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1.1 电阻类元件

导线是阻值近似为零的电阻;开关是可控的阻值为零或无穷大的电阻。许多实用电子、电气元件(如灯泡、扬声器的音圈等)都可以在一定条件下近似看作电阻类元件。

电位器是一种电阻值可以连续调整的电阻类元件,在日常应用中十分广泛。

电阻类元件包括固定电阻器、可变电阻器、电位器等。

1. 固定电阻器

固定电阻器的基本特性是对交流电和直流电都呈现相同的阻力,在电子产品和电子设备中是最基本的元件之一,应用最广、用量最大,价格相对也最低廉。

(1) 电阻器的作用

电路中,电阻器主要用来控制电压和电流,即起降压、分压、限流、分流、隔离、匹配和信号幅度调节等作用。

(2) 常用电阻器外形和电路图形符号

固定电阻器的电路图形符号与外形如图1-1所示,固定电阻器在电路图中的符号如图1-1(a)所示,长方块表示电阻体,两边短线分别表示电阻器的两根引出线。固定电阻器的文字符号常用字母“R”表示。各种固定电阻器的外形如图1-1(b)~(e)所示。

图1-1 固定电阻器的外形及电路图形符号

(3) 电阻标称阻值识别方法

电阻器的额定功率、电阻值及允许误差一般都标在电阻器表面上。额定功率较大的电阻器,一般都将额定功率直接标在电阻器的表面上。

电阻值及允许误差有直标法、文字符号法和色标法三种。搞清这些标注方法的含义,对电阻标称阻值的识别很有帮助。

[1] 电阻标称阻值直标法。电阻值用阿拉伯数字,允许误差用百分数,直接在电阻体上标注出。例如:3 k?±5%、5 M?±10%等。

[2] 电阻标称阻值文字符号标示法。电阻值用数字与符号组合在一起来表示,组合规律如下。

文字符号。文字符号 ?、k、M前面的数字表示整数电阻值,文字符号后面的数字表示小数点后面的小数电阻值。

允许误差。允许误差用符号表示:J为±5%;K为±10%;M为±20%。

例如:3?3K表示3.3 ?±10%,这种表示法可避免因小数点蹭掉而误识标记。

[3] 电阻标称阻值色环标注法。小型化的电阻器都采用色标法,用标在电阻体上不同颜色的色环作为标称电阻值和允许误差的标记。

普通精度的电阻器用4条色环表示,色环电阻器的表示方法如图1-2所示。左边(与端头距离最近的)为第一色环,顺次向右为第二、第三、第四色环。各色环所代表的意义为:

图1-2 色环电阻器的表示方法

● 第一色环、第二色环相应地代表电阻值的第一位、第二位有效数字。

● 第三色环表示第一位、第二位数之后加“0”的个数。

● 第四色环代表电阻值的允许误差。

各色环颜色-数值对照表如表1-1所列。

表1-1 普通精度电阻器色环颜色-数值对照表

例如,有一电阻器,色环为“白、棕、金、银”,因为第三环金色为欧姆级,前面第一环“白”为9,第二环“棕”为1,最后“银”为±10%。综合起来是:9.1 ?±10%。另一电阻器,色环为“橙、红、绿、金”,它的电阻值为:3.2 M?±5%。再有一电阻器,色环为“红、黑、橙、金”,因为第二环是黑,所以是整数几十千欧级,它表示的电阻值为:20 k?±5%。还有一电阻器,色环为“黄、黄、黄、金”,其电阻值为440 k?±5%,实际电阻值在418~462 k?之间。

2. 电位器

(1) 电位器的作用

电位器是可变电阻器的一种,通常是由电阻体与转动或滑动机构组成的,其主要作用是调节电压(包括直流电压和信号电压等)和电流。

电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,也就是通过其动触点在电阻体上的位置移动,从而使动触点与任一个固定端之间的电阻值发生变化,达到改变电压与电流大小的目的。

(2) 电位器的电路图形符号

电位器的外形及电路图形符号如图1-3所示。电位器在电路图中不带开关的电路符号如图1-3(g)所示,带开关的电路符号如图1-3(h)所示。图中仍用长方块表示电阻体,两端的短线表示电阻体两端的引出焊片,带箭头的折线代表电阻体上的滑动触点。带有开关的电位器符号右面部分表示开关,中间虚线表示开关与电位器是受同一转轴控制的(通常音量控制采用带开关的电位器时,电路图中虚线往往不标出)。

图1-3 电位器的外形及电路符号

电位器的外形如图1-3(a)~(f)所示。电位器在电路图中常用字母“RP”(旧标准用“W”)表示。

3. 电阻器和电位器的阻值单位

电流通过电阻器和电位器时,电阻器和电位器对电流有阻碍作用,其阻碍大小,即为电阻值。

电阻器和电位器电阻值的基本单位是欧姆(简称欧),其符号用希腊文“?”表示,在实际使用中还用到更大的单位如千欧(k?)和兆欧(M?)。它们之间的关系为:

1千欧(k?)=1000欧(?)

1兆欧(M?)=1000千欧(k?)=1000000欧(?)

4. 电阻器和电位器的额定功率

当电流流过电阻器和电位器的时候,电阻器和电位器便会发热。功率越大,电阻器或电位器发热越厉害。如果使电阻器发热的功率过大,电阻器或电位器就会被烧坏。电阻器或电位器长时间正常工作允许所加的最大功率叫做额定功率。

电阻器的额定功率,通常有1/8 W(瓦)、1/4 W、1/2 W、1 W、2 W、3 W、4 W、5 W、10 W等。1/8 W和1/4 W电阻器应用较广泛。

电路图中电阻器的额定功率标注方法:有的是在图中直接标出该电阻器的功率数值,如1/4 W,3 W等。也有的用图1-4所示的不同功率电阻器的图形符号来表示。

图1-4 不同功率电阻器的图形符号