電荷在導(dǎo)體中運動時,會受到分子和原子等其他粒子的碰撞與摩擦,碰撞和摩擦的結(jié)果形成了導(dǎo)體對電流的阻礙,這種阻礙作用最明顯的特征是導(dǎo)體消耗電能而發(fā)熱(或發(fā)光)。物體對電流的這種阻礙作用,稱為該物體的電阻。電阻器(Resistor)在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個限流元件,將電阻接在電路中后,電阻器的阻值是固定的一般是兩個引腳,它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的,即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上,緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。
端電壓與電流有確定函數(shù)關(guān)系,體現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為其他形式能力的二端器件,用字母R來表示,單位為歐姆Ω。實際器件如燈泡,電熱絲,電阻器等均可表示為電阻器元件。
電阻 - 限流元件 專用HD諧波減速機CSD-32-160-2A-GR電阻元件的電阻值大小一般與溫度,材料,長度,還有橫截面積有關(guān),衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù),其定義為溫度每升高1℃時電阻值發(fā)生變化的百分數(shù)。電阻的主要物理特征是變電能為熱能,也可說它是一個耗能元件,電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。對信號來說,交流與直流信號都可以通過電阻。
組成
電阻 - 限流元件 專用HD諧波減速機CSD-32-160-2A-GR用電阻材料制成的、有一定結(jié)構(gòu)形式、電阻器能在電路中起限制電流通過作用的二端電子元件。阻值不能改變的稱為固 定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的,即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。一些特殊電阻器,如熱敏電阻器、壓敏電阻器和元件,其電壓與電流的關(guān)系是非線性的。電阻器是電子電路中應(yīng)用數(shù)量最多的元件,通常按功率和阻值形成不同系列,供電路設(shè)計者選用。 電阻器在電路中主要用來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定電流與電壓,可作為分流器和分壓器,也可作電路匹配負載。根據(jù)電路要求,還可用于放大電路的負反饋或正反饋、電壓-電流轉(zhuǎn)換、輸入過載時的電壓或電流保護元件,又可組成RC電路作為振蕩、濾波、旁路、微分、積分和時間常數(shù)元件等。
作用
電阻 - 限流元件 專用HD諧波減速機CSD-32-160-2A-GR
小功率電阻器通常為封裝在塑料外殼中的碳膜構(gòu)成,而大功率的電阻器通常為繞線電阻器,通過將大電阻率的金屬絲繞在瓷心上而制成。
如果一個電阻器的電阻值接近零歐姆(例如,兩個點之間的大截面導(dǎo)線),則該電阻器對電流沒有阻礙作用,并聯(lián)這種電阻器的回路被短路,電流無限大。如果一個電阻器具有無限大的或很大的電阻,則串接該電阻器的回路可看作開路,電流為零。工業(yè)中常用的電阻器介于兩種極端情況之間,它具有一定的電阻,可通過一定的電流,但電流不像短路時那樣大。電阻器的限流作用類似于接在兩根大直徑管子之間的小直徑管子限制水流量的作用。電阻,英文名resistance,通??s寫為R,它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì),與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。
發(fā)展
電阻 - 限流元件 專用HD諧波減速機CSD-32-160-2A-GR1885年英國C.布雷德利發(fā)明模壓碳質(zhì)實芯電阻器美國貝爾實驗室。1897年英國T.甘布里爾和A.哈里斯用含碳墨汁制成碳膜電阻器。1913~1919年英國W.斯旺和德國F.克先后發(fā)明金屬膜電阻器。1925年德國西門子-哈爾斯克公司發(fā)明熱分解碳膜電阻器,打破了碳質(zhì)實芯電阻器壟斷市場的局面。晶體管問世后,對電阻器的小型化、阻值穩(wěn)定性等指標要求更嚴,促進了各類新型電阻器的發(fā)展。美國貝爾實驗室1959年研制成 TaN電阻器。60年代以來,采用滾筒磁控濺射、激光阻值微調(diào)等新工藝,部分產(chǎn)品向平面化、集成化、微型化及片狀化方面發(fā)展。
電阻器由電阻體、骨架和引出端三部分構(gòu)成(實芯電阻器的電阻體與骨架合二為一),而決定阻值的只是電阻體。對于截面均勻的電阻體,電阻值為 R=ρl/s
式中ρ為電阻材料的電阻率(歐·厘米);l為電阻體的長度(厘米);s為電阻體的截面積(平方厘米)。
薄膜電阻體的厚度d很小,難于測準,且ρ又隨厚度而變化,故把視為與薄膜材料有關(guān)的常數(shù),稱為膜電阻。實際上它就是正方形薄膜的阻值,故又稱方阻(歐/方)。對于均勻薄膜
式中W為薄膜的寬度(厘米)。通常Rs應(yīng)在一有限范圍內(nèi),Rs太大會影響電阻器性能的穩(wěn)定。因此圓柱形電阻體以刻槽方法,平面形電阻體用刻蝕迂回圖形的方法來擴大其阻值范圍,并進行阻值微調(diào)。
伏安特性是用圖形曲線來表示電阻端部電壓和電流的關(guān)系,當電壓電流成比例時(特性為直線),稱為線性電阻,否則稱為非線性電阻。
參數(shù)與特性 表征電阻特性的主要參數(shù)有標稱阻值及其允許偏差、額定功率、負荷特性、電阻溫度系數(shù)等。
標稱阻值 用數(shù)字或色標在電阻器上標志的設(shè)計阻值。單位為歐(Ω)、千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)、太歐(TΩ)。阻值按標準化優(yōu)先數(shù)系列制造,系列數(shù)對應(yīng)于允許偏差。
電阻的阻值和允許偏差的標注方法有直標法、色標法和文字符號法。
① 直標法
將電阻的阻值和誤差直接用數(shù)字和字母印在電阻上(無誤差標示為允許誤差 ± 20%)。也有廠家采用習(xí)慣標記法,如:
3 Ω 3 Ⅰ 表示電阻值為3.3 Ω、允許誤差為 ± 5 %
1 K 8 表示電阻值為1.8 KΩ、允許誤差為 ± 20 %
5 M 1 Ⅱ 表示電阻值為5.1 MΩ、允許誤差為 ± 10 %
② 色標法
將不同顏色的色環(huán)涂在電阻器(或電容器)上來表示電阻(電容器)的標稱值及允許誤差,各種顏色所對應(yīng)的數(shù)值見表 B303。固定電阻器色環(huán)標志讀數(shù)識別規(guī)則如圖T301所示。