电阻、电容、电感基础知识

电阻 电容 电感基础知识电阻 电容 电感基础知识 一 一 电阻电阻 常用电阻有碳膜电阻 碳质电阻 金属膜电阻 线绕电阻和电位器等 表 1 是几种常用电阻的结构和特点 图 1 电阻的外形 电阻种类 电 阻 结 构 和 特 点 碳膜电阻 气态碳氢化合物在高温和真空中分解 碳沉积在瓷棒或者瓷管上 形成一层结晶碳膜 改变碳膜厚度和用刻槽的 方法变更碳膜的长度 可以得到不同的阻值 碳膜电阻成本较低 性能一般 金属膜电阻 在真空中加热合金 合金蒸发 使瓷棒表面形成一层导电金属膜 刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值 这种电 阻和碳膜电阻相比 体积小 噪声低 稳定性好 但成本较高 碳质电阻 把碳黑 树脂 粘土等混合物压制后经过热处理制成 在电阻上用色环表示它的阻值 这种电阻成本低 阻值范 围宽 但性能差 很小采用 线绕电阻 用康铜或者镍铬合金电阻丝 在陶瓷骨架上绕制成 这种电阻分固定和可变两种 它的特点是工作稳定 耐热性 能好 误差范围小 适用于大功率的场合 额定功率一般在 1 瓦以上 碳膜电位器 它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成 它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式 对数式和 指数式三种 碳膜电位器有大型 小型 微型几种 有的和开关一起组成带开关电位器 还有一种直滑式碳膜电位器 它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的 这种电位器调节方便 线绕电位器 用电阻丝在环状骨架上绕制成 它的特点是阻值范围小 功率较大 大多数电阻上 都标有电阻的数值 这就是电阻的标称阻值 电阻的标称阻值 往往和它的实际阻值不完全相符 有的阻值大一些 有的阻值小一些 电阻的实际阻值和标称阻值的偏差 除以标称阻值所得的百分数 叫做电阻 的误差 表 2 是常用电阻允许误差的等级 允许误差 0 5 1 2 5 10 20 级 别0050102 表 2 常用电阻允许误差的等级 国家规定出一系列的阻值作为产品的标准 不同误差等级的电阻有不同数目的标称值 误差越小的电阻 标称值 越多 表 2 是普通电阻的标称阻值系列 表 3 中的标称值可以乘以 10 100 1000 10k 100k 比如 1 0 这个标称值 就有 1 0 10 O 100 O 1 0k 10 0k 100 0k 1 0M 10 0M 允许误差标 称 阻 值 系 列 5 1 0 1 1 1 2 1 3 1 5 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 7 3 0 3 3 3 6 3 9 4 3 4 7 5 1 5 6 6 2 6 8 7 5 8 2 9 1 10 1 0 1 2 1 5 1 8 2 2 2 7 3 3 3 9 4 7 5 6 6 8 8 2 20 1 0 1 5 2 2 3 3 4 7 6 8 表 3 普通固定电阻标称阻值系列 不同的电路对电阻的误差有不同的要求 一般电子电路 采用 级或者 级就可以了 在电路中 电阻的阻值 一般都标注标称值 如果不是标称值 可以根据电路要求 选择和它相近的标称电阻 当电流通过电阻的时候 电阻由于消耗功率而发热 如果电阻发热的功率大于它能承受的功率 电阻就会烧坏 电阻长时间工作时允许消耗的最大功率叫做额定功率 电阻消耗的功率可以由电功率公式 P I U P I2 R P U2 R 计算出来 P 表示电阻消耗的功率 U 是电阻两端的电压 I 是通过电阻的电流 R 是电阻的阻值 电阻的额定功率也有标称值 常用的有 1 8 1 4 1 2 1 2 3 5 10 20 瓦等 在电路图中 常用图 2 所示的 符号来表示电阻的标称功率 选用电阻的时候 要留一定的余量 选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻 比如实际负荷 1 4 瓦 可以选用 1 2 瓦的电阻 实际负荷 3 瓦 可以选用 5 瓦的电阻 图 2 电阻的功率标识 为了区别不同种类的电阻 常用几个拉丁字母表示电阻类别 如图 3 所示 第一个字母 R 表示电阻 第二个字母 表示导体材料 第三个字母表示形状性能 上图是碳膜电阻 下图是精密金属膜电阻 表 1 列出电阻的类别和符 号 表 2 是常用电阻的技术特性 图 3 电阻的类型标识 顺序类别名称简称符号 第一个字母主称 电阻器 电位器 阻 位 R W 第二个字母导体材料 碳膜 金属膜 金属氧化膜 线绕 碳 金 氧 线 T J Y X 第三个字母形状性能等 大小 精密 测量 高功率 小 精 量 高 X J L G 表 4 电阻的类别和符号 电阻类别额定功率标称阻值范围温度系数噪声电势运用频率 W 1 uV V RT 型 碳膜电阻 0 05 0 125 0 25 0 5 1 2 10 100 103 5 1 510 103 5 1 910 103 5 1 2 106 5 1 5 1 106 6 20 10 4 1 5 10 兆赫以下 RU 型 硅碳膜电阻 0 125 0 25 0 5 1 2 5 1 510 103 10 1 106 10 10 106 7 12 10 4 1 5 10 兆赫以下 RJ 型 金属膜电阻 0 125 0 25 0 5 1 2 30 510 103 30 1 106 30 5 1 106 30 10 106 6 10 10 4 1 4 10 兆赫以下 RXYC 型 线绕电阻 2 5 1005 1 56 106低频 WTH 型 碳膜电位器 0 5 2470 4 7 1065 10几百千赫以下 WX 型 线绕电位器 1 310 20 103低频 表 5 常用电阻的技术特性 碳质电阻和一些 1 8 瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示 在电阻上有三道或者四道色环 靠近电阻端的是第一道 色环 其余顺次是二 三 四道色环 如图 1 所示 第一道色环表示阻值的最大一位数字 第二道色环表示第二 位数字 第三道色环表示阻值未应该有几个零 第四道色环表示阻值的误差 色环颜色所代表的数字或者意义见 表 1 图 4 电阻的电路符号表示方法 色 别第一色环第二色环第三色环第四色环误 差 棕1110 红22100 橙331000 黄4410000 绿55100000 蓝661000000 紫7710000000 灰88100000000 白991000000000 黑001 金0 1 5 银0 01 10 无色 20 表 6 色环颜色所代表的数字或意义 比如有一个碳质电阻 它有四道色环 顺序是红 紫 黄 银 这个电阻的阻值就是 270000 欧 误差是 10 双比如有一个碳质电阻 它有棕 绿 黑三道色环 它的阻值就是 15 欧 误差是 20 电阻的型号命名方法 分类 主要特性参数电阻的型号命名方法 分类 主要特性参数 导电体对电流的阻碍作用称着电阻 用符号 R 表示 单位为欧姆 千欧 兆欧 分别用 K M 表示 一 电阻的型号命名方法 一 电阻的型号命名方法 国产电阻器的型号由四部分组成 不适用敏感电阻 第一部分 主称 用字母表示 表示产品的名字 如 R 表示电阻 W 表示电位器 第二部分 材料 用字母表示 表示电阻体用什么材料组成 T 碳膜 H 合成碳膜 S 有机实心 N 无机实心 J 金属膜 Y 氮化膜 C 沉积膜 I 玻璃釉膜 X 线绕 第三部分 分类 一般用数字表示 个别类型用字母表示 表示产品属于什么类型 1 普通 2 普通 3 超高频 4 高阻 5 高温 6 精密 7 精密 8 高压 9 特殊 G 高功率 T 可调 第四部分 序号 用数字表示 表示同类产品中不同品种 以区分产品的外型尺寸和性能指标等 例如 R T 1 1 型普通碳膜电阻 a1 二 电阻器的分类二 电阻器的分类 1 线绕电阻器 通用线绕电阻器 精密线绕电阻器 大功率线绕电阻器 高频线绕电阻器 2 薄膜电阻器 碳膜电阻器 合成碳膜电阻器 金属膜电阻器 金属氧化膜电阻器 化学沉积膜电阻器 玻璃 釉膜电阻器 金属氮化膜电阻器 3 实心电阻器 无机合成实心碳质电阻器 有机合成实心碳质电阻器 4 敏感电阻器 压敏电阻器 热敏电阻器 光敏电阻器 力敏电阻器 气敏电阻器 湿敏电阻器 三 主要特性参数三 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 级 10 级 20 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 50 100 4 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 二 电容 二 电容 常用电容按介质区分有纸介电容 油浸纸介电容 金属化纸介电容 云母电容 薄膜电容 陶瓷电容 电解电容 等 图 1 电容的外形 电容种类电 容 结 构 和 特 点 纸介电容用两片金属箔做电极 夹在极薄的电容纸中 卷成圆柱形或者扁柱形芯子 然后密封在金属 壳或者绝缘材料 如火漆 陶瓷 玻璃釉等 壳中制成 它的特点是体积较小 容量可以做 得较大 但是有固有电感和损耗都比较大 用于低频比较合适 云母电容用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板 极板和云母一层一层叠合后 再压铸在胶木粉 或封固在环氧树脂中制成 它的特点是介质损耗小 绝缘电阻大 温度系数小 适宜用于高 频电路 陶瓷电容用陶瓷做介质 在陶瓷基体两面喷涂银层 然后烧成银质薄膜做极板制成 它的特点是体积 小 耐热性好 损耗小 绝缘电阻高 但容量小 适宜用于高频电路 铁电陶瓷电容容量较大 但是损耗和温度系数较大 适宜用于低频电路 薄膜电容结构和纸介电容相同 介质是涤纶或者聚苯乙烯 涤纶薄膜电容 介电常数较高 体积小 容量大 稳定性较好 适宜做旁路电容 聚苯乙烯薄膜电容 介质损耗小 绝缘电阻高 但是温度系数大 可用于高频电路 金属化纸介电容结构和纸介电容基本相同 它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔 体积小 容量 较大 一般用在低频电路中 油浸纸介电容它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里 能增强它的耐压 它的特点是电容量大 耐压高 但是体积较大 铝电解电容它是由铝圆筒做负极 里面装有液体电解质 插入一片弯曲的铝带做正极制成 还需要经过 直流电压处理 使正极片上形成一层氧化膜做介质 它的特点是容量大 但是漏电大 稳定 性差 有正负极性 适宜用于电源滤波或者低频电路中 使用的时候 正负极不要接反 钽 铌电解电容它用金属钽或者铌做正极 用稀硫酸等配液做负极 用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成 它的特点是体积小 容量大 性能稳定 寿命长 绝缘电阻大 温度特性好 用在要求较高 的设备中 半可变电容也叫做微调电容 它是由两片或者两组小型金属弹片 中间夹着介质制成 调节的时候改变 两片之间的距离或者面积 它的介质有空气 陶瓷 云母 薄膜等 可变电容它由一组定片和一组动片组成 它的容量随着动片的转动可以连续改变 把两组可变电容装 在一起同轴转动 叫做双连 可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种 空气介质可变电容体 积大 损耗小 多用在电子管收音机中 聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的 体积小 多 用在晶体管收音机中 表 1 常用电容的结构和特点 电容器上标有的电容数是电容器的标称容量 电容器的标称容量和它的实际容量会有误差 常用固定电容允许误 差的等级见表 2 常用固定电容的标称容量系列见表 3 允许误差级别 2 02 5 10 20 20 30 50 20 100 10 表 2 常用固定电容允许误差的等级 电容类别允许误差容量范围标 称 容 量 系 列 100pF 1uF1 0 1 5 2 2 3 3 4 7 6 8纸介电容 金属化纸介电容 纸膜复合介质电容 低频 有极性 有机薄膜介质电容 5 10 20 1uF 100uF1 2 4 6 8 10 15 20 30 50 60 80 100 5 1 1 1 2 1 3 1 5 1 6 1 8 2 0 2 4 2 7 3 0 3 3 3 6 3 9 4 3 4 7 5 1 5 6 6 2 6 8 7 5 8 2 9 1 10 1 0 1 2 1 5 1 8 2 2 2 7 3 3 3 9 4 7 5 6 6 8 8 2 高频 无极性 有机薄膜介质电容 瓷介电容 玻璃釉电 容 云母电容 20 1 0 1 5 2 2 3 3 4 7 6 8 铝 钽 铌 钛电解电容 10 20 1 0 1 5 2 2 3 3 4 7 6 8 50 20 100 10 表 3 常用固定电容的标称容量系列 电容长期可靠地工作 它能承受的最大直流电压 就是电容的耐压 也叫做电容的直流工作电压 如果在交流电 路中 要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值 表 4 是常用固定电容直流工作电压系列 有 的数值 只限电解电容用 1 646 310162532 405063 100125 160250300 400450 5006301000 表 4 常用固定电容的直流电压系列 由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体 它的电阻不是无限大 而是一个有限的数值 一般在 1000 兆欧以上 电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻 或者叫做漏电电阻 漏电电阻越小 漏电越严重 电容漏电会引起能量损耗 这种损耗不仅影响电容的寿命 而且会影响电路的工作 因此 漏电电阻越大越好 电容的种类也很多 为了区别开来 也常用几个拉丁字母来表示电容的类别 如图 2 所示 第一个字母 C 表示电 容 第二个字母表示介质材料 第三个字母以后表示形状 结构等 上面的是小型纸介电容 下面的是立式矩开 密封纸介电容 表 5 列出电容的类别和符号 表 6 是常用电容的几项特性 图 2 顺 序类 别名 称简 称称 号 第一个字母主 称电容器容C 第二个字母介质材料 纸 介 电 解 云 母 纸 电 云 Z D Y 高频瓷介 低频瓷介 金属化纸介 聚苯乙烯等有机薄 膜 涤纶等有机薄膜 瓷C T J B L 形 状 筒 形 管 状 立式矩形 圆片形 筒 管 立 圆 T G L Y 结 构密 封密M 第三个字母以后 大 小小 型小X 表 5 电容的类别和符号 电容种类容量范围直流工作电压 V 运用频率 MHz 准确度漏电电阻 中小型纸介电容470pF 0 22uF63 6308 以下 5000 金属壳密封纸介电容0 01uF 10uF250 1600直流 脉动直流 1000 5000 中 小型金属化纸介电 容 0 01uF 0 22uF160 250 4008 以下 2000 金属壳密封金属化纸介 电容 0 22uF 30uF 160 1600 直流 脉动电流 30 5000 薄膜电容3pF 0 1uF63 500高频 低频 10000 云母电容10pF 0 51uF100 700075 250 以下 02 10000 瓷介电容1pF 0 1uF63 630低频 高频50 3000 以下 02 10000 铝电解电容1uF 10000uF4 500直流 脉动直流 钽 铌电解电容 0 47uF 1000uF6 3 160直流 脉动直流 瓷介微调电容2 7pF 7 25pF250 500高频 1000 10000 可变电容最小 7pF 最大500 表 6 常用电容的几项特性 电容器容量标示电容器容量标示 1 直标法 直标法 用数字和单位符号直接标出 如 01uF 表示 0 01 微法 有些电容用 R 表示小数点 如 R56 表示 0 56 微法 2 文字符号法 文字符号法 用数字和文字符号有规律的组合来表示容量 如 p10 表示 0 1pF 1p0 表示 1pF 6P8 表示 6 8pF 2u2 表示 2 2uF 3 色标法 色标法 用色环或色点表示电容器的主要参数 电容器的色标法与电阻相同 电容器偏差标志符号 100 0 H 100 10 R 50 10 T 30 10 Q 50 20 S 80 20 Z 三 电感电感 电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上 导线彼此互相绝缘 而绝缘管可以是空心的 也可以包含铁芯或 磁粉芯 简称电感 用 L 表示 单位有亨利 H 毫亨利 mH 微亨利 uH 1H 10 3mH 10 6uH 一 电感的分类一 电感的分类 按 电感形式 分类 固定电感 可变电感 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 按 工作性质 分类 天线线圈 振荡线圈 扼流线圈 陷波线圈 偏转线圈 按 绕线结构 分类 单层线圈 多层线圈 蜂房式线圈 二 电感线圈的主要特性参数二 电感线圈的主要特性参数 1 电感量 电感量 L 电感量 L 表示线圈本身固有特性 与电流大小无关 除专门的电感线圈 色码电感 外 电感量一般不专门 标注在线圈上 而以特