化损耗与频率有关，频率越高，介质极化损耗越大，如图所示）、引线寄生电阻两部分。一般情况下，介质损耗电阻比引线电阻大，因此寄生电阻 也统称为损耗电阻，用损耗角 表征，大小与介质种类有关，其中云母电容、聚苯乙烯电容最小。绝缘电阻 引脚间距、表面洁净度、环境湿度等因素有关。在空气干燥、表面干净情况下， 一般很大，可忽略。 对于特定系列、型号电容来说，寄生参数 、L是一定的，如容量关系不大。例如相同材料、相同尺寸、相同工艺制作的贴片电容，103容量与104容量电容相同。
对电容来说，正切角损耗是一个非常重要的参数：通常在1KHz频率下测量，因此寄生电感影响可忽略，根据定义: 
有机薄膜电容介质为有机薄膜材料，主要包括涤纶电容、聚丙烯电容（包括金属化聚丙烯电容）、聚乙脂电容（包括金属化聚乙脂电容）、聚酯电容、聚苯乙烯电容、聚碳酸酯电容等，外形如图所示: 下面给出各种类别的比较框图： 大容量的电解电容，多用E6系列标度；小容量电解电容多用E12系列标度；容量小于<1uF以上的无极电容多用E24标度。
3、电感
电感线圈由铜导线绕制，等效电路如图所示： 寄生电阻 包括了绕线电阻、引脚串联电阻以及磁芯损耗电阻三部分组成，其中绕线电阻与线径、长度、铜线电阻率有关；引脚电阻与引线长短、粗细有关；磁芯损耗电阻与磁芯材料特性有关，显然磁芯损耗电阻还与与工作频率有关。寄生电容C主要是绕线圈与圈之间的杂散电容（为pF级），与绕线工艺有关。
例如某线圈电感L=10mH，寄生电阻 =100Ω，寄生电容C=2pF，则共振频率: 在滤波电路中，电感线圈引线也不宜长，引线寄生电感对滤波有益，但引线寄生电阻会消耗额外功率。
关于电阻的分类 为了让更多朋友或者网友弄明白电阻，深刻的了解这个使用率非常高的元器件，我再补充谈一下关于电阻的分类，以及表示法等。请大家指正： 1、分类:根据材料，可将电阻分为：碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、实心（碳质）电阻和绕线电阻。 第一类：碳膜（包括合成碳膜）电阻 阻值范围宽(1Ω～10MΩ)；耐高压；精度差（误差为5%、10%、20%），高频特性较差，常用作放大电路中的偏置电阻、数字电路中的上拉及下拉电阻。 由于精度低，因此标称阻值及误差用E6(精度为20%)、E12（精度为10%）、E24（精度为5%）分度。 额定功率范围从1/8W到10W，其中耗散功率为1/4W、1/2W，偏差为5%和10%的碳膜电阻器用得最多。 热稳定性较差，温度系数典型值为5000ppm/℃。即温度升高1℃，阻值的变化量为百万分之5000，即千分之五。例如一个标称阻值为10K的碳膜电阻，当温度升高10℃时，阻值增加10K×5‰×10，约0.5K。 第二类： 金属膜（包括金属氧化膜）电阻 用真空镀膜或阴极溅射工艺，将特定金属或合金(例如镍铬合金、氧化锡或氮化钽)淀积在绝缘基体(如模制酚醛塑料)表面上形成薄膜电阻体，构成的电阻器成为金属膜电阻或金属氧化膜电阻。 阻值范围也宽（从10～10MΩ），精度高（误差为0.1%～1%），温度系数小（金属膜电阻为10~100ppm/°C；金属氧化膜电阻典型值为300ppm/°C），噪声低，体积小，频率响应特性好，常用作电桥电路、RC振荡电路及有源滤波器的参数电阻、高频及脉冲电路、运算放大电路中的匹配电阻。 但耐压较低。 由于精度高，因此标称阻值及误差用E48(精度为1%)、E116（精度为0.5%～1%）分度。阻值用3位有效数字表示。 金属氧化膜电阻温度系数比金属膜电阻大一些（300~400ppm/°C），耗散功率较大。 第三类：线绕电阻线绕电阻阻值范围宽（从0.01Ω～10MΩ）精度高(0.05%)，温度系数小（<10ppm/°C），耗散功率大，但寄生参数（分布电容、寄生电感）大，高频特性差。常用在对阻值有严格要求的电路系统中，例如调谐网络和精密衰减电路。 第四类： 特种电阻 主要有热敏电阻（包括负温度系数的NTC电阻以及正温度系数的PTC电阻）、压敏电阻、光敏电阻、气敏电阻及磁敏电阻等。 2、标称值及误差 工业标准电阻、电容、电感大小按E6、E12、E24、E48、E96、E116、E192系列规范分度。所谓E12分度规范，把阻值分为12档；而E24分度规范，把阻值分为24档，各分度阻值及误差范围如下表所示。
工业标准电阻值误差分为：0.05%、0.1%、0.2%、0.25%、0.5%、1%、2%、5%、10%、20%。 各种标准的规格就不一一列出了。大家可以自己查找一下啦！
3、表示方法 第一种：色环表示法 色环法多用于轴向封装电阻(即穿通式封装)。 第二种：数码表示法 用三位（对于普通精度）或四位(高精度)数码表示数值。对于电阻来说，单位为Ω；对于电容来说，单位为PF；对于电感来说，单位为uH。例如102(对于电阻来说是10 00，即1KΩ；对于电容来说是1000PF，即0.001uF或1nF)、1203、333等。 数码法多见于贴片电阻(即SMC封装)。 第三种： 文字符号法 文字符号法是指：用数字表示电阻器阻值的有效数字，用字母R——表示Ω、K——表示KΩ、M——表示MΩ作为阻值单位，且规定整数部分位于单位符号前，小数部分放在单元符号后，如下所示： 0.51Ω——用R51表示；5.1Ω——用5R1表示；5.1KΩ——用5K1表示。 第四种： 直标法 在电阻体上直接标出阻值及误差，如10KΩ 5%。早期多用这种方法，目前电阻体积越来越小，直标法已不再适用。 4、封装方式及尺寸 电阻有两种封装方式：轴向引线电阻器 (即传统穿通式AXIAL封装形式)及贴片电阻(SMD封装形式)。 传统穿通式(AXIAL)：结合安装工艺要求，对于1/16W 、1/8W以下电阻，在印制板上可选用AXIAL0.3封装方式；对于1/4W电阻，多选用AXIAL0.4或AXIAL0.5封装方式；对于1/2W、1W电阻，可选用AXIAL0.5或AXIAL0.6封装方式。1W以下小功率电阻引脚直径为0.40～0.60mm（即20mil～25mil）。 在电路板上轴向封装元件引线较长，引线寄生电感比贴片封装大；占用电路面积也较大。但散热效果比贴片封装电阻好。 贴片电阻(SMD封装)：0603封装规格电阻耗散功率为1/16W或1/10W；0805封装规格电阻耗散功率为1/8W（部分贴片1/8W电阻采用1005封装规格）；1206封装规格电阻耗散功率为1/4W。
5、电阻的主要参数 第一：阻值 导电材料在一定程度上阻碍电流流过的物理性能。 在保证测试灵敏度的情况下，应注意测试电压应可能低，时间尽量短，避免电阻发热引起误差。并使测量功率小于额定功率的10%。 第二： 标称电阻及允差 实际值与标称值之间的差别。 误差与标称值之间并没有直接的联系，但阻值越大，误差越大。 第三： 额定功率 在正常大气压力（650-800mmhg）和额定温度下， 长期连续工作并能满足性能要求所允许的最大功率。 电阻的额定功率也是采用标准化的额定功率系列值：0.05(1/16W)、0.125(1/8W)、0.25(1/4W)、0.5((1/2W)、1、2、5、10、25、50、100W。
第四： 额定电压 由阻值和功率换算得到的电压， 考虑到电击穿， 上升到一定值后， 受最大工作电压的限制。 第五： 最大工作电压 由于尺寸结构的限制所允许的最大连续工作电压。 第六：温度系数 在某一规定的环境温度范围内，温度改变1度时电阻的变化量。 其中T0温度对应的阻值为R0；T温度对应的阻值为R。 第七： 绝缘电阻 在正常大气压力下，电阻引线与电阻壳体之间的绝缘电阻。 第八：噪声 产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。在非线绕电阻中， 还有电流噪声，由于电流噪声和电阻两端的工作电压成正比，所以衡量电流噪声指标表示为uv/v。 第九： 稳定性 在指定的时间内，受到环境，负荷等因素的影响，保持其初始阻值的能力。
来几张实物图片，大家看看这三个玩意儿啊！
先来电阻：
电容：
电感： 很多网有提到了关于实践中电阻的一些问题，下面先谈一下这方面， 1、电阻基本问题：电阻一加电压就有电流流动，由于功率转换成热量，电阻由加热而引起温度上升，又通过辐射、对流、热传递而散热，温度上升到一定温度就会达到平衡。 2、通常电阻的使用要在额定功率以下使用，若在额定功率下使用，电阻的温度会上升相当高。一般希望按照额定功率的1/4使用。 大家都明白，额定功率较大的电阻，其必须增大尺寸、扩大表面积，为了增加的散热量。在使用时，必须了解电阻的各种特点。（这方面已经在前面的帖子中给出。） 而在高温环境下的电阻场合，要特别注意连接焊接，在周边安装的电子元器件的温度上升也要考虑哦。
说说我的看法。 很好的贴子。 要好好讨论。现在书上写的不少，但重复太多，不够深入。到了应用还是一抹黑呀。有些教授，也是几十年的功力，可是对于这一块也还是半桶水。有过产品退货经验的朋友一定有深刻体会。 买的不如卖的精。 真正要了解这些元件还是要找卖家啦。现在这东西假货遍地，能识货才是真功夫。 楼主可不可以针对每一种电阻电容建立对应的模型，指出模型参数的选择和测试方法。然后给出内部结构尺寸，材料特性，分析各种结构的可靠性和使用特点。也就是如何从本质原理上分析得出产生各种电阻电容的性能的物理基础。 同样两个厂家的电阻电容如何快速确认质量的好坏？如何能不破坏的情况下快速找出假货？这个要多多讨论呀。相信上当的人不知有多少吧。 是呀。等吃过亏后就会有更深的体会啦。 就好象金属氧化膜电阻很多都是碳膜的。 结构尺寸外观阻值都一样的。 这引脚很多是铁的，同样的阻值，他内部参数给你随便动一下你就不知道哪里下了手脚了。 特别那些电容，很多特性非线性，这里面的道道想必更多呀。书上的东西很多东西 没有厂家的生产资料，工艺标准，操作指引来得实在。那些个物理性能，要把他控制住，一定不是容易的事。 就好象菲利普，他的图纸很简单，但你生产的东西就是没法和他竞争，为什么？他们肯定有一套实用的物料评估系统，达到了成本和质量的平衡，这不是一天两天能积累得了的呀。 特别是小公司，很多物料是小批量采购，更是考验真功夫。所以大家搞电源，一定要学到精。不是看两本书就能解决的。
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