电阻的原理分类结构和选型指南
电阻百科
电阻百科摘要：物理学中，电阻是导体本身的一种性质，表示导体对电流阻碍作用的大小。
在日常生活中人们常常用到电阻元件，主要因为它呈现出了阻碍电流，并消耗能量的性质。
但是，对电阻的分类，性质，标注方法，以及如何选用人们却知之甚少。
本文针对以上问题，做了系统全面的介绍旨在帮助人们走出盲区，科学安全的使用电阻。
关键词：电阻的分类电阻的性质电阻的标注方法电阻的选用标准一、电阻的分类1．薄膜类在玻璃或陶瓷基体上沉积一层碳膜、金属膜、金属氧化膜等形成电阻薄膜，膜的厚度一般在几微米以下。
（1）金属膜电阻（型号：RJ）。
在陶瓷骨架表面，经真空高温或烧渗工艺蒸发沉积一层金属膜或合金膜。
其特点是：精度高、稳定性好、噪声低、体积小、高频特性好。
且允许工作环境温度范围大（-55～+125℃）、温度系数低（（50～100）×10-6/℃）。
目前是组成电子电路应用最广泛的电阻之一。
常用额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W等，标称阻值在10W～10MW之间。
（2）金属氧化膜电阻（型号：RY）。
在玻璃、瓷器等材料上，通过高温以化学反应形式生成以二氧化锡为主体的金属氧化层。
该电阻器由于氧化膜膜层比较厚，因而具有极好的脉冲、高频和过负荷性能，且耐磨、耐腐蚀、化学性能稳定。
但阻值范围窄，温度系数比金属膜电阻差。
（3）碳膜电阻（型号：RT）。
在陶瓷骨架表面上，将碳氢化合物在真空中通过高温蒸发分解沉积成碳结晶导电膜。
碳膜电阻价格低廉，阻值范围宽（10W～10MW），温度系数为负值。
常用额定功率为1/8W～10W，精度等级为±5％、±10％、±20％，在一般电子产品中大量使用。
2．合金类用块状电阻合金拉制成合金线或碾压成合金箔制成电阻，主要包括：（1）线绕电阻（型号：RX）。
将康铜丝或镍铬合金丝绕在磁管上，并将其外层涂以珐琅或玻璃釉加以保护。
线绕电阻具有高稳定性、高精度、大功率等特点。
温度系数可做到小于10-6/℃，精度高于±0.01％，最大功率可达200W。
电路设计中电阻选型参考
电路设计中电阻如何选型呢？电阻在电子产品中是最常用的器件之一，基本上只要是电子产品，内部就会存在电阻。
电阻可以在电路中用作分压器、分流器和负载电阻;它与电容器—起可以组成滤波器及延时电路;在电源电路或控制电路中用作取样电阻;在半导体管电路中用作偏置电阻确定工作点;使用特殊性质的电阻如压敏电阻、热敏电阻实现防浪涌电压、抑制冲击电流，实现过温保护等等。
电阻是最普通的器件，同时也是电路中不可或缺的器件，选好用好电阻对产品的稳定运行及使用可靠性是至关重要的。
电阻的种类很多，普通常用的电阻有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等;特殊电阻有压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻等。
不同类型电阻其特性参数都有一定的差异，在电路使用时需要考虑的点也不一样。
对于刚接触电路设计的工程师来说很可能会忽略电阻的某些特殊的参数，导致产品的稳定性和可靠性得不到保证。
正确的理解电阻各个参数及选型的注意事项，且全面的理解电阻在电路中起到的真正作用，才能够从底层最基本的电路设计上保证产品的优质性。
1电阻的基本参数：新接触硬件电路设计的工程师，可能对电阻的第一印象就是物理书上描述的导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。
主要关注的参数为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。
而在电路的设计上，只关注这两个参数是不够的，还有两个重要的参数必须要在设计当中引起重视：额定功率和耐受电压值，这两个参数对整个系统的可靠性影响非常大。
如电路中流过电阻的电流为100mA，阻值为100Ω，那么在电阻上的功率消耗为1W，选择常用的贴片电阻，如封装为0805或1206等是不合适的，会因电阻额定功率小而出现问题。
因此，选择电阻的额定功率要满足在1W以上(电路设计选择电阻的功率余量一般在2倍以上)，否则电阻上消耗的功率会使电阻过热而失效。
电阻的结构及工作原理
电阻的结构及工作原理电阻是电路中常见的一种元件，它具有阻碍电流流动的特性。
在电子电路中，电阻起到限制电流大小、调节电路功率、分压分流等作用。
一、电阻的结构电阻的结构一般由导电材料和绝缘材料组成。
导电材料常用的有铜、银、碳等，而绝缘材料常用的有陶瓷、塑料等。
电阻的形状多样，常见的有线性电阻、可变电阻、电阻网络等。
1. 线性电阻线性电阻是最常见的一种电阻，它由一段导电材料组成，通常是一根细长的金属丝或碳组成。
两端固定的线性电阻被称为固定电阻。
线性电阻的阻值可以通过材料的电阻率、长度和截面积来计算。
2. 可变电阻可变电阻是一种可以调节阻值的电阻。
它由一段导电材料和一个滑动触点组成，触点可以在导电材料上滑动，从而改变电阻的长度。
常见的可变电阻有旋钮电阻和推子电阻。
3. 电阻网络电阻网络是由多个电阻组合而成的电阻，它可以实现复杂的电阻分布。
常见的电阻网络有电阻阵列和电阻器。
二、电阻的工作原理电阻的工作原理基于欧姆定律，即电流与电压成正比。
当电压施加在电阻上时，电子在导电材料中发生碰撞，导致电子的流动受到阻碍，从而产生电阻。
电阻的阻值（单位为欧姆）表示单位电压下通过电阻的电流大小。
电阻的阻值可以通过以下公式计算：R = V/I其中，R为电阻的阻值，V为通过电阻的电压，I为通过电阻的电流。
这个公式说明了电阻与电压、电流之间的关系。
电阻对电流的限制作用表现为电阻对电流的阻碍。
当电压施加在电阻上时，电阻会引起电压降，使电流减小。
这个特性使得电阻可以用来限制电流大小，保护电路中其他元件。
电阻还可以用来调节电路功率。
根据功率公式，P = IV，电阻的功率与电压和电流的乘积成正比。
通过改变电阻的阻值，可以调节电路的功率大小。
电阻还可以用来分压和分流。
在串联电路中，电阻可以实现电压的分压，使得不同电阻上的电压比例发生变化。
在并联电路中，电阻可以实现电流的分流，使得不同电阻上的电流比例发生变化。
总结：电阻作为电子电路中常见的元件，具有阻碍电流流动的特性。
电阻的选型
电阻器的特性
碳膜电阻
将石油醚或者苯等碳氢化合物，通过热分解着膜于碳皮膜绝缘体 表面上。改变碳膜的厚度和利用刻槽的方法改变碳膜的长度，得到不 同的阻值。应用在初始精度与随温度变化稳定性不重要的普通电路。
特性 ★较宽的阻值选择范围：1 -22M ★ TCR都很大，最大上千ppm, TCR一般为负 ★耐湿性不好，易发生氧化使阻值变化 ★精度不高，一般在5%，最高到20% ★功率不高，一般小于2W ★价格便宜
电阻器的特性
薄膜电阻 薄膜电阻是最为常见的精密电阻，常用的精密电阻几 乎都是属于薄膜电阻。镍铬NiCr 是最常见的薄膜材料。 特性 ★较宽的阻值选择范围：10 -1M ★ TCR很小，一般可以达到5ppm ★精度高，一般可以达到1%，最小达到0.05% ★功率低，一般小于1W ★耐湿性不好，易发生氧化使阻值变化 ★抗冲击能力差 ★价格昂贵
电阻器
1.电阻器的定义 2电阻器的分类 3.电阻器的特性 4.电阻器的选项与应用 5.电阻器的失效分析 6.实例选型分析
电阻器的特性
厚膜电阻 厚膜电阻为在实际运用中最广泛的运用类型，常见的 电阻几乎都是厚膜电阻。二氧化钌RuO2是厚膜电阻中最 常见的化学材料。 特性 ★ 阻值选择范围广 片式（1 -22M ），引线（1 -10G ） ★ TCR都在数百ppm,最好达到50ppm ★ 精度不高，一般在5%，最高到0.5% ★ 具有相对良好的耐冲击能力 ★ 价格十分便宜
实例选型分析
此电阻应用在采样电路里，要求电阻精 度高，受温度影响小（TCR值小，一般小 于100ppm）。 根据前面的电阻培训资料进行综合比较， 我们初步选用镍铬NiCr 材料的金属膜电阻。
实例选型分析
参数选定：
1.根据常用组件标称系列E24，我们选用1.5M 2.根据实际使用，电阻精度选用1% 3.TCR为100ppm，其精度范围在千分之三 4.功率=U*U*÷1.5M=0.3W, 降额70%，选用1W电阻 5.额定电压=500*1.414=700 ，选用1KV的耐压
电阻详细基础知识
电阻详细基础知识电阻是电路中常见的一个元件，它用于控制电流的大小。
在电阻详细基础知识中，我们将介绍电阻的基本概念、电阻的分类、电阻的特性、电阻的计算方法以及电阻的应用等内容。
一、电阻的基本概念电阻是指电流通过时会产生电压降的物理现象，它是电路中的一种元件。
电阻的单位是欧姆（Ω），用符号R表示。
电阻的大小与电路中的电流和电压有关，根据欧姆定律可以得出电阻的计算公式：R = U/I，其中R表示电阻，U表示电压，I表示电流。
二、电阻的分类根据电阻的材料和结构，电阻可分为固定电阻和可变电阻两种类型。
1. 固定电阻：固定电阻的电阻值是固定的，不可调节。
常见的固定电阻有炭膜电阻、金属膜电阻、金属氧化物电阻等。
这些电阻根据其耐功率、耐压等特性可以应用于不同的电路中。
2. 可变电阻：可变电阻的电阻值可以通过调节电阻器来改变。
常见的可变电阻有可变电阻器、电位器等。
可变电阻常用于需要调节电路中的电流或电压的场合，如音量调节、亮度调节等。
三、电阻的特性电阻具有一些特性，包括阻值、功率、温度系数等。
1. 阻值：阻值是电阻的基本特性，它表示电阻对电流的阻碍程度。
阻值越大，电阻对电流的阻碍越大；阻值越小，电阻对电流的阻碍越小。
2. 功率：电阻的功率指的是电阻能够承受的最大功率。
功率与电阻的阻值和电流有关，可以通过P = U^2/R 或 P = I^2R计算得出。
3. 温度系数：电阻的阻值随着温度的变化而变化，这个变化速率称为温度系数。
不同材料的电阻温度系数不同，常见的电阻温度系数有正温度系数和负温度系数。
四、电阻的计算方法计算电阻的方法主要有串联计算和并联计算。
1. 串联计算：当电路中的电阻依次连接在一起时，它们的电阻值相加即可得到总电阻。
例如，当两个电阻R1和R2串联时，总电阻Rt = R1 + R2。
2. 并联计算：当电路中的电阻平行连接时，它们的倒数之和的倒数等于总电阻的倒数。
例如，当两个电阻R1和R2并联时，总电阻Rt = 1/(1/R1 + 1/R2)。
电阻选型指南：电阻器的分类和选型要素
电阻选型指南：电阻器的分类和选型要素
线绕电阻一般分为“功率线绕电阻”和“精密线绕电阻”。功率线绕电阻使用过程中会发生很大变化，不适于精密度要求很高的情况下使用。因此，本讨论不考虑这种电阻。
线绕电阻的制作方法一般是将绝缘电阻丝缠绕在特定直径的线轴上。不同线径、长度和合金材料可以达到所需电阻和初始特性。精密线绕电阻 ESD 稳定性更高，噪声低于薄膜或厚膜电阻。线绕电阻还具有 TCR 低、稳定性高的特点。
传统线绕电阻加工方法不能消除缠绕、封装、插入和引线成型工艺中产生的各种应力。固定过程中，轴向引线往往采用拉紧工艺，通过机械力加压封装。这两种方法会改变电阻，无论加电或不加电。从长期角度看，由于电阻丝调整为新的形状，线绕元件会发生物理变化。
薄膜电阻
由于线圈结构，线绕电阻成为电感器，圈数附近会产生线圈间电容。为提高使用中的响应速度，可以采用特殊工艺降低电感。不过，这会增加成本，而且降低电感的效果有限。由于设计中存在的电感和电容，线绕电阻高频特性差，特别是 50 kHz 以上频率。
两个额定电阻值相同的线绕电阻，彼此之间很难保证特定温度范围内精确的一致性，电阻值不同，或尺寸不同时更为困难 （例如，满足不同的功率要求）。这种难度会随着电阻值差异的增加进一步加剧。以1-k? 电阻相对于100-k? 电阻为例，这种不一致性是由于直径、长度，并有可能由于电阻丝使用的合金不同造成的。而且，电阻芯以及每英寸圈数也不同—机械特性对电气特性的影响也不一样。由于不同的电阻值具有不同的热机特性，因此它们的工作稳定性不一样，设计的电阻比在设备生命周期中会发生Байду номын сангаас大变化。TCR 特性和比率对于高精度电路极为重要。
电阻基础知识讲解大全
电阻基础知识讲解大全电阻是电路中常见的基本元件之一，它在电子技术领域中起着至关重要的作用。
本文将全面解析电阻的基础知识，包括电阻的定义、分类、特性等方面内容。
一、电阻的定义与基本概念电阻是指电流通过某一导体时，由于导体的物理性质所产生的电阻力。
它是表征导体阻碍电流流动程度的物理量，通常用符号R表示，单位是欧姆（Ω）。
二、电阻的分类1. 固定电阻固定电阻是指其电阻值在一定条件下保持不变的电阻器件。
常见的固定电阻有炭膜电阻、金属膜电阻、金属氧化物膜电阻等。
它们都具有稳定的电阻值、精度高、温度系数小等特性。
2. 可变电阻可变电阻是指其电阻值可以通过外部手段进行调节的电阻器件。
它提供了对电路中电阻值的调整和变化的能力，常见的可变电阻有电位器和可变电阻器。
可变电阻在电子电路设计中常用于精确调节电路参数或电路信号的幅度。
三、电阻的特性1. 电阻值电阻值是指一个电阻器件所具有的电阻大小，一般用欧姆（Ω）表示。
电阻值的大小决定了电流通过电阻时受到的阻碍程度，越大则对电流的阻碍越大。
2. 电阻的色环编码为了方便读取电阻器件的电阻值，常常使用色环编码来表示。
色环编码是指在电阻器体表面采用不同颜色的环来表示不同的数字，通过组合不同的颜色和位置，可以得到电阻器件的准确电阻值。
3. 电阻的功率电阻的功率是指电阻器件所能承受的最大功率。
它与电阻的尺寸、材料以及工作条件有关。
一般来说，功率越大的电阻器件可以承受更高的电流和更高的功率。
4. 电阻的温度系数电阻值通常会随着温度的变化而发生变化，这是由于导体材料的热膨胀系数和电阻率的温度系数不同导致的。
电阻的温度系数可以用来衡量电阻随温度变化的程度，常见的温度系数有正温度系数和负温度系数。
四、电阻的应用领域电阻作为电路中的基本元件，广泛应用于各个领域。
以下是电阻的主要应用领域：1. 电子设备和电路中的信号调节与传输。
2. 电源电路和电能调节。
3. 温度传感和测量。
4. 信号滤波和分离。
如何选择适合的电阻
如何选择适合的电阻电阻是电路中常见的元器件之一，它能够控制电流流过的路径和大小。
在电子设备和电路设计中，选择适合的电阻是非常重要的。
本文将介绍如何选择适合的电阻的方法和注意事项。
一、了解电阻的基本知识在选择适合的电阻之前，首先需要了解一些关于电阻的基本知识。
电阻是一个阻碍电流通过的元器件，其大小通常用欧姆（Ω）表示。
常见的电阻有固定电阻和可变电阻两种类型。
固定电阻的阻值是固定的，一般在电路中用于限制电流或调整电路的增益。
可变电阻的阻值可以通过手动或自动调节，用于精确控制电流或调整电路参数。
二、确定电阻的阻值范围选择适合的电阻首先要确定所需的阻值范围。
根据电路设计需求和电流计算，确定所需的最小和最大阻值。
这样可以确保所选择的电阻能够满足电路的要求。
三、选择合适的功率等级电阻的功率等级表示它能够承受的最大功率。
功率等级通常以瓦（W）为单位表示。
选择合适的功率等级是非常重要的，因为如果电阻的功率等级过小，可能会导致电阻过热、烧坏甚至发生火灾等危险情况。
一般来说，选择功率等级应该略大于所需功率的两倍，以确保电阻的安全运行。
四、考虑电阻的精度电阻的精度是指它的实际阻值与标称阻值之间的差异。
精度通常以百分比表示。
在一些对电路性能要求较高的应用中，选择精度较高的电阻是非常重要的。
一般来说，电阻的精度越高，价格越高。
根据具体的设计需求，选择合适的电阻精度。
五、考虑电阻的温度系数电阻的温度系数是指电阻阻值随温度变化的程度。
温度系数通常以ppm/℃（百万分之一/摄氏度）表示。
在一些在温度变化较大的应用中，选择温度系数较小的电阻能够提高电路的稳定性和可靠性。
根据实际情况，选择适合的温度系数。
六、考虑电压和电流的额定值根据电路的工作电压和电流，选择适合的电阻额定值。
电阻的额定值是指它能够承受的最大电压和电流。
选择过小的额定值可能会导致电阻损坏或电路失效。
因此，根据实际的工作电压和电流，选择适合的电阻额定值。
七、选择合适的封装类型电阻的封装类型决定了它在电路中的安装方式和使用环境。
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电阻的原理分类结构和选型指南
一、电阻的基本原理
电阻，和电感、电容一起，是电子学三大基本无源器件;从能量的角度，电阻是一个耗能元件，将电能转化为热能。
数年前，出现了第四种基本无源器件，叫忆阻器(Memristor)，代表磁通量和电荷量之间的关系。
XX文库里也有很多资料，有兴趣可以了解一下。
图片出自维基百科Memristor
通常，都是根据欧姆定律来定义电阻，给电阻加一个恒定电压，会产生多大电流;也可以，通过焦耳定律来定义，当电阻流过一个电流，单位时间内会产生多少热量。
实际电阻的等效模型
同样的，实际电阻都是非理想的，存在一定引线电感和极间电容，当应用场合频率较高，这些因数不能忽略。
某薄膜电阻的频率特性
上图电阻的高频特性非常好，可以看到极间电容只有0.03pF，引线电感只有0.002nH，其中75Ω的电阻可以到30GHz。
我们通常使用的贴片电阻大都是厚膜电阻，性能远达不到如此，其引线电感有几个nH，极间电容也有几个pF，大多只能用到几百MHz或几个GHz。
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