電子元器件基本知識之電阻器、電容器、電感器
第一部分電阻器系列
1、概述
電阻器是電子電路中應用最廣泛的基本元器件之一，在電子裝置中約佔元件總數的30%以上，其效能的好壞對電路工作的穩定性有極大影響。
1.1定義
電阻器，簡稱電阻（resistor，通常用「r」表示），是指具有一定阻值，一定幾何形狀，一定技術效能的在電路中起特定作用的元件。
1.2作用
在電子裝置中，電阻器主要用於穩定和調節電路中的電流和電壓，其次還可作為消耗電能的負載、分流器、分壓器、穩壓電源中的取樣電阻、電晶體電路中的偏執電阻等。
1.3單位
電阻器的基本單位是歐姆，用希臘字母ω表示。在實際應用中，常常使用由ω匯出的單位，如千歐（kω），兆歐（mω）等。
2、分類
電阻器種類繁多，形狀各異，有多種分類方法。
2.1按結構分：
2.1.1固定電阻器
2.1.2可變電阻器：有滑線變阻器和電位器。
滑線變阻器電位器
2.1.3敏感電阻器：有熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻、溼敏電阻、氣敏電阻等。
2.2按外形分：有圓柱型、圓盤型、管型、方型、片狀、鈕扣狀電阻。
2.3按材料分：
2.3.1合金型：用塊狀電阻合金拉製成合金線或碾成合金箔片，製成電阻。如線繞電阻，精密合金箔電阻等。
2.3.2薄膜型：在玻璃或陶瓷基體上沉積一層電阻薄膜，膜的厚度一般在幾微公尺以下。薄膜材料有碳膜、金屬膜、化學沉積膜、金屬氧化膜等。
2.3.3合成型：電阻體由導電顆粒（石墨、碳黑）和有機（無機）粘接劑混合而成，可以製成薄膜或實芯兩種型別。
碳膜電阻金屬膜電阻水泥電阻
2.4按安裝方式分，有外掛程式電阻和貼片電阻。
外掛程式電阻貼片電阻
2.5按用途分：
2.5.1普通型(通用型)：適用於一般技術要求的電阻，功率在0.05～2w之間，阻值為1ω～22mω，偏差為±5～±20%。
2.5.2精密型：功率小於2w，阻值為0.01ω～20mω，偏差為2%～0. 001%。
2.5.3功率型：功率在2～200w之間，阻值0.15～1mω，精度±5～20%，多為線繞電阻，不宜在高頻電路中使用。
2.5.4高壓型：適用於高壓裝置中，工作在1000v～100kv之間，高的可達35gv，功率在0. 5～100w之間，阻值可達1000 mω。
2.5.5高阻型：阻值在10 mω以上，最高可達1014ω
2.5.6高頻型(無感型)：電阻自身電感量極小，又叫無感電阻，阻值小於1kω，功率可達100w，用於頻率在10mhz以上電路。
2.5.7保險型：
採用不燃性金屬膜製造，具有電阻與保險絲的雙重作用，阻值範圍為0.33ω～10 kω。當實際功率為額定功率30倍時，7s斷，當實際功率是額定功率12倍時，30～120s斷。
2.5.8熔斷型：可分為一次性熔斷型和可恢復式熔斷型。
熱敏電阻光敏電阻熔斷電阻
2.6按引線形式分：有軸向引線型、同向引線型、徑向引線型和無引線型電阻。3、圖形符號
4、型號命名法
國產電阻器、電位器、電容器型號命名法根據部頒標準（sj-73）規定，電阻器、電位器的命名由下列四部分組成：
第一部分（主稱）：用字母表示，表示電阻的名字。
第二部分（材料）：用字母表示，表示電阻體的組成材料。
第三部分（分類特徵）：一般用數字表示，個別型別用字母表示，表示電阻的型別。
第四部分（序號）：用數字表示，表示同類產品中不同品種，以區分產品的外型尺寸和效能指標等。
一般大型電阻器標出材料、阻值、功率、偏差，標的順序是：
小電阻只標阻值與偏差，材料由表體顏色表示，功率由尺寸大小估計。
它們的型號及意義見下表:
5、主要技術指標
電阻器的主要技術指標有額定功率，標稱阻值，允許偏差，溫度係數，非線性度，雜訊係數等項。由於電阻器表面積有限，一般只標明阻值，精度，材料和額定功率，而對於小於0.5w的小電阻，通常只標明阻值和精度，材料及功率由外形顏色和尺寸判斷。
5.1標稱阻值：即標稱在電阻器上的電阻值。單位有ω,kω,mω。標稱值是根據國家制定的標準系列標註的。
常見標稱值系列：
5.2允許誤差：電阻器的實際阻值對於標稱值的最大允許偏差範圍，即標稱阻值與實際阻值的差值跟標稱阻值之比的百分數，稱為允許誤差。
電阻的精度等級如下表：
5.3額定功率：指在規定的環境溫度下，假設周圍空氣不流通，在長期連續工作而不損壞或基本不改變電阻器效能的情況下，電阻器上所允許消耗的最大功率。
電阻器的額定功率不是電阻器在實際工作時所必須消耗的功率，而是電阻器在工作時，允許消耗功率的限制。
**路圖中，常用下列符號表示電阻器及其功率（功率1w或大於1w的電阻器，一律以阿拉伯數字標出）。
常用電阻器功率與外形尺寸
5.4額定電壓：由阻值和額定功率換算出的電壓：。
5.5極限電壓：電阻兩端電壓增加到一定數值時，會發生電擊穿現象，使電阻損壞，這個電壓即電阻的極限電壓。它取決於電阻的外形尺寸及工藝結構。
一般常用電阻器功率與極限電壓如下：
0.25w——250v；0.5w——500v；1～2w——750v
5.7溫度係數：即溫度每變化1℃所引起的電阻值的相對變化。所有材料的電阻率，都隨溫度而變化，在衡量電阻溫度穩定性時，使用溫度係數：
式中為電阻溫度係數，單位為，、分別是溫度為、時電阻的電阻值，單位為ω。溫度係數越小，電阻的穩定性越好。
阻值隨溫度公升高而增大的為正溫度係數，反之為負溫度係數。
5.8老化係數：電阻器在額定功率長期負荷下，阻值相對變化的百分數，它是表示電阻器壽命長短的引數。
5.9非線性：流過電阻的電流與加在兩端的電壓不成正比變化時，稱為非線性。電阻的非線性用電壓係數表示，即在規定電壓範圍內，電壓每改變1v，電阻值的平均相對變化量。
式中為額定電壓，為測試電壓；，分別是在，條件下所測電阻。
5.10雜訊：雜訊是產生於電阻器中的一種不規則的電壓起伏，包括熱雜訊和電流雜訊兩部分。
任何電阻都有熱雜訊，它是由電子在導體中無規則運動而造成的，與導體的材料、形狀無關，主要由溫度引起，降低電阻工作溫度，可以減少熱雜訊。
電流雜訊是由導電微粒與非導電微粒之間的碰撞引起的，與電阻材料的微觀結構有關。
6、阻值的標註方法
6.1直標法：用數字和單位符號在電阻器表面標出阻值，其允許誤差直接用百分數表示，若電阻上未注偏差，則均為±20%。直標法中可用單位符號代替小數點。
直標法一目了然，但只適用於較大體積元件，且國際上不能通用。
6.2文字元號法：用阿拉伯數字和文字元號兩者有規律的組合來表示標稱阻值，其允許偏差也用文字元號表示。
符號前面的數字表示整數阻值，後面的數字依次表示第一位小數阻值和第二位小數阻值。
6.3數碼法：在電阻器上用三位數碼表示標稱值的標誌方法。數碼從左到右，第
一、二位為有效值，第三位為指數，即零的個數。偏差通常採用文字元號表示。
6.4色標法：用不同顏色的帶或點在電阻器表面標出標稱阻值和允許偏差。國外電阻大部分採用色標法。它分兩種：分別為4環電阻和5環電阻。
當電阻為四環時，最後一環必為金色或銀色，前兩位為有效數字，第三位為乘方數，第四位為偏差。
當電阻為五環時，最後一環與前面四環距離較大。前三位為有效數字，第四位為乘方數，第五位為偏差。
用於電阻標註時，還常用背景顏色區別材料，用淺色（淡綠色、淺棕色）表示碳膜電阻，紅色（或淺蘭色）表示金屬膜或氧化膜電阻，深綠色表示線繞電阻。
7、常見電阻器介紹
7.1碳膜電阻器（rt）
碳膜電阻是在陶瓷管架上高溫沉積碳氫化合物電阻材料，並在其表面塗上環氧樹脂密封保護而成的。它是一種膜式電阻器，其表面常塗以綠色保護漆。碳膜的厚度決定阻值的大小，通常通過控制膜的厚度和刻槽來控制電阻器。
碳膜電阻器的特性：
良好的穩定性：極限電壓高，電壓的改變對阻值的影響極小，且具有負溫
度係數。
高頻特性好：可製成高頻電阻器和超高頻電阻器。
固有雜訊電動勢小，在10uv/v以下。
工作溫度範圍廣：-55℃～+155℃
阻值範圍寬，一般為1ω~10m。
額定功率有1/8w、1/4w、1/2w、1w、2w、5w、10w。
包裝方式有帶裝、散裝
應用範圍非常廣泛，適用於交流、直流和脈衝電路。
碳膜電阻是引線式電阻，方便手工安裝及維修，而且是引線電阻中**最低廉的，因此多用在一些如電源、介面卡之類低價的低端產品或早期設計的產品中。
7.2金屬膜電阻器
陶瓷管架上用真空蒸發或燒滲法形成金屬膜（鎳鉻合金）。
金屬膜電阻器分為普通金屬膜電阻器；半精密金屬膜電阻器；低阻半精密金屬電阻器；高精密金屬膜電阻器；高阻金屬膜電阻器；高壓金屬膜電阻器；超高頻金屬膜電阻器和無引線精密金屬膜電阻器等多種型別。
金屬膜電阻器的特性：
功率負荷大、溫度係數小、電流雜訊小
穩定性能高，耐熱，高頻特性好
體積小、精度高（0.05％～0.5％）、阻值範圍寬（1ω～620mω）
多種包裝形式（帶裝、散裝）
成本較高，常作為精密和高穩定性的電阻器而廣泛應用，同時也通用於各
種無線電電子裝置中。
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