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电阻基本知识
作者: 来源: 阅读:3166 时间:2010年04月22日 字体:[  复制 打印 网址

  电能、电功率、电流及电压等,皆是最重要的电之数量,除此之外,电阻也不可忽视。一个电路或一套装备,其本身的特性,诸如尺寸、形状与材质的特性,诸如尺寸、形状与材质等,会影响其电流量。某些会阻碍电流的效应,可称之为电阻(resistance)。
  在物质中,电荷流动可能会遭遇到类似机械的摩擦力般的阻力。这种阻力是起因于电子与晶格原子或杂质原子之间的碰撞,这种情况会使电能转换成热能。任何电路或装置,常因发热而消耗电功率。电阻发热而消耗电功率,并非一无是处,需视其是否有用而定。有些电路就是利用电阻的特性来作功的,例如我们可利用电热器取得热能;但是晶体管发热则非吾人所需,就属于能量的浪费了。
  电阻可用来限制电流量,也可用来调整电压,还有其它的一些功能,专门制造用来作这些工作的器具称为电阻器(resistor)。

  电阻的定义
  一电路欲阻止电流通过,同时使电能转换为热能之性质,谓之电阻。电阻以表示,单位为欧姆或简称欧,以希腊字母Ω(omega)表示。导体内部有大量的自由电子,当电压施于导体的两端时,会导致电流的产生,但此一电流不可能无限制的增加,此乃因为当电荷流经某一材料时,必承受其电阻,此种阻力被消耗转变成为热能了。

  电阻的种类
  (1)各种物质之电阻
  各种物质均有大小不等的电阻值,因其电阻之不同,可分别归属于导体、绝缘体、不良导体及半导体四种材料。
  (2)绝缘电阻
  绝缘体有阻止电流通过的特性,但若加上高电压时,会有少许的漏电流流过绝缘体的内部或表面。绝缘电阻是阻止漏电流通过的能力,阻值愈大愈好,通常以百万欧(MΩ)计。绝缘电阻会因材质劣化、表面附着之有机物、尘埃及水滴等而减小。
  (3)电解液电阻
  将蒸馏水加入容器内,直流电源接上时,几乎没有电流流通。但若在蒸馏水中加入少许食盐的话,就有电流了。食盐浓度愈高则电流量愈大,溶液中之食盐(NaCl)因电离而分解成钠离子(Na+)及氯离子(Cl-)。类此状态之溶涤称为电解液,如食盐能分解成离子者称为电解质。量度电解液之电阻时,必须使用交流电源以防止极化作用之影响。
  (4)接地电阻
  将铜板埋入大地内(接地),加上电压后,电流如箭头方向流动。如此意谓地球是一个大导体,铜板与大地间之电阻称为接地电阻,其阻质与土质、水分与含电解质的程度有关。
  (5)接触电阻
  电路之开关使电流通断,开关的刀片(A)与夹片(B)若无完全密接时即有接触电阻存在。接触电阻大时,电流不易流通,接触部分容易发热而引起故障。

  图示电阻的种类
  奥姆定律——奥姆(GeorgSimonOhml787~1854德国物理学家)于1826年作的实验,确定了电阻、电压及电流的关系,此即奥姆定律:
  依稳定电流而言,电路中电流的大小与加于该电路之电动势成正比,而与该电路的总电阻成反比。
  即
    I=V/R
  其中V代表电压降或端电压,单位为伏特。
  R代表被量度部份的电阻,单位为奥姆。
  由奥姆定律可界定奥姆之定义如下:
  「一伏特电压产生一安培电流的电阻为一奥姆。」

  电阻标准值与标准色码
  电阻之制造者与使用者均认为不可能致出任意不同电阻直的电阻器,且一般电路之设计无需极精确的电阻值,允许有限度的误差值可使价格降低且更换零件较为迅速。因此,制造厂商只选择制造某些特定电阻值的固定电阻器以供使用。下图为电子工业界认定标准化之额定电阻值,自0。1Ω至22MΩ有201种。

  商用固定电阻器之标准额定值
  大都分固定型及可变型电阻器之电阻值均直接印记于其外壳上,但如碳质固态电阻器之类,由于体积甚小,印字困难,故需探用色码系统(colorcodesystem)以代替数宇。阅读色码节即能得知该电阻器之奥姆值及相关特性。目前所用的色码系统有新旧两类:
  (1)条纹系统(bandsystem)
  色码以色带的形状绘记于电阻器上,一般有三种方式:
  1、三带式
  三条色带即代表其奥姆值,误差一律为20%。
  2、四带式
  前三带代表奥姆值,第四带代表误差,此为最常用者。
  3、五带式
  前四带同上,第五带表示损坏百分率。
  色码条纹的意义
  色码的读法是从最靠近电阻器端线的色码条纹开始。(另一侧之条纹距离另一端线较远),在上图中即从最左边一条开始的。各颜色代表的数字及各条纹代表之意义如下图所示。表中「不用」两字代表在该条纹中不使用此种颜色。第三条纹中之金色及银色代表将前两位数分别乘以0。1及0。01,属于10Ω以下之电阻器。
  条文颜色与数目的关系表
  (2)体-端-点系统(body-end-dotsystem)
  这是条纹系统尚未实施以前的旧系统,现已不再使用,但在旧机器中仍可遇到,故应熟知。此系统依「体-端-点」之顺序读出其所著之颜色。如果另一端未另着颜色,则表示误差为20%;若两端都另着色,则其中着金色者,误差为5%,着银色者,误差为10%。各颜色所代表之意义皆与条纹系统相同。

  电能、电功率、电流及电压等,皆是最重要的电之数量,除此之外,电阻也不可忽视。一个电路或一套装备,其本身的特性,诸如尺寸、形状与材质的特性,诸如尺寸、形状与材质等,会影响其电流量。某些会阻碍电流的效应,可称之为电阻(resistance)。
  在物质中,电荷流动可能会遭遇到类似机械的摩擦力般的阻力。这种阻力是起因于电子与晶格原子或杂质原子之间的碰撞,这种情况会使电能转换成热能。任何电路或装置,常因发热而消耗电功率。电阻发热而消耗电功率,并非一无是处,需视其是否有用而定。有些电路就是利用电阻的特性来作功的,例如我们可利用电热器取得热能;但是晶体管发热则非吾人所需,就属于能量的浪费了。
  电阻可用来限制电流量,也可用来调整电压,还有其它的一些功能,专门制造用来作这些工作的器具称为电阻器(resistor)。

  电阻的定义
  一电路欲阻止电流通过,同时使电能转换为热能之性质,谓之电阻。电阻以表示,单位为欧姆或简称欧,以希腊字母Ω(omega)表示。导体内部有大量的自由电子,当电压施于导体的两端时,会导致电流的产生,但此一电流不可能无限制的增加,此乃因为当电荷流经某一材料时,必承受其电阻,此种阻力被消耗转变成为热能了。

  电阻的种类
  (1)各种物质之电阻
  各种物质均有大小不等的电阻值,因其电阻之不同,可分别归属于导体、绝缘体、不良导体及半导体四种材料。
  (2)绝缘电阻
  绝缘体有阻止电流通过的特性,但若加上高电压时,会有少许的漏电流流过绝缘体的内部或表面。绝缘电阻是阻止漏电流通过的能力,阻值愈大愈好,通常以百万欧(MΩ)计。绝缘电阻会因材质劣化、表面附着之有机物、尘埃及水滴等而减小。
  (3)电解液电阻
  将蒸馏水加入容器内,直流电源接上时,几乎没有电流流通。但若在蒸馏水中加入少许食盐的话,就有电流了。食盐浓度愈高则电流量愈大,溶液中之食盐(NaCl)因电离而分解成钠离子(Na+)及氯离子(Cl-)。类此状态之溶涤称为电解液,如食盐能分解成离子者称为电解质。量度电解液之电阻时,必须使用交流电源以防止极化作用之影响。
  (4)接地电阻
  将铜板埋入大地内(接地),加上电压后,电流如箭头方向流动。如此意谓地球是一个大导体,铜板与大地间之电阻称为接地电阻,其阻质与土质、水分与含电解质的程度有关。
  (5)接触电阻
  电路之开关使电流通断,开关的刀片(A)与夹片(B)若无完全密接时即有接触电阻存在。接触电阻大时,电流不易流通,接触部分容易发热而引起故障。

  图示电阻的种类
  奥姆定律——奥姆(GeorgSimonOhml787~1854德国物理学家)于1826年作的实验,确定了电阻、电压及电流的关系,此即奥姆定律:
  依稳定电流而言,电路中电流的大小与加于该电路之电动势成正比,而与该电路的总电阻成反比。
  即
    I=V/R
  其中V代表电压降或端电压,单位为伏特。
  R代表被量度部份的电阻,单位为奥姆。
  由奥姆定律可界定奥姆之定义如下:
  「一伏特电压产生一安培电流的电阻为一奥姆。」

  电阻标准值与标准色码
  电阻之制造者与使用者均认为不可能致出任意不同电阻直的电阻器,且一般电路之设计无需极精确的电阻值,允许有限度的误差值可使价格降低且更换零件较为迅速。因此,制造厂商只选择制造某些特定电阻值的固定电阻器以供使用。下图为电子工业界认定标准化之额定电阻值,自0。1Ω至22MΩ有201种。

  商用固定电阻器之标准额定值
  大都分固定型及可变型电阻器之电阻值均直接印记于其外壳上,但如碳质固态电阻器之类,由于体积甚小,印字困难,故需探用色码系统(colorcodesystem)以代替数宇。阅读色码节即能得知该电阻器之奥姆值及相关特性。目前所用的色码系统有新旧两类:
  (1)条纹系统(bandsystem)
  色码以色带的形状绘记于电阻器上,一般有三种方式:
  1、三带式
  三条色带即代表其奥姆值,误差一律为20%。
  2、四带式
  前三带代表奥姆值,第四带代表误差,此为最常用者。
  3、五带式
  前四带同上,第五带表示损坏百分率。
  色码条纹的意义
  色码的读法是从最靠近电阻器端线的色码条纹开始。(另一侧之条纹距离另一端线较远),在上图中即从最左边一条开始的。各颜色代表的数字及各条纹代表之意义如下图所示。表中「不用」两字代表在该条纹中不使用此种颜色。第三条纹中之金色及银色代表将前两位数分别乘以0。1及0。01,属于10Ω以下之电阻器。
  条文颜色与数目的关系表
  (2)体-端-点系统(body-end-dotsystem)
  这是条纹系统尚未实施以前的旧系统,现已不再使用,但在旧机器中仍可遇到,故应熟知。此系统依「体-端-点」之顺序读出其所著之颜色。如果另一端未另着颜色,则表示误差为20%;若两端都另着色,则其中着金色者,误差为5%,着银色者,误差为10%。各颜色所代表之意义皆与条纹系统相同。

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