電阻器的分類和工作原理

分類：技術(shù)中心 1293人瀏覽 2020-11-12

電阻器的定義
電阻器（Resistor）在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個(gè)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(gè)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(shí)電流與外加瞬時(shí)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(gè)可移金屬觸點(diǎn)。觸點(diǎn)位置確定電阻體任一端與觸點(diǎn)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(shí)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(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個(gè)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(duì)信號(hào)來說，交流與直流信號(hào)都可以通過電阻。

電阻器的組成
用電阻材料制成的、有一定結(jié)構(gòu)形式、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(shí)電流與外加瞬時(shí)電壓成正比。一些特殊電阻器，如熱敏電阻器、壓敏電阻器和敏感元件，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(jì)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(fù)載。根據(jù)電路要求,還可用于放大電路的負(fù)反饋或正反饋、電壓-電流轉(zhuǎn)換、輸入過載時(shí)的電壓或電流保護(hù)元件，又可組成RC電路作為振蕩、濾波、旁路、微分、積分和時(shí)間常數(shù)元件等。

電阻器分類
按伏安特性分類
對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來說，在一定的溫度下，其電阻幾乎維持不變而為一定值，這類電阻稱為線性電阻。有些材料的電阻明顯地隨著電流(或電壓)而變化，其伏—安特性是一條曲線，這類電阻稱為非線性電阻。非線性電阻在某一給定的電壓(或電流)作用下，電壓與電流的比值為在該工作點(diǎn)下的靜態(tài)電阻，伏—安特性曲線上的斜率為動(dòng)態(tài)電阻。表達(dá)非線性電阻特性的方式比較復(fù)雜，但這些非線性關(guān)系在電子電路中得到了廣泛的應(yīng)用。

按材料分類

a、線繞電阻器由電阻線繞成電阻器用高阻合金線繞在絕緣骨架上制成，外面涂有耐熱的釉絕緣層或絕緣漆。繞線電阻具有較低的溫度系數(shù)，阻值精度高，穩(wěn)定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用，缺點(diǎn)是高頻性能差，時(shí)間常數(shù)大。

b、碳合成電阻器由碳及合成塑膠壓制成而成。
c、碳膜電阻器在瓷管上鍍上一層碳而成，將結(jié)晶碳沉積在陶瓷棒骨架上制成。碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低，是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器。
d、金屬膜電阻器在瓷管上鍍上一層金屬而成，用真空蒸發(fā)的方法將合金材料蒸鍍于陶瓷棒骨架表面。
金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩(wěn)定性好，噪聲，溫度系數(shù)小。在儀器儀表及通訊設(shè)備中大量采用。
e、金屬氧化膜電阻器在瓷管上鍍上一層氧化錫而成，在絕緣棒上沉積一層金屬氧化物。由于其本身即是氧化物，所以高溫下穩(wěn)定，耐熱沖擊，負(fù)載能力強(qiáng) 按用途分，有通用、精密、高頻、高壓、高阻、大功率和電阻網(wǎng)絡(luò)等。

特殊電阻器
1、保險(xiǎn)電阻：又叫熔斷電阻器，在正常情況下起著電阻和保險(xiǎn)絲的雙重作用，當(dāng)電路出現(xiàn)故障而使其功率超過額定功率時(shí)，它會(huì)像保險(xiǎn)絲一樣熔斷使連接電路斷開。保險(xiǎn)絲電阻一般電阻值都小(0.33Ω～10KΩ)，功率也較小。保險(xiǎn)絲電阻器常用型號(hào)有：RF10型、RF111-5 保險(xiǎn)絲電阻器的符號(hào)型、RRD0910 型、RRD0911 型等。
2、敏感電阻器：是指其電阻值對(duì)于某種物理量（如溫度、濕度、光照、電壓、機(jī)械力、以及氣體濃度等）具有敏感特性，當(dāng)這些物理量發(fā)生變化時(shí)，敏感電阻的阻值就會(huì)隨物理量變化而發(fā)生改變，呈現(xiàn)不同的電阻值。根據(jù)對(duì)不同物理量敏感，敏感電阻器可分為熱敏、濕敏、光敏、壓敏、力敏、磁敏和氣敏等類型敏感電阻。敏感電阻器所用的材料幾乎都是半導(dǎo)體材料，這類電阻器也稱為半導(dǎo)體電阻器。

熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化，溫度升高阻為負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻。應(yīng)用較多的是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，又可分為普通型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；穩(wěn)壓型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；測(cè)溫型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻等。光敏電阻是電阻的阻值隨入射光的強(qiáng)弱變化而改變，當(dāng)入
射光增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻的減小，入射光減弱時(shí)電阻值增大。

電阻器工作原理

電阻器由電阻體、骨架和引出端三部分構(gòu)成（實(shí)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(duì)于截面均勻的電阻體，電阻值為式中ρ為電阻材料的電阻率（歐·厘米）；L為電阻體的長度（厘米）；A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(cè)準(zhǔn),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(shí)際上它就是正方形薄膜的阻值，故又稱方阻(歐/方)。對(duì)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(huì)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(kuò)大其阻值范圍，并進(jìn)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(dāng)電壓電流成比例時(shí)（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(biāo)稱阻值及其允許偏差、額定功率、負(fù)荷特性、電阻溫度系數(shù)等。

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