第二节　电阻

一、电阻的作用及分类

1.电阻的特性

当电流流过任何导体时都有阻碍作用，这种阻碍作用称为导体的电阻。金属导体存在电阻是因为大量自由电子在发生定向移动时要和原子发生碰撞，从而使自由电子的运动受阻，所以每个导体在一定的电压作用下只能产生一定的电流。导体电阻用符号R表示，基本单位为欧姆（Ω），另外还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。它们的换算关系为：

1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω

如果把同一导体的横截面变小、长度变长，则导体的电阻变大；反之，则电阻变小。同样规格尺寸不同材料的导体，导体的电阻率越大，导体的电阻越大；反之，则电阻越小。用公式表示为

式中　R——电阻值，Ω；

　ρ——导体的电阻率，Ω·m；

　l——导体的长度，m；

　S——导线横截面积，m2。

不同的金属材料，有不同的电阻率。表1-1列出几种常用材料在20℃时的电阻率。从表中可知，除银以外，铜、铝等金属的电阻率很小，导电性能很好，适于制作导线；铁、铝、镍、铬等的合金电阻率较大，常用于制作各种电热器的电阻丝、金属膜电阻和绕线电阻，碳则可以用来制造电机的电刷、电弧炉的电极和碳膜电阻等。

另外实验表明，当温度改变时，导体的电阻会随温度变化。纯金属的电阻都是有规律地随温度的升高而增大。当温度的变化范围不大时，电阻和温度之间的关系可用下式表示：

R2=R1［1+α（t2-t1）］

式中　R1——温度为t1时的电阻；

　R2——温度为t2时的电阻；

　α——电阻的温度系数，℃-1。

当α>0时，叫做正温度系数，表示该导体的电阻随温度的升高而增大；当α<0时，叫做负温度系数，表示该导体的电阻随温度的升高而减小。很多热敏电阻都具有这种特性。

实际中常常需要各种不同的电阻值，因而人们制成了许多种类型的电阻器。电阻值不能改变的电阻器称为固定电阻器，电阻值可以改变的称为可变电阻器。电阻器的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生热能。电阻器在电路中通常起分压分流的作用。常用的定值电阻和可变电阻在电路中的符号如图1-5所示。

2.电阻的分类

（1）通用电阻器　这类电阻器又称为普通电阻器，功率一般在0.1～10W之间，电阻器的阻值为100Ω～10MΩ，工作电压一般在1kV以下，可供一般电子设备使用。

（2）精密电阻器　这类电阻器的精度一般可达0.1％～2％，箔式电阻器的精度较高，可达0.005％。电阻器的阻值为1Ω～1MΩ。精密电阻器主要用于精密测量仪器及计算机设备。

（3）高阻电阻器　这类电阻器的阻值较高，一般在1×10-7～1×1013Ω之间，但它的额定功率很小，只限用于弱电流的检测仪器中。

（4）功率型电阻器　这类电阻器的额定功率一般在300W以下，其限值较小（在几千欧以下），主要用于大功率的电路中。

（5）高压电阻器　这类电阻器的工作电压为10～100kV，外形大多细而长，多用于高压设备中。

（6）高频电阻器　这类电阻器固有的电感及电容很小，因而它的工作频率高达10MHz以上，主要用于无线电发射机及接收机。

常见电阻器的类别型号见表1-2。

二、电阻器识读

1.直标法

用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值、额定功率、允许误差等级等。

例如：

若是1R5则表示1.5Ω，2K7表示2.7kΩ，由标号可知，它是精密金属膜电阻器，额定功率为1/8W，标称阻值为5.1kΩ，允许误差为±10％。

文字符号与表示单位见表1-3。

2.色标法

色标法是将电阻器的类别及主要技术参数的数值用颜色（色环或色点）标注在它的外表面上。色标电阻（色环电阻）器可分为三环、四环、五环三种标法。电阻器色环表示示意图见图1-6，其含义见表1-4。

三色环电阻器的色环表示标称电阻值（允许误差均为±20％）。例如，色环为棕黑红，表示10×102=1.0kΩ±20％的电阻器。

四色环电阻器的色环表示标称值（两位有效数字）及精度。例如，色环为棕绿橙金表示15×103=15kΩ±5％的电阻器。

五色环电阻器的色环表示标称值（三位有效数字）及精度。例如，色环为红紫绿黄棕表示275×104=2.75MΩ±1％的电阻器。

一般四色环和五色环电阻器表示允许误差的色环的特点是该环离其他环的距离较远。较标准的表示应是表示允许误差的色环的宽度是其他色环的1.5～2倍。

快速记忆窍门：对于四道色环电阻，以第三道色环为主。如第三环为银色，则为0.1～0.99Ω；金色为1～9.9Ω；黑色为10～99Ω；棕色为100～990Ω；红色为1～99kΩ；橙色为10～99kΩ；黄色为100～990kΩ；绿色为1～9.9MΩ。对于五环电阻，则以第四环为主。规律与四色环电阻相同。但应注意的是，由于五环电阻为精密电阻，体积太小时，无法识别哪端是第一环，所以，对色环电阻阻值的识别须用万用表测出。

3.数码表示法

如图1-7所示。即用三位数字表示电阻值（常见于电位器、微调电位器及贴片电阻）。

识别时由左到右，第一位、第二位是有效数字，第三位是有效值的倍乘或0的个数，单位为Ω。

快速记忆法同色环电阻，即第三位数为1则为几点几欧；为2则为几点几千欧；为3则为几十几千欧；为4则为几百几十千欧；为5则为几点几兆欧。

4.额定功率

额定功率是指在特定环境温度范围内所允许承受的最大功率。在该功率限度以内，电阻器可以正常工作而不会改变其性能，也不会损坏。电阻额定功率的标注方法如图1-8所示。