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Resistor


贡献者:葱爆羊肉    浏览:2804次    创建时间:2009-06-29

目录·主要用途
·理想电阻器
·现实电阻器的限制
·电阻器的种类
·电阻器的色环标示
电阻器(Resistor),泛指所有用以产生电阻的电子或电机配件。电阻器的运作跟随欧姆定律,其电阻值定义为其电压与电流相除所得的商数。
·主要用途Top

电阻器的主要用途包括:
控制某一部份电路的电压和电流比例。
如果该段电路的电压是固定的,电阻器能制造固定电流;
如该段电路的电流是固定的,则电阻器能制造固定的电压。
分配电路不同部份的电压比例。
限制流经某一段电路的电流。
释放热能。发热线便是根据电阻器的这个特性而产生出来的。
·理想电阻器Top

电阻器的电路标志(美国)


定值电阻 可变电阻
(又称变阻器)
在一个理想的电阻器里,电阻值不会随电压或电流而改变,亦不会因电流的突然变动而改变。真实的电阻器无法达到这一点。现今的内部设计使电阻器在极端的电压或电流(以至其他环境因素,例如温度)下能表现相对小的电阻值变化。

·现实电阻器的限制Top

每一个电阻器均有其承受的电压或电流的上限(主要取决于电阻器的体积)。如果电压或电流超出了这个范围,首先电阻器的电阻值会改变(在一些电阻器中可以有剧烈的变动),继而令电阻器因过热等情况而损毁。大部份电阻器会标示额定的电功率,另外一些则会提供额定的电流或电压。
另外,现实的电阻器本身除电阻外,亦拥有微量的电感或电容,使其表现与理想的电阻器有所差异。
·电阻器的种类Top

根据构造,电阻可分为以下几类:
定值电阻:以带电阻物质或线圈构成、且不会因任何环境或人为因素而变量的电阻。现时常见的定值电阻有颜色条纹用以识别电阻值、误差等资料。定值电阻两端多带有连接线,以方便装嵌;部份在集成电路中的定值电阻属镶嵌形式。
可变电阻:泛指所有可以手动改变电阻值的电阻器。根据使用的场合,可变电阻有电压分配器、变阻器等别称。常见的可变电阻有三个连接端。不同的连接配置可使该种电阻以可变电阻、分压计,或定值电阻的方式运作。
光敏电阻:跟随光线的强弱而改变电阻值。
热敏电阻:跟随温度的高低而改变电阻值。
压敏陶瓷:一种跟随电压的高低而改变电阻值的配件。
一种以半导体制成的电阻器拥有负数的温度系数,能纾缓电子线路中的温度影响。
除超导体以外的所有导电体均带有一定电阻。

·电阻器的色环标示Top

电阻器上通常印有四个色环(亦有五色环的精密电阻),各代表不同的电阻值,下图为电阻值与色环对照表。

颜色 1
十位 2
个位 3
倍数 4
误差值
黑 0 0 ×1
棕 1 1 ×101 ±1% (F)
红 2 2 ×102 ±2% (G)
橙 3 3 ×103
黄 4 4 ×104
绿 5 5 ×105 ±0.5% (D)
蓝 6 6 ×106 ±0.25% (C)
紫 7 7 ×107 ±0.1% (B)
灰 8 8 ×108 ±0.05% (A)
白 9 9 ×109
金 ×10-1 ±5% (J)
银 ×10-2 ±10% (K)
透明 ±20% (M)

颜色 1
百位 2
十位 3
个位 4
倍数 5
误差值
黑 0 0 0 ×1
棕 1 1 1 ×101 ±1% (F)
红 2 2 2 ×102 ±2% (G)
橙 3 3 3 ×103
黄 4 4 4 ×104
绿 5 5 5 ×105 ±0.5% (D)
蓝 6 6 6 ×106 ±0.25% (C)
紫 7 7 7 ×107 ±0.1% (B)
灰 8 8 8 ×108 ±0.05% (A)
白 9 9 9 ×109
金 ×10-1 ±5% (J)
银 ×10-2 ±10% (K)
透明 ±20% (M)
例如有一四色环电阻器色环是 蓝?灰?橙?金 排列而成,它的电阻值和误差为
68×103?±5%
= 68 × 1000 (Ω) ?±5%
= 68000Ω ±5% = 68kΩ±5%
精密电阻会常采五个色环来表示,第一至第三个色环为阻值的头三数值,第四环为倍数,第五环为误差值。
电阻色环色码识别:
1. 首先,从电阻的底端,找出代表公差精度的色环,金色的代表5%,银色的代表10%。
2. 再从电阻的另一端,找出第一条、第二条色环,读取其相对应的数位,以右边图为例,前两条色环都为红色,故其对应数位为红2,红2,然后,再读取第三条倍数色环,黑1,所以,我们得到的阻值是22Ω。
3. 如果第三条倍数色环为金色,则将小数点往左移一位。
4. 如果第三条倍数色环为银色,则将小数点往左移两位。
与电阻器相关的计算
[编辑] 电阻器的能量消耗
电阻器消耗能量的功率是电阻器两端的电压和流经的电流的乘积;

上式中, P 为功率(以瓦计算), I 为电流(以安培计算), U 为电压(以伏特计算), R 为电阻(以欧姆计算)。后两条等式是第一条等式演化而成。

至于电阻器在一段时间消耗的总能量则可以如下的积分式表示:

其中,t1 是起始时间,t2 是终结时间, W 是总消耗能量。

如平均功率超出电阻器的额定功率,电阻器的电阻会偏离原有的值,继而电阻器会因过热而烧毁。

[编辑] 串联和并联
注:以下图中的定值电阻图标纯为方便解说之用,不代表实际情况下该处所设必为定值电阻。
有关更多的资料,可参阅串联和并联。

以下是一列串联起来的电阻器:

电路两端的总电阻值为各电阻器的电阻之和,即

以下是一组并联的电阻器:

由于所有电阻的电压相同,根据欧姆定律,它们的电流与电阻属反比,故

并联电路的电阻关系可以双竖线 "" 表示(有如平面几何中的平行关系),故两个并联的电阻的总电阻可以此等式表示:

串联和并联仅为电路网络的其中两个模式。较复杂的电路网络难以使用简单的串联、并联的方式表示。
例如一个呈正立方体状的网络,要量度两个顶点之间的电阻,需要使用矩阵;但如立方体的每一条棱均设有相同的电阻器,则任何顶点之间的电阻均为单一电阻器的六分之五。




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电路    电子元件    

参考资料
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葱爆羊肉    


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