1.1 什么是电阻
材料常常具备让电荷流动受到阻挡的特性, 那种对电流起到阻碍作用的能力, 作为这样一种物理特性, 它被称作电阻, 其电阻用符号R去表示。

电阻符号
存有任一一种材料, 其截面积是均匀的且为A, 该材料的电阻, 是由截面积A以及长度L所决定的, 电阻具备这样的数学表达式:
电阻的数学表达式
ρ为电阻率,单位为Ω.m。
其中, 在电路这个范畴里面, 电阻值被定义成R等于U除以I, U指的是电阻两端的电压, I是流过电阻的电流。
基于电阻的电气特性高中物理电阻学第一考试网,电阻在电路中主要有以下四个方面的作用:
1. 对电流进行限制, 在电路里电阻发挥着限制电流通过的作用, 当电压处于相同情形时, 电阻数值越大, 电流就越小。
2. 减少电压;有电流通过电阻之时, 于电路两端会生出电压降。在历经相同电流的情形下, 电阻值越大, 所产生的电压降就越大。
3. 分去电压, 不同的电阻以组合的形式, 于电路里面能够较为轻易地构建成分压器, 达成电压的分离。
4. 起到防护作用, 其中, 压敏电阻, 主要用于浪涌防护, 还有, 用于过压防护, 另外, 熔断电阻, 能够起到熔断防护的功效。
在第4章节会详细描述多种敏感电阻的特性和应用。
1.2 电阻命名方法

电阻型号命名方法

电阻命名方法示例
1.3 电阻分类
电阻种类繁多, 按材料划分, 有线绕型, 还有非线绕型, 而非线绕型继而又被区分成合成型、薄膜型;依用途划分, 存在通用型、精密型、高阻型、功率型、高压型、高频型;另外有按照特殊用途进行划分的, 像热敏电阻、光敏电阻、力敏电阻、湿敏电阻、压敏电阻、气敏电阻、熔断电阻等等。

电阻分类
常见电阻分类与实物对照图,可以放大查看。

电阻分类对照表
2 电阻主要技术指标
要选择电阻时, 针对用于常规用途的电阻来讲, 主要会去关注电阻值, 关注精度, 关注功率, 关注封装等参数。而在特殊用途的场合下, 还得去关注耐压, 关注机械强度等。
2.1 额定功率
存在这样一种情况, 如果电阻器在电路里长时间持续工作却不会损坏, 或者不会显著改变自身性能而其所允许消耗的最大功率, 就被称作电阻器的额定功率。电阻器的额定功率并非是电阻器于电路工作时必定会消耗的功率, 它指的是电阻器在电路工作期间所允许消耗的最大功率。不同类型的电阻具备不同系列的额定功率。

电阻器功率等级
2.2 标称阻值
主要参数之一是电阻的阻值, 不同类型电阻, 阻值范围不一样, 不同精度电阻, 其阻值系列也不一样。依据国家标准, 常用标称电阻值系列如表3所示。E24、E12以及E6系列, 电位器和电容器也适用。

标称值系列
2.3 允许误差等级

电阻精度等级

2.4 电阻器的标志内容及方法
(1)以阿拉伯数字与文字符号二者呈现出规律的组合方式, 来对标称阻值、额定功率以及允 许误差等级等予以表示, 称之为文字符号直标法。符号前面的那些数字用来清晰地表示整数阻值, 而后面的数字, 接次是表示第一位小数阻值以及第二位小数阻值, 其文字符号所表示的单位就如同表 5 所展示的那样。像标号为 1R5 的情况, 它所代表的就是阻值是 1.5Ω , 那么标号为 2K7 的, 所表示的就是 2.7kΩ 。

文字符号表示的单位

直标法示例
号码指明其一, 乃精密金属膜电阻器, 额定功率是 1/8W, 标称阻值为 5.1kΩ, 允许误差为, 百分之加减 10。
(2) 电阻器类别以及主要技术参数数值, 会通过颜色(色环或者色点)标注在其外表面上, 这种办法叫色标法, 色标电阻(色环电阻)器存在三环、四环、五环这三种标法, 其含义如图1跟图2所示。

两位有效数字阻值的色环表示法
三色环电阻器那色环用来表示标称电阻值, 其允许误差都是±20%。比如说, 色环要是棕黑红, 那就表示这样一个电阻器, 它的阻值是10×10^2 既1.0kΩ , 而且允许误差为±20%。四色环电阻器的色环是用来表示那个标称值, 也就是二位有效数字以及精度这块儿。例如, 色环是棕绿橙金的话, 那就表示一个电阻器, 其阻值是15×10^3 也就是15kΩ , 并且精度是±5%。五色环电阻器, 它的色环表示标的是标称值 , 这个标称值是三位有效数字外加精度这般情况。例如, 色环为红紫绿黄棕, 表示电阻器的时候, 其阻值就是275×10^4 , 即2.75MΩ , 精度是±1%。
一般来说, 四色环与五色环电阻器中, 表示允许误差的色环有个特点, 那就是该色环离其它环的距离比较远。较为标准的表示情况是, 用来表示允许误差的色环的宽度为其它色环宽度的(1.5至2)倍。存在一些色环电阻器, 因为厂家生产不规范, 没办法依据上面所说的特征来进行判断, 在这种时候, 就只能借助万用表去判断了。

三位有效数字阻值的色环表示法
3 贴片电阻
3.1 贴片电阻
贴片电阻也就是SMD, 它学名叫片式固定电阻器, 这是从Chip Fixed直接翻译过来的, 它具有耐潮湿的特点, 具有耐高温的特点, 具有可靠度高的特点, 具有外观尺寸均匀的特点, 精确并且温度系数与阻值公差小。按生产工艺的不同, 可以分两种, 分别是厚膜片式电阻也就是Thick Film Chip, 还有薄膜片式电阻也就是Thin Film。
厚膜贴片电阻, 是通过丝网印刷, 把电阻性材料淀积在绝缘基体上, 这种绝缘基体比如是化铝陶瓷, 之后再进行烧结从而形成的。
有这样一种东西, 叫做薄膜片式电阻, 它大多情况是金属薄膜电阻, 是在真空环境里运用蒸发以及溅射等工艺, 把电阻性材料通过溅镀也就是真空镀膜技术, 在绝缘基体上制作而成, 其具备温度系数比较低, 温缥相对较小, 电阻精度比较高的特点。

贴片电阻参数
按封装划分, 存在0105, 还有0201, 以及0402, 再者0603, 另外0805, 包括1206, 还有1210, 以及2010, 再者2512等, 其常见序列的精度为1%、5%, 标准阻值拥有由E24和E96序列来构成, 常见功率包含了1/20W、1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W等。
3.2 生产工艺流程

贴片电阻工艺流程图
3.3 E系列标准电阻
几何级数构成的数列里有E系列, 英国电工工业最先应用E系列, 首个字母E标注该系列, 它是用6√10 、12√10 、24√10 作为公比的几何级数, 分别称作E6系列、E12系列、E24系列, 基本值可见下表, 也就是:
E6系列的公比为 6√10≈1.5
E12系列的公比12√10≈1.21
E24系列的公比为24√10≈1.1
“E”表示“指数间距”( )
上个世纪20年代电子管时代, 电子元器件厂商为便于元件规格管理与选用, 大规模生产的电阻要符合标准化要求,此外为使电阻规格不太多, 协商采用统一标准组成元件数值, 其基础是宽容一定误差, 且以指数间距为标准规格。
国际上已经广泛采用这种标准, 把这一系列的阻值称作电阻的标称阻值, 电阻的标称阻值分成E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列, 它们分别适用于允许偏差是±20%、±10%、±5%、±2%、±1%以及±0.5%的电阻器, 其中E24系列属于常用数系, E48、E96、E192系列是高精密电阻数系。
E6系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±20%。
E12系列电阻标称阻值高中物理电阻学,对应允许偏差为±10%。
E24系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±5%。
E48系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±2%。
E96系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±1%。
E192系列电阻, 其标称阻值所对应的允许偏差分别是正负百分之零点五, 正负百分之零点二五, 正负百分之零点一。
E24系列电阻阻值有着这样的序列, 它是1.0, 还有1.1, 接着是1.2, 再是1.3, 然后是1.5, 之后为1.6, 再之后是1.8, 跟着是2.0, 之后有2.2, 接着是2.4, 然后是2.7, 随后为3.0, 再先是3.3, 接着是3.6, 之后为3.9, 跟着是4.3, 再之后为4.7, 之后是5.1, 然后为5.6, 再先是6.2, 接着是6.8, 之后为7.5, 接下来是8.2, 再者是9.1。
1.00是E96系列电阻阻值 , 1.02也是 , 还有那1.05 , 1.07也别忘了 , 1.10同样包括在内 , 1.13有 在里面 , 1.15没错 , 1.18也是其阻值 , 1.21是 , 1.24依旧属此序列 , 1.27这个值也有 , 1.30同样为该系列阻值 , 1.33不可漏 , 1.37在其中 , 1.40也是 E96系列电阻阻值 , 1.43有 , 1.47 , 还有其他众多阻值 , 1.50、1.54、1.58、1.62、1.65、1.69…… 一直到后面 , 1.74、1.78、1.82、1.87、1.91、1.96、2.00、2.05、2.10、2.15、2.21、2.26、2.32、2.37、2.43、2.49、2.55、2.61、2.67、2.74、2.80、2.87、2.94、3.01、3.09、3.16、3.24、3.32、3.40、3.48、3.57、3.65、3.74、3.83、3.92、4.02、4.12、4.22、4.32、4.42、4.53、4.64、4.75、4.87、4.99、5.11、5.23、5.36、5.49、5.62、5.76、5.90、6.04、6。
4 特殊用途电阻
4.1 特殊用途分类

特殊用途类电阻分类

各种敏感电阻, 依据其信息传输方面的关联, 能分成缓变型以及突变型, 在众多物理量检测、自动化控制范畴有着广泛运用。
4.2 各类敏感电阻特性
-压敏电阻,主要有氧化锌、碳化硅和氧化锌压敏电阻。

压敏电阻
压敏电阻一般而言都是金属氧化物可变电阻, 也就是 Metal Oxide (MOV), 其将氧化锌颗粒与陶瓷颗粒混合之后一起进行烧结成型从而形成电阻材料。MOV 有着这样的特性, 即当电压超过一定阈值的时候, 它的电阻会迅速下降, 能够通过大电流, 所以它能够被用于浪涌防护以及过压保护。
采用对氧化锌陶瓷借助和 MLCC 相类似的工艺去制作成多层型压敏电阻也就是 MLV, MLV 封装小, 一般是片状的, 并且其额定电压、通流能力和 MOV 相比都小了许多, 适用于低压直流场合。
有湿敏电阻, 它呢是由感湿层、电极以及绝缘体组成的。其中氯化锂湿敏电阻, 它是随着湿度上升, 其电阻会减小, 但其缺点在于测试范围小、特性重复性谈不上良好、还深受温度影响。另有碳湿敏电阻, 它的缺点为低温之时灵敏度较低、阻值受到温度影响较大, 所以较少被使用。而氧化物湿敏电阻, 其性能较为优越, 能够长期使用, 受温度影响是比较小的, 阻值与湿度变化呈现出线性关系。

湿敏电阻
-存在一种电阻, 名为光敏电阻, 此电阻大多是由半导体材料制成的, 它借助半导体的光导电这一特定特性, 可让电阻器的阻值, 随着特定波长的入射光线的强弱状况而发生变化。当入射光线增强的时候, 电阻值会明显减小;当入射光线减弱的时候, 阻值会显著增大。

光敏电阻
气敏电阻呢, 是借助某些半导体, 在与某种气体接触吸收后, 发生氧化还原反应从而制成的, 其主要成分是金属氧化物, 主要品种包含金属氧化物气敏电阻, 还有复合氧化物气敏电阻以及陶瓷气敏电阻等等。

气敏电阻

气敏电阻测量电路示例
那力敏电阻是什么, 它是一种电阻, 阻值, 会伴随压力的变化从而产生改变, 能进而被制作成所有种类的力矩计, 还有相关半导体话筒、以及很重要不可少的压力传感器等等。其相关主要品种有硅力敏电阻器, 还有硒碲合金力敏电阻器, 相对互相比较起来讲, 我们得仔细说清楚, 合金力敏电阻器存有具备更高更不得了的灵敏度状态。

力敏电阻
磁敏电阻, 是依据借着磁电效应能够改变电阻器电阻值的原理制作而成的,这件东西的阻值会跟着穿过它的磁通量密度的改变而改变。它具备的明显特点是, 在微弱磁场当中阻值与磁场强度之间的关系呈现出平和态势相互平方关联, 而且拥有很高的灵敏度。

磁敏电阻
热敏电阻, 其电阻值会随本体温度变化呈现阶跃性变化, 具备半导体特性, 此为其一。热敏电阻按温度系数不同, 分为正温度系数热敏电阻, 简称PTC热敏电阻, 以及负温度系数热敏电阻, 简称NTC热敏电阻, 此为其二。超过一定温度, 即居里温度时, PTC热敏电阻的电阻值会随温度升高呈阶跃性增高, 此为其三。

热敏电阻
在通常情形下, 有机高分子制成的PTC热敏电阻, 适宜用作过流保护方面, 陶瓷材质的PTC热敏电阻, 能够适用于诸多不同的用途。
具负温度系数的热敏电阻, 其电阻数值会伴随温度的攀升继而呈现出如阶跃般的减小态势。该热敏电阻主要是由分别含锰、钴、镍以及铜这类金属的氧化物当作原料, 通过运用陶瓷工艺制造而得以形成。在温度处于较低状态时, 这些氧化物材料当中的载流子数量是较少的, 从而致使其电阻数值处于较高水平;而随着温度不断升高, 载流子数量有所增加, 因此电阻值转而降低。
有一种被称作熔丝电阻器的元件, 也就是熔断电阻, 它是具备熔断丝以及电阻器作用的双功能物体。平常时候它有着普通电阻器的功能, 然而一旦电路发生故障, 这个电阻器会因为过负荷, 在规定时间内熔断开路, 进而实现保护其他电路的功能。

熔断电阻
《一文搞懂》系列文章
一文弄明白常见光纤连接器里跳纤、又叫光纤跳线的那些品类划分, 还有它们各自的优点缺点以及适用的应用场景。
硬件工程师必须要学会的十种电路分析方法
写给初级硬件工程师的十点忠告