电阻、电容和电感
电感电阻电容单位
电感,电阻,电容的标准单位电感：电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。
给一个线圈通入电流，线圈周围就会产生磁场，线圈就有磁通量通过。
通入线圈的电源越大，磁场就越强，通过线圈的磁通量就越大。
实验证明，通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的，它们的比值叫做自感系数，也叫做电感。
如果通过线圈的磁通量用φ表示，电流用I表示，电感用L表示，那么电感的单位是亨（H），也常用毫亨（mH）或微亨（uH）做单位。
1H=1000mH，1H=1000000uH。
电阻：电路中对电流通过有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫做电阻。
电阻常用R表示。
电阻的单位是欧（Ω），也常用千欧（kΩ）或者兆欧（MΩ）做单位。
1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。
导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。
电阻可以用万用表欧姆档测量。
测量的时候，要选择电表指针接近偏转一半的欧姆档。
如果电阻在电路中，要把电阻的一头烫开后再测量。
电容：电容是衡量导体储存电荷能力的物理量。
在两个相互绝缘的导体上，加上一定的电压，它们就会储存一定的电量。
其中一个导体储存着正电荷，另一个导体储存着大小相等的负电荷。
加上的电压越大，储存的电量就越多。
储存的电量和加上的电压是成正比的，它们的比值叫做电容。
如果电压用U表示，电量用Q表示，电容用C表示，那么电感,电阻,电容的标准单位2009-07-17 03:20电感：电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。
给一个线圈通入电流，线圈周围就会产生磁场，线圈就有磁通量通过。
通入线圈的电源越大，磁场就越强，通过线圈的磁通量就越大。
实验证明，通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的，它们的比值叫做自感系数，也叫做电感。
如果通过线圈的磁通量用φ表示，电流用I表示，电感用L表示，电容的单位是法（F），也常用微法（uF）或者微微法（pF）做单位。
1F=10 6 uF，1F=10 12 pF。
电阻、电感、电容对电流的影响
小结： 1 、交变电流的电流与电压的关系不仅与电阻有 关，还与电感和电容有关 2、电感“通直流，阻交流；通低频，阻高频”。 电容“隔直流，通交流；阻低频，通高频”。 阻、通都是有条件的： 电感阻高频——频率越大阻碍越大 XL=2π ƒ 电容通高频——频率越大阻碍越小 X C
L
1 2 f C
1、关于电感对交变电流的影响，下列说法正确 的是（ ） A、电感不能通直流电流，只能通交流电流 B、电感对各种不同频率的交变电流阻碍作用相 同 C、同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍 作用较小 D、同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍 作用较小
练6、有一理想变压器在其原线圈上串一熔断电 流为I0=1A的保险丝后接到220V交流电源上，副线 圈接一可变电阻R作为负载，如图所示，已知原、 副线圈的匝数比n1:n2=5:1,问了不使保险丝熔断， 可变电阻的取值范围如何？
大于8.8Ω
例、（08天津）一理想变压器的原线圈上接有正 弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可 调电阻R，设原线圈的电流为I1，输入功率为P1， 副线圈的电流为I2，输出功率为P2。当R增大时 A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大
C
3、
例、（09海南）钳型表的工作原理如图所示。当 通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与 绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。 由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正 比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的 电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别 为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某 一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测 量同样大小的电流，则读数将是 A。若此表 在中国的测量值是准确的， 且量程为30A；为使其在 英国的测量值变为准确， 应重新将其量程标定为 A． 12 25 I=kφ
电阻、电容、电感的分类
电阻、电容、电感的分类
电阻的a.按阻值特性:固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻) . 不能调节的,我们称之为固定电阻,而可以调节的,我们称之为可调电阻.常见的例如收音机音量调节的,主要应用于电压分配的,我们称之为电位器. b.按制造材料:碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，捷比信电阻，薄膜电阻等. C.按安装方式: 插件电阻、贴片电阻d.按功能分:负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等
电容的1.电解电容 2.固态电容 3.陶瓷电容 4.钽电解电容 5.云母电容 6.玻璃釉电容7.聚苯乙烯电容8.玻璃膜电容9.合金电解电容10.绦纶电容11.聚丙烯电容12.泥电解13.有极性有机薄膜电容14.铝电解电容电容器应用在高压场合时，必须注意电晕的影响。
电晕是由于在介质/电极层之间存在空隙而产生的，它除了可以产生损坏设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。
在交流或脉动条件下，电晕特别容易发生。
对于所有的电容器，在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不的超过直流电压额定值。
【.电感器的分类:】 a.按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈. b.按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转. c.按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈. d.按电感形式分类：固定电感线圈、可变电感线圈。
电感有用途：一是储能，二是通直流阻交流。
利用电感的储能特性，可以与电容组成谐振电路；利用电感通直流阻交流特性，可以作为限流电感器﹑整流电路滤波器﹑带通滤波器等。
电阻电容电感元件的电压电流关系
电阻电容电感元件的电压电流关系
电阻、电容和电感元件的电压和电流关系如下：
1. 电阻：在电阻电路中，电压和电流的关系可以用欧姆定律来表示，即 U=IR。
其中 U 是电压，I 是电流，R 是电阻。
这意味着电阻越大，电流越小，反之亦然。
2. 电容：对于电容，电压和电流的关系由以下公式表示：
Q=UC。
其中 Q 是电容器的电荷量，U 是电压，C 是电容。
此外，对于电容，电流 i 等于 dQ/dt，即电荷量随时间的变化率。
这意味着电流和电压的变化率成正比，当电压变化越快，电流越大。
3. 电感：在电感电路中，电压和电流的关系可以表示为：
ΔU=L*di/dt。
其中ΔU 是电压变化量，L 是电感，di/dt 是电流变化率。
这意味着电感越大，电压变化越小，反之亦然。
总的来说，电阻、电容和电感元件的电压和电流关系取决于各自的特性。
电阻元件的电压和电流成正比，电容元件的电流和电压变化率成正比，而电感元件的电压变化量和电流变化率成反比。
这些关系在分析和设计电子电路时非常重要。
电阻,电感,电容的主要参数
电阻，电感，电容的主要参数电阻主要特性参数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。
允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00）、±2%-0.2(或0）、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。
线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、1004、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。
5、最高工作电压：允许的最大连续工作电压。
在低气压工作时，最高工作电压较低。
6、温度系数：温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。
温度系数越小，电阻的稳定性越好。
阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。
7、老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻器寿命长短的参数。
8、电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化量。
9、噪声：产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。
电感器的主要参数电感器的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。
（一）电感量电感量也称自感系数，是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。
电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。
通常，线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。
电阻-电容-电感
振荡器设计
RC振荡器
由电阻和电容组成的RC振荡器是一种 简单的振荡电路，通过改变电阻和电 容的值可以调节振荡频率。这种振荡 器常用于产生方波或三角波信号。
LC振荡器
由电感和电容组成的LC振荡器能够产 生较高频率的振荡信号，通常用于产 生正弦波信号。通过调节电感和电容 的值可以调节振荡频率和幅度。
05
详细描述
电感值是衡量线圈产生自感电动势能力的重 要参数，其大小与线圈的匝数、直径、材料 等有关。一般来说，线圈的匝数越多、直径 越大、导磁率越高，电感值就越大。在实际 应用中，需要根据电路的具体要求和电感的 特点进行选择和计算。
04
电阻-电容-电感在电路中 的应用
串联与并联
串联
在电路中，电阻、电容和电感可以串联连接，以实现分压、限流或延迟等效果。 串联电阻可以用来分压，而串联电容和电感可以用来延迟信号或限制电流。
06
电阻-电容-电感的未来发 展
新材料的应用
高性能材料
随着科技的发展，新型的高性能材料如碳纳 米管、石墨烯等将被应用于电阻、电容和电 感的生产，以提高其性能和稳定性。
复合材料
通过将不同材料进行复合，可以创造出具有 优异性能的复合型电阻、电容和电感材料，
以满足各种特殊应用需求。
新工艺的应用
3D打印技术
利用3D打印技术，可以制造出具有复杂结构和形状的 电阻、电容和电感元件，从而实现个性化定制和快速 原型制造。
纳米加工技术
通过纳米加工技术，可以制造出更小、更精确的电阻、 电容和电感元件，从而提高集成度和可靠性。
新应用领域的发展
物联网
随着物联网技术的快速发展，电阻、电容和电感元件将被广泛应用于各种智能设备和传感器中，以实现智能化和 远程控制。
电阻、电容、电感元件及其特性
高可靠性、功 率范围大、耐 潮湿、绝缘性 好、抗浪涌能 力强、阻燃性 好。
i
i
电
0
阻
u
的 分
非线性时不变电阻
类
i t1
t2
0
u
非线性时变电阻
0
u
线性时不变电阻
i
t1
t2
0
u
线性时变电阻
1. 线性电阻
关联参考方向： u i R 或 i u Gu R
G — 电导，单位：西门子（S）
二、电容元件
薄膜电容器系列 主要有：CL20， CL21，CL23， CL25，CBB12， CBB21, CBB81 等
瓷介电容器系列 主要有：CC1， CC81， CT1，CT81，等
独石电容器 主要有： CC4， CT4. CC42, CT42 等
多层片状陶瓷电容器 （ SMD 贴 片 电 容 全 系 列） 片式钽电解电容 主要有： CC41，CT41.CA45 等
第三节 电阻、电容、电感元件及其特性
一、电阻元件
二端元件： 有两个端钮与外部相连的元件。
二端电阻元件的 u、i 关系可由 u – i 平面的一条
曲线（伏安特性曲线）确定。
f (u, i) 0
（电阻元件的电压与电流的约束关系， 简称VCR）
分 时不变电阻 或 线性电阻（过原点的直线）
类 时变电阻
非线性电阻
u、i、e（电动势）的参考方向为关联参考方向
e d L di
dt
dt
u e L di dt
1t
i L 0 u dt i(0)
i
+
–
uL e
–
电容、电阻、电感、电解、的认识
第一章：基本元件第一节电阻器电阻，英文名resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。
欧姆定律说，I=U/R，那么R=U/I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。
电阻的主要职能就是阻碍电流流过。
事实上，“电阻”说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。
师傅对徒弟说：“找一个100欧的电阻来！”，指的就是一个“电阻值”为100欧姆的电阻器，欧姆常简称为欧。
表示电阻阻值的常用单位还有千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。
一、电阻器的种类电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻。
在电子产品中，以固定电阻应用最多。
而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常用、常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的片状电阻。
型号命名很有规律，R代表电阻，T－碳膜，J－金属，X－线绕，是拼音的第一个字母。
在国产老式的电子产品中，常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是RT型的。
而红颜色的电阻，是RJ型的。
一般老式电子产品中，以绿色的电阻居多。
为什么呢？这涉及到产品成本的问题，因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好，但制造成本也高，而碳膜电阻特别价廉，而且能满足民用产品要求。
电阻器当然也有功率之分。
常见的是1/8瓦的“色环碳膜电阻”，它是电子产品和电子制作中用的最多的。
当然在一些微型产品中，会用到1/16瓦的电阻，它的个头小多了。
再者就是微型片状电阻，它是贴片元件家族的一员，以前多见于进口微型产品中，现在电子爱好者也可以买到了（做无线窃听器？）二、电阻器的标识这些直接标注的电阻，在新买来的时候，很容易识别规格。
可是在装配电子产品的时候，必须考虑到为以后检修的方便，把标注面朝向易于看到的地方。
所以在弯脚的时候，要特别注意。
在手工装配时，多这一道工序，不是什么大问题，但是自动生产线上的机器没有那么聪明。
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电阻、电容和电感
王传芳/*************************
1、电流信号的四种表示方式：
2、纯电阻电路中电流与电压的关系：
3、纯电感电路中电流与电压的关系：
上图所示的电感，当电感线圈有电流i时，根据线圈的绕制方向（右手法则），会产生一个磁场B⃑ ，当电流变化时，线圈会产生一个感应磁场，感应磁场会抵制原磁场B⃑ 的变化，这个感应磁场就产生了电感两端的电压：
4、纯电容电路中电流与电压的关系：
通过电容的电流与电容两端电压的基本关系式：
u =L di dt
电流的变化是电感两端电压的原因。
di
dt >0时，感应电压与u 方向相同，di
dt <0时，感应电压与u 方向相反。
若 i =I sin ωt
则 u =L di
dt =LωI cos ωt =|X L |I sin(ωt +90°) =U sin(ωt +90°) U =I X
=I j |X L | 或者 I =U /j |X L | =U /X
• 频率相同
• 相位相差90度（电压超前电流90°）
i =I sin ωt
u =U sin(ωt +90°) 若 I =I∠0°
则 U =U∠90° =I |X L |∠90°∠0° =I j
|X L | • 复数形式的欧姆定律：
i =C du
dt
电容两端的电压是通过其电流的时间累积效应
若 u =U sin ωt 则 i =C
du dt =CωU cos ωt =U cos ωt 1/Cω
=
U cos ωt |X C |=U sin(ωt +90°)/|X C |=I sin(ωt +90°)
或者 u =1
C ∫idt
• 频率相同
•
相位相差90度（电压落后电流90°）
i =I sin ωt
u =U sin(ωt +90°)
4、阻抗：
在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流点所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗用Z 表示，是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗，其中电容对交流电所起的阻碍作用称为容抗，电感对交流电所起的阻碍作用称为感抗。
阻抗的单位是欧姆：
5、电感的等效模型选择（只考虑寄生电阻）
大电感：给定频率下的感抗相对较大（与小电感的电抗相比），此时并联电阻对整体阻抗的影响更大，所以并联电阻比串联电阻更重要，因此并联等效电路模式更为适用。
U =I X
=−jI |X C | 或者 I =U /−j |X C | =U /X
若 I =I∠90°
则 U =U∠0° =I |X C |∠90°∠−90° =−I j
|X C | •
复数形式的欧姆定律：
• 矢量
• 阻抗的单位：欧姆 Z =R +jX =|Z | ∠θ
|Z |=√R 2+X 22
θ =tan −1(X
R )
由此可见，电抗X 值是一个实数，对电感而言是正数，对电容而言是负数，单位为欧姆。
电感和电容的阻抗VS.频率
小电感：对于小的电感值，电抗变得相对较小（与大电感的电抗相比），此时串联电阻分量更重要。
因此，串联等效电路模式更适用。
6、典型电感的等效电路及电感特性
真实的电感远不止一个纯电感，典型电感器的等效电路如下图所示
大电感的实际等效电路
小电感的实际等效电路
电感器是由导线环绕一个磁芯所组成，其特性依据使用的磁芯材料而定。
有磁芯的电感器的电感量受磁性材料的磁导率μ的影响，磁芯的磁感应强度随流过电感线圈的电流所产生的磁场强度的变化而变化，其变化关系由磁化曲线描述。
电感量L反应的是线圈阻碍电流变化作用的物理量，也就是说其实质是线圈的自感系数。
其大小取决于线圈的粗细，长短，匝数以及有无磁性等因素。
当然电感值也反应了档位电流情况下的磁通量，即φB=LI。
而φB=ΨB，⇒L=ΨB/I=ΨμH/I。
而磁场强度H与电流是线性关系，因此电感感值与磁导率μ强相关。
因此电感在不同电流大小和温度条件下，其感值是不一样的。
电流很强或温度过高时，磁导率μ下降，因此感值也会降低。
电感器若叠加了一个直流，那么电感器的感值会随着叠加的直流大小而变化，这就是电感器的直流叠加特性。
高导磁易饱和磁芯电感器具有显著的直流叠加特性。
7、电容的等效模型选择（只考虑寄生电阻）
小电容：小电容可产生大容抗，这意味着相比之下并联电阻（Rp）的影响明显大于串联电阻（Rs）。
与容抗相比，表示的电阻值的影响可以忽略不计，所以应使用并联电路模式。
大电容：涉及大电容（容抗低），则Rs比Rp更重要。
所以应使用串联电路模式。
用LCR对电容和电感的测量，一般阻抗大于约10KΩ，使用并联电路模式；阻抗小于约10 Ω，使用串联电路模式。
8、阻抗器件的频率特性：
所有元件均与信号频率有相关性。
其变化的大小主要取决于元件寄生（杂散）参数的大小，以上仅考虑了串联和并联两种等效方式，真正的元件等效模式可能远比串联和并联等效复杂的多。
9、品质因数和损耗因子：
品质因数Q值是衡量电感器件的主要参数。
是指电感器在某一频率的交流电下工作时，所呈现的感抗（储能部分）与其等效损耗电阻（耗能部分）之比。
电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。
损耗因子D值时衡量电容器件的主要参数。
是指电容器在某一频率的交流电下工作时，其等效损耗电阻与所呈现的容抗之比。
电容器的D值越小，效率越高。
Q=X/R=(储存能量/损耗能量)
D=1/Q
损耗越大的元器件在实际使用过程中发热就越大，效率就越低。