1.3 電阻器及其應用
1.3.1 電阻和電阻器
(1)什么是電阻
汽車在公路上行駛時,由于車流量大,造成行車擁堵給行車帶來阻礙。同理,自由電子在導體中作定向移動形成電流時也要受到阻礙,我們把導體對電流的阻礙作用稱為電阻。
電阻是電路的基本參數之一,不僅電阻器(常見的電子元件)有電阻,幾乎所有的導體都有電阻,比如金屬導線、電燈泡、電烙鐵等用電設備都是具有電阻的元件(有的電阻就是直接用金屬導線繞成的)。
電阻在電路圖中的圖形符號是“”,文字符號為“R”,單位是歐姆,簡稱歐,用符號“Ω”表示。電阻的常用單位還有kΩ(千歐)和MΩ(兆歐),它們的換算關系為
1kΩ=103Ω
1MΩ=103kΩ=106Ω
1Ω的物理意義為:設加在某導體兩端的電壓為1V,產生的電流為1A,則該導體的電阻則為1Ω。
電工在導線與導線、導線與接線柱、插頭與插座等連接時,一定要注意接觸良好,盡量減小接觸電阻,如圖1-26所示。否則,若接觸電阻較大,就會留下“后遺癥”,在使用時連接處要發熱,容易引起電火災事故。

圖1-26 導線連接時要盡量減小接觸電阻
(2)電阻器的種類
電阻是電路中應用最多的元件之一。不同物質對電流的阻礙作用是不同的,所以可用不同物質制作成多種電阻器(簡稱電阻),以滿足不同場合的需要。常用的電阻器種類見表1-2。
表1-2 電阻器的種類

除了一些常用的電阻器以外,還有一些新型的電阻器,如熱敏電阻、光敏電阻、熔斷電阻、貼片電阻等。
① 熱敏電阻 熱敏電阻的阻值會隨溫度的變化而變化。按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻(PTC)和負溫度系數熱敏電阻(NTC)。熱敏電阻的典型特點是對溫度敏感,不同的溫度下表現出不同的電阻值。PTC在溫度越高時電阻值越大,NTC在溫度越高時電阻值越低。
熱敏電阻應用廣泛,如在電磁爐、電飯煲、溫度計與溫度傳感器等中都有應用,常用熱敏電阻的外形如圖1-27所示。

圖1-27 熱敏電阻的外形
② 光敏電阻 光敏電阻是用硫化鎘或硒化鎘等半導體材料制成的特殊電阻器。光照越強,阻值就越低,隨著光照強度的升高,電阻值迅速降低,亮電阻值可小至1kΩ以下。光敏電阻對光線十分敏感,其在無光照時,呈高阻狀態,暗電阻一般可達1.5MΩ。
光敏電阻如圖1-28所示,一般用于光的測量、光的控制和光電轉換(將光的變化轉換為電的變化)。

圖1-28 光敏電阻
③ 熔斷電阻 熔斷電阻器有固定的電阻值,具有熔斷器的功能,是一種具有電阻器和熔斷器雙重作用的特殊元件,它在電路中用字母“RF”或“R”表示。
熔斷電阻器可分為可恢復式熔斷電阻器和一次性熔斷電阻器兩種,如圖1-29所示。

圖1-29 熔斷電阻器
④ 貼片電阻 是將金屬粉和玻璃釉粉混合,采用絲網印刷法印在基板上制成的電阻器。貼片電阻件具有體積小、重量輕、安裝密度高、抗振性強、抗干擾能力強、高頻特性好等優點,目前廣泛應用于各類電子產品中,如圖1-30所示。

圖1-30 貼片電阻
(3)電阻器的主要參數
電阻器的主要參數有標稱阻值、允許偏差、額定功率和材料等,見表1-3。
表1-3 電阻器的主要參數

最典型的常用電阻器的阻值范圍為1Ω~22MΩ。電阻的描述還可用其他參數,如溫度系數、噪聲、電壓系數等。