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单元 2 直 流 电 路>>> 2.3 电阻及其识别
看一看、找一找
图中是我们大家都很常见和熟悉的手机旅行充电器的电路板。找一找有多少个电阻?从这个电路板上可以看见,电阻在电路中发挥着重要作用。
电阻器(简称电阻)通过不同的连接方法可以实现对电路中电流、电压控制,进行电路降压与分压、电路限流与分流。
手机旅行充电器电路板
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2.3.1 认识电阻器
电阻器大致可分为有固定电阻值的固定电阻器和在一定范围内可改变电阻值的可变电阻器,可变电阻器又分为电位器和微调电阻器。电阻器的类型很多,常见的电阻器如表 所示。
常见的电阻器
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2.3.2 电阻与电阻定律
自由电子在导体中定向移动形成电流时受到阻碍,我们把导体对电流的阻碍作用称为电阻。
实验证明:导体的电阻R (Ω) 跟它的长度L (m) 成正比,跟它的横截面积S (m2) 成反比,跟导体的材料的电阻率ρ有关,这一关系称为电阻定律。
电阻定律可用数学公式表述为
由于电阻率的不同,材料的导电性能有很大差异。下表为常用导电材料与电阻材料在20℃ 的电阻率。
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人们根据电阻率的大小,把材料分成了三类,电阻率为10-8 ~10-6Ω·m的材料称为导体;为1011 ~1016Ω·m的材料称为绝缘体;介于二者之间的材料称为半导体。半导体在电子元器件的研发与生产中起着极为重要的作用。
常用导电材料与电阻材料在20℃的电阻率
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2.3.3 电阻器的参数及识别
电阻器的种类有多种多样,其识别主要是从电阻器上标识的主要参数、材料、形状以及功率进行识别。
1. 电阻器的主要参数
标称阻值 标称阻值就是指标注在电阻体上的电阻值。电阻器的标称值不是随意的,国家有统一的规定。
允许误差 工厂所生产的电阻器,它的实际电阻值不可能与标称电阻值完全相同,不可避免地存在不同程度的误差。下表 为允许误差的表示法。
电阻器允许误差表示法
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标称功率 常温下电阻器在交、直流电路中长期连续工作所能承受的最大功率称为额定功率。由于这个额定功率要标注在电阻体上,所以又称为标称功率。通常功率在2W 以上的电阻,它的额定功率直接用阿拉伯数字标注在电阻体上,如图所示。小于2W的或有必要的,不用阿拉伯数字,而用规定符号标注在电阻体上表示功率。
电阻体上标注的功率、阻值和误差
常用电阻器标称功率符号的含义
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2. 常见电阻器的识读
电阻元器件标称阻值与允许误差的标注方法有直标法、文字符号法和色标法。
(1) 电阻器的识读
常见的电阻器标称阻值的标志方法一般有两种:一种是直接将标称阻值用数字标志在电阻器的表面,这种方法称为直标法;另一种是把标称阻值的整数部分写在单位符号的前面,小数部分写在单位符号之后,这种方法称为文字符号法。
(a) 直标法 (b) 文字符号法
直接标注式电阻器的标称阻值
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(2) 色环电阻器的识读
目前,普通电阻器大多采用色环来标注电阻器自身的阻值和误差,即采用在电阻器表面印制不同颜色的色环来表示电阻器标称阻值和误差的大小,这类电阻器称为色环电阻器,这种标注方法叫做色环法。不同的色环代表不同的数值。
色环电阻器中各色环的含义
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电阻器色标符号的意义
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思考与练习
1. 要绕制一个 3Ω 的电阻,如果选用横截面积为 0.21mm2 的锰铜丝,问:需要多长?
2. 写出标注分别为 220Ω、2k7、5R1的电阻器的标称阻值。
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