2005-04-29:认识电阻器(一)
有那么句话:“没吃过猪肉,还没见过猪跑吗?”这话到我这儿似乎掉过个儿来了,“欧姆定律”这块猪肉咱已经吃过了,但是“电阻器”这头猪长什么样儿?怎么个跑法?咱是真没见过。这回跟着 C# 复习初中这点物理知识,还真长见识了。
我:“你终于出现了啊!可想死个人喽!!”
师:“不致于的吧?我不来你上网都不知道干嘛了是么?”
我:“那倒不是,
师:“你怎么知道就一定是漂亮 MM 呢?真不是恐龙?”
我:“光光的照片都传给我了,这还有假?可惜是5 个月大时照的。”
我:“女大十八变,人家现在是空姐。”
师:“你是以不变应万变对吧?你 5 个月大时就色迷迷现在还那样。”
我:“你怎么这么了解我啊?”
师:“别瞎扯了。今天我们开始了解真正的电阻器是怎么回事。”
我:“怎么这么突然?我一点思想准备都没有。不是说还有个什么基础知识没说呢吗?”
师:“本想在了解了各种开关之后跟你讨论一些由开关组成的电路,算了往后放一放吧。”
我:“这个有意思,物理课上倒是没见过实际的电阻器是啥样子。”
师:“电阻器有各种各样不同的外形,或者说 ‘封装’。你还记得这个名词吗?”
我:“我记得,通常都把电子零件的外形尺寸称之为‘封装’。Package 没错吧?”
师:“最常见到的一种封装叫做 ‘轴向引线式’ 封装,你收个图。(figure0014)”

我:“右上角那一道道彩色条是什么?”
师:“那是印在电阻器表面的色环,用这个标出阻值的。”
我:“形成电阻的材料被做成一层膜裹在瓷管外层?干嘛要这样呢?”
师:“这个我也没研究,搞成这样肯定有一些道理的。极可能是这种结构制造简单,也可靠。”
注意电阻器中并非只有“膜式”结构一种,还有其它的结构。电阻膜也不是简单的覆盖一层材料就行。
师:“这种封装具体的尺寸,也就是瓷管的直径(
师:“如果是 1 欧姆的电阻器流过 1 安培电流,我们说它的“功耗”是 1‘瓦特(
我:“你是想说选择一个 1 欧姆的电阻器,必须能扛得住这个功耗对不?”
师:“是的,它要承受不了这种发热那就要烧毁的。冒烟的干活。”
noob-coder注:电子入门,从“点亮(烧)”一个电阻器开始。
我:“你真能绕弯子。直接说结论行不?”
师:“我直接告诉你怕你印像不深。任何一个电阻元件都有一个‘额定功率’的参数,我们以后常用的多为 1/4 瓦的,那么 1/4 瓦 1 欧的电阻只能允许最多流过
我:“那 1/4 瓦 100 欧电阻就只能允许流过
师:“你还挺会挑数字,选个 100 欧的电阻。你也厌烦计算啊?”
这里对额定功率的说明不够完善,本节后有补充说明。
我:“嘿嘿,小聪明而已。我猜瓦数越大电阻的个头就应该越大吧?”
师:“是的,常见的瓦数有

的额定功率?这个规格有点奇怪。我隐约记得 年前买的一个收音机套件中出现过此种规格的金属膜电阻,现在到某宝上搜一下也能找到此种规格的电阻,但这个瓦数,很有必要吗?有一种说法是这根本就是 的,可能是因为有人想买 的电阻,一些厂家干脆就在包装盒上标上 了。
我:“有更小的瓦数吗?”
师:“很少见到更小的。封装说完了,一个电气参数‘额定功率’也说了,下面就是‘阻值’了。”
这里我们仅讨论了“插装”电阻,对于“贴装”电阻由于其体积更小,其“额定功率”有另外的规格。
我:“这有啥好说的?阻值不是根据需要算出来的吗?”
师:“那你举个例子算一下?”
我:“一节
师:“那我要获得
我:“大约是
师:“很遗憾,
我:“赶上我想用的就没有卖的了?”
师:“这个
我:“这倒也是,不能每一个数值都制造一个电阻,那简直多的没边儿了。”
师:“不单是数值太多的问题,假如说有个工厂真的制造了
我:“那工厂粗制滥造,不准。”
师:“总是人家有问题啊?你那块仪表就是绝对准的?”
我:“也对啊,凡是制造出来的东西总是多少有些误差的,不可能绝对准啊。”
师:“所以说制造
我:“其实不应该说成
师:“你还真有点专业的意思哈?”
我:“俺见过俺爹的模具图纸。”
师:“这个
我:“因为在制造标称值为
师:“所以继
我:“那就应该是
师:“不对,是

我:“忘了左边还有
师:“所以市场上能买到的电阻器,标称阻值都是根据精度要求按这个表来选择的。(figure0017) ”

我:“难道最多只有 10 欧姆?”
师:“具体阻值是表中的数乘以 10 的某次方。”
10 的 0 次方,10 的 −1 次方,这是初中数学课讲的吗?我不记得了。10 的 0 次方等于 1,10 的−1 次方等于 10 分之 1。
我:“你说的这个我倒是理解了,可我有个疑问:如果我算出来的的电阻值是
师:“你这脑子怎么又木头了?你这 2.88 本就是个‘大约’啊?”
师:“你要用一个什么样的仪表才能测量出那电路中的电流确实是
我:“我们先不管仪表,我是说如果实际值和我计算出来的值相比有误差,这到底行不行?”
师:“这要看你想达到的那个设计目标对于精确度有什么要求。举个生活中的例子,你去买白菜,小贩 少称了 10 克,你会去找他说理吗?”
我:“少 2 两会找回去,10 克也就不费那劲了。我在家不买菜的。”
师:“但是你买黄金就没这么大方,少半克你也受不了对不?”
师:“所以如果那电路上流过
我:“就和为 10 克白菜找后帐一样,还不够累的呢。”
师:“工程实践就是这样:一切以满足实用要求为主,在满足要求的前提下,怎么简单就怎么来。”
我:“这个 ‘实用要求’ 总是有一个范围的吗?某某数值‘左右’?”
师:“是啊,理论上计算出一个数值,实际往往是取小一点大一点都可以的。但究竟允许小多少大多少,要具体问题具体分析。”
我:“会计的帐本应该是个例外吧?那可是要分毫不差的。呵呵。”
师:“会计的帐本也可能有误差,也可能出现半分钱的时候。”
师:“何况在实践中你要用一个多么精确的仪表才能测出那个值就是你算出的数值呢?仪表也不是绝对准啊?”
我:“我也没真正实践过什么,我就先听你的吧。”
师:“很快就会接触到实践的,等我们把电阻的事说完就要看欧姆定律在实践中的应用。”
师:“行了,我现在要走了,你继续等空姐聊天吧。”
我:“好吧,晚安。我们下回讨论什么?”
没有回音,C# 没有看到我最后这句晚安就跑掉了。我一边在网上闲逛一边回想着今天聊的内容:电阻器常见轴向引线式封装,形成电阻的材料制成一层膜,电阻器具有“额定功率”,这是不能超过的,电阻按“标称阻值”制造,依所要达到的精度不同标称阻值分
似乎有个封装尺寸被忽略了,就是图(figure0014)中的“A”,这应该是引脚的直径。感觉这个尺寸和散热应该无关,这个尺寸应该与流过电阻器的最大电流相关:引线直径越大就允许流过更大的电流。这引线的材料也是很重要的,应该,,,是铜的吧?是吗?
那么我在网上该搜索些什么呢?就直接查一下“电阻器 膜”吧。我打开 GOOGLE 的主页,输入了“电阻器 膜”这两个关键字。GOOGLE 给出的摘要中有很多“碳膜”、“金属膜”这样的字眼,这应该是制造电阻器的材料。“碳”好理解,“金属”好像不那么具体,很多页面上只是泛泛提了下“一些合金材料”。不过总的来看“金属膜”电阻要比“碳膜”电阻高级。
继续在 GOOGLE 上搜“电阻器 结构 封装”,可惜没有发现带有“轴向引线”这种字眼的页面,不过很多页面中有一些新名词引起了我的注意:“热敏电阻、压敏电阻”。热敏电阻想来是对温度敏感的电阻器,温度变化它的阻值也随着变,初中物理老师曾说过灯泡的灯丝在凉的时候电阻小,点亮之后变热了电阻也随着增大了。“压”敏有点奇怪,对压力有反应?不可思议。有没有“光敏电阻”啊?不是有“光电效应”吗?
我继续在 GOOGLE 上输入了 “光敏电阻” 这个词,还真的有这个东西啊?GOOGLE 搜出了好几万个页面。我又想起了做物理实验用的滑动变阻器,搜了一下,出来的大都是一些物理教学之类的内容,难道电子工程中不用可以调节的电阻?继续搜 “可以调节的电阻”,我想这种元件肯定是有,只是我不知道它的学名而已。我很幸运地找到了“可变电阻器”这个词,而继续搜“可变电阻器”,结果又找到了“半可变电阻器”。这也太麻烦了,还是算了吧。
又查了下“电阻器 额定功率”,一些页面上给了定义:“额定功率是指电阻器在规定的环境温度和湿度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许消耗的最大功率。” 也不知道严不严谨,但至少和我理解的相当,不过这里提到了“假设周围空气不流通”,那么看来如果有风吹着的话,额定功率
再查“电阻器 标称阻值”,一个新名词又冒出来——色标法。C# 给发的图片上(figure0015),那些电阻的确有一圈圈彩色环的,这又是怎么标阻值的呢?打开一个博客看了下,原来电阻值是用 4 个色环(或者 5 个)表示的。好生奇怪,印上字不是挺好吗?干嘛要画上圈呢?
不知不觉又临近半夜了,当空姐 MM 上了 MSN 时恰好老妈过来赶我上床。还是不聊了吧,我也确实有了些困意,匆匆关上电脑,将床板背在背上。
本节补充说明
除了膜式电阻器外,尚有一种“有机实芯”电阻器,此种电阻器的可靠性很高,但在本教程中涉及不到,仅在此提一下。膜式电阻器中还有“金属氧化膜”电阻器,此种电阻器可以在高温环境下工作,不用担心电阻材料受热变化。另有一种“线绕电阻”下节会提及。
当一个 1 欧姆电阻两端加 1 伏特电压流过 1 安培电流时,我们是否可以选择额定功率为
我们在选择电阻器时,有时还不能完全依靠