(一)电阻
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。
图1 电阻的外形
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。
还有一种直滑式碳膜电位器,它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。这种电位器调节方便。
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。
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。
允许误差
±0.5%
±1%
±2%
±5%
±10%
±20%
级 别
005
01
02
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
表2 常用电阻允许误差的等级
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2是普通电阻的标称阻值系列。表3中的标称值可以乘以10、100、1000、10k;100k;比如1.0这个标称值,就有1.0Ω、10.OΩ、100.OΩ、1.0kΩ、10.0kΩ、100.0kΩ、1.0MΩ;10.0MΩ;
允许误差
标 称 阻 值 系 列
±5%
1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0
3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
±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
表3 普通固定电阻标称阻值系列
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。
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:
P=I×U P=I2×R P=U2/R
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。
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1列出电阻的类别和符号。表2是常用电阻的技术特性。
顺序
类别
名称
简称
符号
第一个字母
主称
电阻器
电位器
阻
位
R
W
第二个字母
导体材料
碳膜
金属膜
金属氧化膜
线绕
碳
金
氧
线
T
J
Y
X
第三个字母
形状性能等
大小
精密
测量
高功率
小
精
量
高
X
J
L
G
表4 电阻的类别和符号
电阻类别
额定功率
(W)
标称阻值范围
(Ω)
温度系数
(1/℃)
噪声电势
(uV/V)
运用频率
RT型
碳膜电阻
0.05
0.125
0.25
0.5
1.2
10-100×103
5.1-510×103
5.1-910×103
5.1-2×106
5.1-5.1×106
-(6-20)×10-4
1-5 10兆赫以下
RU型
硅碳膜电阻
0.125
0.25
0.5
1.2
5.1-510×103
10-1×106
10-10×106
±(7-12)×10-4
1-5 10兆赫以下
RJ型
金属膜电阻
0.125
0.25
0.5
1.2
30-510×103
30-1×106
30-5.1×106
30-10×106
±(6-10)×10-4
1-4 10兆赫以下
RXYC型
线绕电阻
2.5-100
5.1-56×106
低频
WTH型
碳膜电位器
0.5-2
470-4.7×106
5-10
几百千赫以下
WX型
线绕电位器
1-3
10-20×103
低频
表5 常用电阻的技术特性
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1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1。
导电体对电流的阻碍作用称着电阻,用符号R表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、KΩ、MΩ表示。
一、电阻的型号命名方法:
国产电阻器的型号由四部分组成(不适用敏感电阻)
第一部分:主称 ,用字母表示,表示产品的名字。如R表示电阻,W表示电位器。
第二部分:材料 ,用字母表示,表示电阻体用什么材料组成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。
第三部分:分类,一般用数字表示,个别类型用字母表示,表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频 、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。
第四部分:序号,用数字表示,表示同类产品中不同品种,以区分产品的外型尺寸和性能指标等
例如:R T 1 1 型普通碳膜电阻a1}
二、电阻器的分类
1、线绕电阻器:通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。
2、薄膜电阻器:碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。
3、实心电阻器:无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。
4、敏感电阻器:压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。
三、主要特性参数
1、标称阻值:电阻器上面所标示的阻值。
2、允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电阻器的精度。
允许误差与精度等级对应关系如下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级
3、额定功率:在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为-55℃~+70℃的条件下,电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。
线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500
非线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100
4、额定电压:由阻值和额定功率换算出的电压。
5、最高工作电压:允许的最大连续工作电压。在低气压工作时,最高工作电压较低。
6、温度系数:温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小,电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数,反之为负温度系数。
7、老化系数:电阻器在额定功率长期负荷下,阻值相对变化的百分数,它是表示电阻器寿命长短的参数。
8、电压系数:在规定的电压范围内,电压每变化1伏,电阻器的相对变化量。
9、噪声:产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏,包括热噪声和电流噪声两部分,热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动,使导体任意两点的电压不规则变化。
(二)电容
常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。