电阻器（Resistor）

电阻器（Resistor）

        电阻器（Resistor）在日常生活中一般称为电阻。它是用电阻材料制成的、有一定结构形式、 能在电路中起限制电流通过作用的二端电子元件。一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。其阻值不能改变的称为固定电阻器。其阻值可变的称为电位器或可变电阻器。实际器件如灯泡，电热丝，电阻器等均可表示为电阻器元件。

        电阻，英文名resistance，通常缩写为R, 欧姆定律说，I=U/R，那么R=U/I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示（常用单位还有千欧kΩ，兆欧MΩ，毫欧m Ω），定义为：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能，它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

一.电阻器的基本原理

       电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成（实芯电阻器的电阻体与骨架合二为一），而决定阻值的只是电阻体。对于截面均匀的电阻体，电阻值为

电阻值

式中ρ为电阻材料的电阻率（欧·厘米）；L为电阻体的长度（厘米）；A为电阻体的截面积（平方厘米）。

       薄膜电阻体的厚度d很小，难于测准,且ρ又随厚度而变化，故把与薄膜材料有关的常数，称为膜电阻。实际上它就是正方形薄膜的阻值，故又称方阻(欧/方)。对于均匀薄膜

薄膜阻值

式中W为薄膜的宽度（厘米）。通常R_s应在一有限范围内，R_s太大会影响电阻器性能的稳定。
因此圆柱形电阻体以刻槽方法，平面形电阻体用刻蚀迂回图形的方法来扩大其阻值范围，并进行阻值微调。

        伏安特性是用图形曲线来表示电阻端部电压和电流的关系，当电压与电流成比例时（特性为直线），称为线性电阻，否则称为非线性电阻。

二.电阻器的分类及标识方法
       电阻器按其结构可分为固定电阻器、半可调电阻器和电位器三大类。在电路中，固定电阻器、半可调电阻器的符号是R，电位器的符号是RP。
       为了区别不同种类的电阻，常用几个拉丁字母表示电阻类别，如图1所示。第一个字母R表示电阻，第二个字母表示导体材料，第三个字母表示形状性能。上图是碳膜电阻，下图是精密金属膜电阻。表1列出电阻的类别和符号。表2是常用电阻的技术特性。

　                                                          图1

表1 电阻的类别和符号

顺序	类别	名称	简称	符号
第一个字母	主称	电阻器 电位器	阻 位	R W
第二个字母	导体材料	碳膜 金属膜 金属氧化膜 线绕	碳 金 氧 线	T J Y X
第三个字母	形状性能等	大小 精密 测量 高功率	小 精 量 高	X J L G

表2 常用电阻的技术特性

电阻类别	额定功率 （W）	标称阻值范围 （Ω）	温度系数 （1/℃）	噪声电势 （uV/V）	运用频率
RT型 碳膜电阻	0.05 0.125 0.25 0.5 1.2	10~100×103 5.1~510×103 5.1~910×103 5.1~2×106 5.1~5.1×106	-(6~20)×10-4	1~5	10兆赫以下
RU型 硅碳膜电阻	0.125、0.25 0.5 1.2	5.1~510×103 10~1×106 10~10×106	±(7~12)×10-4	1~5	10兆赫以下
RJ型 金属膜电阻	0.125 0.25 0.5 1.2	30~510×103 30~1×106 30~5.1×106 30~10×106	±(6~10)×10-4	1~4	10兆赫以下
RXYC型 线绕电阻	2.5~100	5.1~56×106			低频
WTH型 碳膜电位器	0.5~2	470~4.7×106	5~10	5~10	几百千赫以下
WX型 线绕电位器	1~3	10~20×103			低频

       固定电阻器在电路图中的符号用长方块表示电阻体，两边短线分别表示电阻器的两根引出线。凡是阻值固定不变的电阻器，都用图（a）这个符号来表示，固定电阻器常用字母"R”表示。

可变电阻器在电路图中的符号仍用长方块来代表电阻体，用箭头来形象地表示可以移动的滑动触点。因为可变电阻器是只有两个接线头的变阻元器件，所以只用一根引线和一个带箭头的折线来表示，或用一个带有箭头的固定电阻器符号来表示，如图(b)、(c)、(d)所示。

电位器符号两边的短线表示电阻体两端的引出焊片，带箭头的折线代表电阻体上的滑动触点，如图1-23 (e）所示。带有开关的电位器符号如图1-23(f)所示，其中左面部分表示开关，中间虚线表示了开关与电位器是由同一转轴控制的。通常音量控制采用带开关电位器，所以一般电路图中虚线往往不画出来。电位器的文字符号常用字母“RP，’来表示。常用保险电阻器的符号如图所示。

 电阻器的额定功率

      当电流流过电阻的时候，电阻就会发热。功率越大，发热越厉害，过大就会烧毁电阻。电阻长时间正常工作所允许的最大功率叫做额定功率。

       电阻器的功率有1/8W(瓦），1/4,1/2,1w,2w,3w,4w,5w,10w,100w等。

     

3、电阻器的单位表示

       电流流过电阻器时，对电流有阻碍作用，其阻碍的大小，即为电阻值。其基本单位是欧姆(简称欧），符号用希腊文'Ω'表示，大小有千 欧，兆欧，其关系如下：

       1 kΩ =1000Ω，1MΩ=1000kΩ

4、电阻器在电路中的符号表示

              电路中常用‘R’表示电阻，‘C’表示电容，“L‘表示电感

 

5、各种电阻图片

 6、电阻的串、并联电路

       电阻器的串联：电阻串联后，其总阻值等于各个串联电阻阻值之和。因此，可用小电阻串联后替代大电阻。

       电阻器的并联：电阻并联后，其总阻值会变小，总阻值的倒数等于各个并联电阻的倒数之和。

 7、可变电阻器（电位器）是一种阻值可以连续变化的电阻器。

 8. 各种电位器图片

        参数与特性 　表征电阻特性的主要参数有标称阻值及其允许偏差、额定功率、负荷特性、电阻温度系数等。

标称阻值　用数字或色标在电阻器上标志的设计阻值。 单位为欧（Ω）、千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）、太欧（TΩ）。阻值按标准化优先数系列制造,系列数对应于允许偏差。

电阻的阻值和允许偏差的标注方法有直标法、色标法和文字符号法。

① 直标法

       将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上(无误差标示为允许误差 ± 20%)。也有厂家采用习惯标记法，如：

3 Ω 3 　Ⅰ 表示电阻值为3.3 Ω、允许误差为 ± 5 %

1 K 8 　表示电阻值为1.8 KΩ、允许误差为 ± 20 %

5 M 1 　Ⅱ 表示电阻值为5.1 MΩ、允许误差为 ± 10 %

② 色标法

       将不同颜色的色环涂在电阻器(或电容器)上来表示电阻(电容器)的标称值及允许误差，各种颜色所对应的数值见表 B303。固定电阻器色环标志读数识别规则如图T301所示。

 黑0，棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9

四环电阻的识别方法

颜色	第一环数字	第二环数字	倍乘数	误差
黑	0	0	10^0	———
棕	1	1	10^1	———
红	2	2	10^2	———
橙	3	3	10^3	———
黄	4	4	10^4	———
绿	5	5	10^5	———
蓝	6	6	10^6	———
紫	7	7	10^7	———
灰	8	8	10^8	———
白	9	9	10^9	———
金	———	————	10^-1	±5%
银	———	————	10^-2	±10%

 

五环电阻的识别

颜色	第一环数字	第二环数字	第三环数字	倍乘数	误差
黑	0	0	0	10^0	——
棕	1	1	1	10^1	1%
红	2	2	2	10^2	2%
橙	3	3	3	10^3	——
黄	4	4	4	10^4	——
绿	5	5	5	10^5	0.5%
蓝	6	6	6	10^6	0.25%
紫	7	7	7	10^7	0.1%
灰	8	8	8	10^8	±20%
白	9	9	9	10^9	——
金	——	——	——	10^-1	±5%
银	——	——	——	10^-2	±10%

1.色环识别：（ 黑0，棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9）

      1）四环电阻：第一色环，第二色环相应地代表电阻值的第一位、第二位有效数字。第三色环表示第二位有效数字之后加的‘0’的个数。第四色环代表电阻值的允许误差。棕色代表±1%，红色代表±2%，金色代表±5%，银色代表±10.
      2）五环电阻：第一色环，第二色环，第三色环相应地代表电阻值的第一位、第二位，第三位有效数字。第四色环表示第三位有效数字之后加的‘0’的个数。第五色环代表电阻值的允许误差。棕色代表±1%，红色代表±2%，金色代表±5%，银色代表±10.
例：红橙黑金=23*10^0=23Ω(±5%)
例：红蓝绿黑棕=265*10^0=265Ω(±1%)

2.允许偏差　实际阻值与标称阻值间允许的最大偏差，以百分比表示。常用的有±5%、±10%、±20%,精密的小于±1%，高精密的可达0.001%。精度由允许偏差和不可逆阻值变化二者决定。

3.额定功率　电阻器在额定温度（最高环境温度）tR下连续工作所允许耗散的最大功率。对每种电阻器同时还规定最高工作电压，即当阻值较高时即使并未达到额定功率，也不能超过最高工作电压使用。

电阻器额定功率的识别
　　电阻器的额定功率指电阻器在直流或交流电路中，长期连续工作所允许消耗的最大功率。有两种标志方法：2W以上的电阻，直接用数字印在电阻体上；2W以下的电阻，以自身体积大小来表示功率。在电路图上表示电阻功率时，采用如图T302符号：^[1] 

4.负荷特性 　当工作环境温度低于tR时，电阻器也不能超过其额定功率使用，当超过tR时，必须降低负荷功率。对每种电阻器都有规定的负荷特性。此外，在低气压下负荷允许相应降低。在脉冲负荷下，脉冲平均功率远低于额定功率，一般另有规定。

5.电阻温度系数　在规定的环境温度范围内，温度每改变1℃时阻值的平均相对变化，用ppm/℃表示。 除了以上几种参数外，还有非线性（电流与所加电压特性偏离线性关系的程度）、电压系数（所加电压每改变、伏阻值的相对变化率）、电流噪声（电阻体内因电流流动所产生的噪声电势的有效值与测试电压之比，用电流噪声指数来表示）、高频特性（由于电阻体内在分布电容和分布电感的影响，使阻值随工作频率增高而下降的关系曲线、长期稳定性（电阻器在长期使用或贮存过程中受环境条件的影响阻值发生不可逆变化的过程）等技术指标。