在电子电路中,为了控制电压和电流,需要用到电阻器。电阻器通常叫做电阻。电阻器的种类很多,从结构形式来分,有固定电阻、可变电阻和电位器三种。在电路中,电阻器的符号如图1所示。
图1
1.常用电阻的结构和特点。常用电阻有碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、线绕电阻和电位器等。表1是几种常用电阻的结构和特点。
表1 几种常用电阻的结构和特点
电阻种类 | 电 阻 结 构 和 特 点 |
碳膜电阻 | 气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或者瓷管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度,可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低,性能一般。 |
金属膜电阻 | 在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。这种电阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高。 |
碳质电阻 | 把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。在电阻上用色环表示它的阻值。这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很小采用。 |
线绕电阻 | 用康铜或者镍铬合金电阻丝,在陶瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可变两种。它的特点是工作稳定,耐热性能好,误差范围小,适用于大功率的场合,额定功率一般在1瓦以上。 |
碳膜电位器 | 它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型几种,有的和开关一起组成带开关电位器。 |
线绕电位器 | 用电阻丝在环状骨架上绕制成。它的特点是阻值范围小,功率较大。 |
2.标称阻值和允许误差。大多数电阻上,都标有电阻的数值,这就是电阻的标称阻值。电阻的标称阻值,往往和它的实际阻值不完全相符。有的阻值大一些,有的阻值小一些。电阻的实际阻值和标称阻值的偏差,除以标称阻值所得的百分数,叫做电阻的误差。表2是常用电阻允许误差的等级。
表2 常用电阻允许误差的等级
允许误差 | ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20% |
级 别 | 005 01 02 Ⅰ Ⅱ Ⅲ |
国家规定出一系列的阻值作为产品的标准。不同误差等级的电阻有不同数目的标称值。误差越小的电阻,标称值越多。表3是普通电阻的标称阻值系列。表中的标称值可以乘以10、100、1000、……比如1.0这个标称值,就有1Ω、10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ、100kΩ、……
表3 普通固定电阻标称阻值系列
允许误差 | 标 称 阻 值 系 列 |
±5% |
|
±10% | 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 |
±20% | 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
不同的电路对电阻的误差有不同的要求。一般电子电路,采用Ⅰ级或者Ⅱ级就可以了。在电路中,电阻的阻值,一般都标注标称值。如果不是标称值,可以根据电路要求,选择和它相近的标称电阻。
3. 电阻的额定功率。当电流通过电阻的时候,电阻由于消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大于它能承受的功率,电阻就会烧坏。电阻长时间工作时允许消耗的最大功率叫做额定功率。电阻消耗的功率可以由电功率公式:
计算出来,P表示电阻消耗的功率,U是电阻两端的电压,I是通过电阻的电流,R是电阻的阻值。
电阻的额定功率也有标称值,常用的有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。在电路图中,常用图2所示的符号来表示电阻的标称功率。选用电阻的时候,要留一定的余量,选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。比如实际负荷1/4瓦,可以选用1/2瓦的电阻,实际负荷3瓦,可以选用5瓦的电阻。
图2
4. 电阻的类别和符号。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3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4列出电阻的类别和符号。表5是常用电阻的技术特性。
图3
表4 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 | 阻 | R |
第二个字母 | 导体材料 | 碳膜 | 碳 | T |
第三个字母 | 形状性能等 | 大小 | 小 | X |
表5 常用电阻的技术特性
电阻类别 | 额定功率 | 标称阻值范围 | 温度系数 | 噪声电势 | 运用频率 |
RT型 | 0.05 | 10~100×103 | -(6~20)×10-4 | 1~5 | 10兆赫以下 |
RU型 | 0.125、0.25 | 5.1~510×103 | ±(7~12)×10-4 | 1~5 | 10兆赫以下 |
RJ型 | 0.125 | 30~510×103 | ±(6~10)×10-4 | 1~4 | 10兆赫以下 |
RXYC型 | 2.5~100 | 5.1~56×106 | 低频 | ||
WTH型 | 0.5~2 | 470~4.7×106 | 5~10 | 5~10 | 几百千赫以下 |
WX型 | 1~3 | 10~20×103 | 低频 |
5. 色环阻值表示法。碳质电阻和一些1/8瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示。在电阻上有三道或者四道色环。靠近电阻端的是第一道色环,其余顺次是二、三、四道色环,如图4所示。第一道色环表示阻值的最大一位数字,第二道色环表示第二位数字,第三道色环表示阻值未应该有几个零。第四道色环表示阻值的误差。色环颜色所代表的数字或者意义见表6。
图4
表6 色环颜色所代表的数字或意义
色 别 | 第一色环 | 第二色环 | 第三色环 | 第四色环 |
棕 | 1 | 1 | 10 | |
红 | 2 | 2 | 100 | |
橙 | 3 | 3 | 1000 | |
黄 | 4 | 4 | 10000 | |
绿 | 5 | 5 | 100000 | |
蓝 | 6 | 6 | 1000000 | |
紫 | 7 | 7 | 10000000 | |
灰 | 8 | 8 | 100000000 | |
白 | 9 | 9 | 1000000000 | |
黑 | 0 | 0 | 1 | |
金 | 0.1 | ±5% | ||
银 | 0.01 | ±10% | ||
无色 | ±20% |
比如有一个碳质电阻,它有四道色环,顺序是红、紫、黄、银。这个电阻的阻值就是270000欧,误差是±10%。双比如有一个碳质电阻,它有棕、绿、黑三道色环,它的阻值就是15欧,误差是±20%。
6. 在电路图中电阻器和电位器的单位标注规则。阻值在兆欧以上,标注单位M。比如1兆欧,标注1M;2.7兆欧,标注2.7M。
阻值在1千欧到100千欧之间,标注单位k。比如5.1千欧,标注5.1k;68千欧,标注68k。
阻值在100千欧到1兆欧之间,可以标注单位k,也可以标注单位M。比如360千欧,可以标注360k,也可以标注0.36M。
阻值在1千欧以下,可以标注单位Ω,也可以不标注。比如5.1欧,可以标注5.1Ω或者5.1;680欧,可以标注680Ω或者680。
7. 电阻的使用常识。要根据电路的要求选用电阻的种类和误差。在一般的电路中,采用误差10%,甚至20%的碳膜电阻就可以了。
电阻的额定功率要选用等于实际承受功率1.5~2倍的,才能保证电阻耐用可靠。
电阻在装入电路之前,要用万用表欧姆档核实它的阻值。安装的时候,要使电阻的类别、阻值等符号容易看到,以便核实。
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