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1、电容的作用 目录 声明:百科词条人人可编辑,创建和修改均免费详情4电容器di a n r 6 ng q 1权威科普中国本词条由 “科普中国 ”百科科学词条编写与应用工作项目审核电容器,通常简称其容纳电荷的本领为电容,用字母 C表示。定义1:电容器,顾名思义,是 装电的容器 ,是一种容纳电荷的器件。英文名称: capacitor 。电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制等方面。定义2 :电容器,任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)间都构成一个电容器。电容与电容器不同。电容为基本物理量,符号C,单位为F (法拉)。

2、通用公式C=Q/U 平行板电容器专用公式:板间电场强度E=U/d ,电容器电容决定式C= £ 4/兀 kd随着电子信息技术的日新月异,数码电子产品的更新换代速度越来越快,以平板电视( LCD和PDP)、笔记本电脑、数码相机等产品为主的消费类电子产品产销量持续增长,带动了电容器产业增长。中文名电容器外文名capacitor电容器用途容纳电荷的器件电容决定式C= £ 4n kd符号C简介定义: 是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。 当在两金属电极间加上电压时, 电极上就会存储电荷, 所以电容器是储能元件。 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体, 组成一个电容器。平行板电容器由

3、电容器的极板和电介质组成1 。特点:1. 它具有充放电特性和阻止直流电流通过,允许交流电流通过的能力。2. 在充电和放电过程中,两极板上的电荷有积累过程,也即电压有建立过程,因此,电容器上的电压不能突变。电容器的充电:两板分别带等量异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量。电容器的放电: 电容器两极正负电荷通过导线中和。 在放电过程中导线上有短暂的电流产生。电容充电过程3. 电容器的容抗与频率、容量之间成反比。即分析容抗大小时就得联系信号的频率高低、容量大小 1 。平行板电容器的电容公式1 :介电常数真空er=l k为静电力常量,S为两板正对面积,d为两板间距离。说明:平行板电容器内的

4、电场是匀强电场作用在直流电路中, 电容器是相当于断路的。 电容器是一种能够储藏电荷的元件, 也是最常用的电子元件之一。电容器(包括空这得从电容器的结构上说起。 最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质 气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压) 的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。 不过在中学阶段, 这样的电压在电路中是见不到的, 所以都是

5、在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。但是, 在交流电路中, 因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。 而电容器充放电的过程是有时间的, 这个时候, 在极板间形成变化的电场, 而这个电场也是随时间变化的函数。实际上,电流是通过电场的形式在电容器间通过的。电容器的作用: 耦合:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用 2 。 滤波:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除2 。 退耦:用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多级放大器的直

6、流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连2 。 高频消振:用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容,在音频负反馈放大器中,为了消振可能出现的高频自激,采用这种电容电路,以消除放大器可能出现的高频啸叫 2 。 谐振:用在LC 谐振电路中的电容器称为谐振电容, LC 并联和串联谐振电路中都需这种电容电路 2 。 旁路:用在旁路电路中的电容器称为旁路电容,电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号,可以使用旁路电容电路,根据所去掉信号频率不同,有全频域(所有交流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路2 。 中和:用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大

7、器,电视机高频放大器中,采用这种中和电容电路,以消除自激 2 。 定时:用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路,电容起控制时间常数大小的作用 2 。 积分:用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中,采用这种积分电容电路,可以从场复合同步信号中取出场同步信号2 。 微分:用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号,采用这种微分电容电路,以从各类(主要是矩形脉冲)信号中得到尖顶脉冲触发信号2 。 补偿:用在补偿电路中的电容器称为补偿电容,在卡座的低音补偿电路中,使用这种低频补偿电容电路,以

8、提升放音信号中的低频信号,此外,还有高频补偿电容电路2 。自举:用在自举电路中的电容器称为自举电容,常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路,以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度2 。 分频:在分频电路中的电容器称为分频电容,在音箱的扬声器分频电路中,使用分频电容电路, 以使高频扬声器工作在高频段, 中频扬声器工作在中频段, 低频扬声器工作在低频段2。 负载电容:是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负载电容常用的标准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。负载电容可以根据具体情况作适当的调整,通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值2

9、。型号型号命名国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。依次分别代表名称、材料、分类和序号。第一部分:名称,用字母表示,电容器用C。第二部分:材料,用字母表示。第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示。第四部分:序号,用数字表示。空调配件电容器用字母表示产品的材料:AW电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J金属化纸、L-涤纶等极 性有机薄膜、N-铝电解、。-玻璃膜、Q-漆膜、T-f氐频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介容量标示1 直标法用数字和单位符号直接标出。如1uF表示1微法,

10、有些电容用 “咪示小数点,如 R56表示0.56 微法。2 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6.8pF、 2u2 表示 2.2uF.p10 表示0.1pF、 1p0 表示 1pF、 6P8 表示3 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%-Z4 数学计数法:数学计数法一般是三位数字,第一位和第二位数字为有效数字,第三位数字为倍数。标值272,容量就是:27X10A2=2700pfo如果标值 473

11、,即为 47X10A3=47000pf(后面的2、3,都表示10的多少次方)。又如:332=33X10A2=3300pf。电容器如何命名各国电容器的型号命名都很不统一, 国产电容器的型号一般有四部分组成 (不适用于压敏电容器、可变电容器和真空电容器)依次分别代表名称、材料、分类和序号。第一部分为名称,用字母C表示第二部分为材料,用字母表示第三部分为分类,用数字表示,也有个别用字母表示的第四部分为符号,用数字表示,以区别电容器的外形尺寸及性能指标字母及含义数字或字母含义瓷介电容云母电容有机电容电解电容A 钽电解圆形 非密封非密封箔式B 聚苯乙烯等非极性薄膜2管形非密封非密封箔式3叠片密封密封烧结

12、粉固体C 高频陶瓷4独石密封密封烧结粉固体D铝电解穿心穿心E其他材料电解G合金电解H 复合介质无极性I 玻璃釉 8 高压 高压 高压 ?J 金属化纸介 9 ? ?特殊 特殊L 涤纶等极性有机薄膜 G 高功率 T 叠片式N 铌电解 W 微调O 玻璃膜Q 漆膜J金属化纸介T 低频陶瓷V 云母纸Y高压Y 云母Z 纸介收起分类根据分析统计,电容器主要分为以下10 类:1 按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。2按电解质分类:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、电热电容器和空气介质电容器等。3、按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。4按制造材

13、料的不同可以分为:瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容,还有先进的聚丙烯电容等等5高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。6低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。7、滤波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。8调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。9低耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。10 小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。类型铝电解电容器用浸有糊状电解质

14、的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成, 薄的化氧化膜作介质的电容器。 因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性。容量大,能耐受大的脉动电流。容量误差大, 泄漏电流大; 普通的不适于在高频和低温下应用, 不宜使用在25kHz 以上频率。低频旁路、信号耦合、电源滤波。钽电解电容器用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰。温度特性、 频率特性和可靠性均优于普通电解电容器,特别是漏电流极小, 贮存性良好,寿命长,容量误差小,而且体积小,单位体积下能得到最大的电容电压乘积。对脉动电流的耐受能力差,若损坏易呈短路状态。超小型高可靠机件中。自愈式并联电容器结构与纸质电容器相似,但用聚脂、聚苯乙烯等低损

15、耗塑材作介质。频率特性好,介电损耗小。不能做成大的容量,耐热能力差。滤波器、积分、振荡、定时电路。瓷介电容器穿心式或支柱式结构瓷介电容器,它的一个电极就是安装螺丝。引线电感极小,频率特性好,介电损耗小,有温度补偿作用。不能做成大的容量,受振动会引起容量变化。特别适于高频旁路。独石电容器(多层陶瓷电容器)在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料, 叠合后一次绕结成一块不可分割的整体, 外面再用树脂包封而成小体积、 大容量、 高可靠和耐高温的新型电容器, 高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能,体积极小, Q 值高容量误差较大噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路纸介电容器一般是用两条铝箔作为电极,中间

16、以厚度为0.0080.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成。制造工艺简单,价格便宜,能得到较大的电容量金属化聚丙烯电容器一般在低频电路内,通常不能在高于34MHz的频率上运用。油浸电容器的耐压比普通纸质电容器高,稳定性也好,适用于高压电路微调电容器(半可变电容器) 电容量可在某一小范围内调整,并可在调整后固定于某个电容值。瓷介微调电容器的 Q 值高,体积也小,通常可分为圆管式及圆片式两种。云母和聚苯乙烯介质的通常都采用弹簧式东,结构简单,但稳定性较差。线绕瓷介微调电容器是拆铜丝外电极 来变动电容量的,故容量只能变小,不适合在需反复调试的场合使用。陶瓷电容器用高介电常数的电容器陶瓷钛酸钡一氧化钛

17、挤压成圆管、 圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介两种。具有小的正电容温度系数的电容器, 用于高稳定振荡回路中, 作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合包括高频在内。这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。高频瓷介电容器适用于高频电路云母电容器就结构而言,可分为箔片式及被银式。被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成,由于消除了空气间隙,温度系数大为下降,电容稳定性也比箔片式高。频率特性好,Q 值高,温度系数小不能做成大的容量广泛应用

18、在高频电器中,并可用作标准电容器玻璃釉电容器由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成,介质再以银层电极经烧结而成" 独石 "结构性能可与云母电容器媲美,能耐受各种气候环境,一般可在200 或更高温度下工作,额定工作电压可达 500V,损耗tg 8 0.00050.008气泵电容器电容器:电子设备中充当整流器的平滑滤波、 电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等的电子元件称为电容器。 电容器包括固定电容器和可变电容器两大类, 其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/ 塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等;可变电容器也可以是玻璃

19、、空气或陶瓷介质结构。电容器的损耗与漏电和使用环境的温度有极大的关系!固定电容器固定电容器的检测方法A.检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。测量时,可选用万用表 RX 10城当,用两表笔分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动) 为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。B检测10PF001固定电容器是否有充电现象,进而判断其好坏。万用表选用RX 1k当。两只三极管的3值均为100以上,且穿透电流要小。 可选用3DG6等型号硅三极管组成复合 管。 万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极

20、e 和集电极 c 相接。 由于复合三极管的放大作用,把被测电容的充放电过程予以放大,使万用表指针摆幅度加大,从而便于观察。应注意的是: 在测试操作时, 特别是在测较小容量的电容时, 要反复调换被测电容引脚接触A、B两点,才能明显地看到万用表指针的摆动。C对于001 以上的固定电容,可用万用表的RX 10城当直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。容量电容器既然是一种储存电荷的 “容器 ” ,就有 “容量 ”大小的问题。为了衡量电容器储存电荷的能力, 确定了电容量这个物理量。 电容器必须在外加电压的作用下才能储存电荷。 不同的电容器在电

21、压作用下储存的电荷量也可能不相同。 国际上统一规定, 给电容器外加1 伏特直流电压时,它所能储存的电荷量,为该电容器的电容量(即单位电压下的电量),用字母C表示。电容量的基本单位为法拉(F)。在1伏特直流电压作用下,如果电容器储存的电荷为1库仑,电容量就被定为1法拉,法拉用符号 F表示,1F=1Q/V。在实际应用中,电容器的电容量往往比1法拉小得多,常用较小的单位,如毫法(mF)、微法(F)纳法(nF)、皮法(pF)等,它们的关系是:1微法等于百万分之一法拉;1皮法等于百万分之一微法,3即:1 法拉 (F)=1000 毫法 (mF)1毫法(mF)=1000微法(WF)1 微法(科 F)=100

22、0法(nF)1 纳法(nF) =1000 皮法 (pF)即:1F=10000001 科 F=1000000pF充放电当电容器接通电源以后 ,在电场力的作用下,与电源正极相接电容器极板的自由电子将经过电源移到与电源负极相接的极板下, 正极由于失去负电荷而带正电 , 负 极由于获得负电荷而带负电,正,负极板所带电荷大小相等,符号相反 .电荷定 向移动形成电流, 由于同性电荷的排斥作用 ,所以开始电流最大, 以后逐渐减小,在电荷移动过程中,电容器极板储存的电荷不断增加,电容器两极板间电压Uc等于电源电 压U时电荷停止移动,电流1=0,开关I合,通过导线的连接作用, 电容器正负极板电荷中和掉. 当 K

23、 闭合时 ,电容器 C 正极正电荷可以移动负极上中和掉, 负极负电荷也可以移到正极中和掉,电荷逐渐减少,表现电流减小,电压也逐渐减小为零 .注意事项由于电容器的两极具有剩留残余电荷的特点, 所以, 首先应设法将其电荷放尽, 否则容易发生触电事故。 处理故障电容器时, 首先应拉开电容器组的断路器及其上下隔离开关, 如采用熔断器保护,则应先取下熔丝管。此时, 电容器组虽已经过放电电阻自行放电,但仍会有部分残余电荷,因此,必须进行人工放电。放电时,要先将接地线的接地端与接地网固定好,再用接地棒多次对电容器放电, 直至无火花和放电声为止,最后将接地线固定好。 同时,还应注意, 电容器如果有内部断线、

24、熔丝熔断或引线接触不良时, 其两极间还可能会有残余电荷, 而在自动放电或人工放电时, 这些残余电荷是不会被放掉的。 故运行或检修人员在接触故障电容器前,还应戴好绝缘手套,并用短路线短接故障电容器的两极以使其放电。另外,对采用串联接线方式的电容器还应单独进行放电。故障处理1 、电容器的常见故障。当发现电容器的下列情况之一时应立即切断电源。( 1 )电容器外壳膨胀或漏油。( 2 )套管破裂,发生闪络有火花。( 3 )电容器内部声音异常。( 4 )外壳温升高于55以上示温片脱落。2、电容器的故障处理( 1 )当电容器爆炸着火时,就立即断开电源,并用砂子和干式灭火器灭火。( 2 )当电容器的保险熔断时

25、,应向调度汇报,待取得同意后再拉开电容器的断路器。切断电源对其进行放电, 先进行外部检查, 如套管的外部有无闪络痕迹, 外壳是否变形, 漏油及接地装置有无短路现象等, 并摇测极间及极对地的绝缘电阻值, 检查电容器组接线是否完整、 牢固, 是否有缺相现象, 如未发现故障现象, 可换好保险后投入。 如送电后保险仍熔断,则应退出故障电容器,而恢复对其余部分送电。如果在保险熔断的同时,断路器也跳闸,此时不可强送。须待上述检查完毕换好保险后再投入。( 3 )电容器的断路器跳闸,而分路保险未断,应先对电容器放电三分钟后,再检查断路器电流互感器电力电缆及电容器外部等。 若未发现异常, 则可能是由于外部故障母

26、线电压波动所致。经检查后,可以试投;否则,应进一步对保护全面的通电试验。通过以上的检查、试验,若仍找不出原因,则需按制度办事,对电容器逐渐进行试验。未查明原因之前,不得试投。3、处理故障电容器时的安全事项。处理故障电容器应在断开电容器的断路器后,拉开断路器两侧的隔离开关, 并对电容器组放电后进行。 电容器组经放电电阻、 放电变压器或放电电压互感器放电之后, 由于部分残余电荷一时放不尽, 应将接地的接地端固定好, 再用接地棒多次对电容器放电直至无火花及放电声为止, 然后将接地卡子固定好。 由于故障电容器可能发生引线接触不良, 内部断线或保险熔断等现象, 因此仍可能有部分电荷未放出来, 所以检修人

27、员在接触故障电容器以前, 还应戴上绝缘手套, 用短路线将故障电容器的两极短接, 还应单独进行放电。新成果 法国研究人员日前报告说, 用来制造超级电容器电极的碳材料结构越不规则, 超级电容器的电容就越大, 对高压的承受能力也越强。 超级电容器是一种新型储能装置, 具有充电时间短、输出功率高、 寿命长等优点, 可用于车辆制动能量回收系统等。 其工作原理基于电极和电解液中的正负离子间的相互作用, 电极表面积越大、 和正负离子间的相互作用越强, 电容就越大。法国国家科研中心和奥尔良大学研究人员借助核磁共振光谱技术量化分析了电极和正负离子间的静电作用强弱,结果发现,碳电极材料结构越不规则, 超级电容器的

28、电容就越大,对高压的承受能力也越强。相关论文发表在自然 材料杂志网络版上。研究人员认为,这一发现有助于人们改进超级电容器性能。 4超级电容器超级电容器是一种电容量可达数千法拉的极大容量电容器。 根据电容器的原理, 电容量取决于电极间距离和电极表面积, 为了得到如此大的电容量, 要尽可能缩小超级电容器电极间距离、增加电极表面积,为此,采用双电层原理和活性炭多孔化电极5 。超级电容器双电层介质在电容器的二个电极上施加电压时, 在靠近电极的电介质界面上产生与电极所携带的电荷极性相反的电荷并被束缚在介质界面上, 形成事实上的电容器的二个电极。很明显,二个电极的距离非常小,只有几 nm.同时活性炭多孔化

29、电极可以获得极大的电极表面积, 可以达到 200m2/g 。因而这种结构的超级电容器具有极大的电容量并可以存储很大的静电能量。 就储能而言, 超级电容器的这一特性介于传统电容器与电池之间。 当二个电极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时, 电解液界面上的电荷不会脱离电解液, 超级电容器处在正常工作状态(通常在3V 以下) ,如果电容器二端电压超过电解液的氧化还原电极电位,那么,电解液将分解,处于非正常状态。随着超级电容器的放电,正、负极板上的电荷被外电路泄放, 电解液界面上的电荷响应减少。 由此可以看出超级电容器的充放电过程始终是物理过程,没有化学反应,因此性能是稳定的,与利用化学反应的蓄电

30、池不同 5 。参考资料 1 电容器原理检测原理百度文库引用日期2015-02-32 电容器的作用百度文库引用日期2015-02-33 中国电容器产业市场深度研究及投资前景评估 中国产业信息网 引 用 日 期 2013-07-154 超 级 电 容 器 性 能 由 碳 电 极 材 料 结 构 决 定 新 华网 2013-02-19 引用日期 2013-02-205 超级电容器的原理 百度文库 引用日期 2015-04-2目录声明:百科词条人人可编辑,创建和修改均免费详情19电阻器di m zu q i权威科普中国本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核 电阻器(Resistor)在

31、日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件,将电阻接在电路中后, 电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚, 它可限制通过它所连支路的电流大小。 阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的,即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。 用于分压的可变电阻器。 在裸露的电阻体上,紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。端电压与电流有确定函数关系, 体现电能转化为其他形式能力的二端器件, 用字母 R 来表示,单位为欧姆Qo实际器件如灯泡,电热丝,电阻器等均可表示为电阻器元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度, 材料,长度,还有横截面积有

32、关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能, 也可说它是一个耗能元件, 电流经过它就产生内能。 电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。电阻的作用中文名电阻器外文名Resistor别称电阻功能限制电流大小组成用电阻材料制成的、 有一定结构形式、 能在电路中起限制电流通过作用的二端电子元件。 阻值不能改变的称为固 定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的,即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。一些特殊电阻器,如热敏电阻器、压敏电阻器和敏感元件, 其

33、电压与电流的关系是非线性的。 电阻器是电子电路中应用数量最多的元件,通常按功率和阻值形成不同系列,供电路设计者选用。 电阻器在电路中主要用来调节和稳定电流与电压,可作为分流器和分压器,也可作电路匹配负载。根据电路要求,还可用于放大电路的负反馈或正反馈、 电压-电流转换、输入过载时的电压或电流保护元件,又可组成RC 电路作为振荡、滤波、旁路、微分、积分和时间常数元件等。电阻器基本原理电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成(实芯电阻器的电阻体与骨架合二为一), 而决定阻值的只是电阻体。对于截面均匀的电阻体,电阻值为电阻值式中p为电阻材料的电阻率(欧厘米);L为电阻体的长度(厘米);A为电阻体的截面

34、积(平方厘米)。薄膜电阻体的厚度 d很小,难于测准,且p又随厚度而变化,故把视为与薄膜材料有关的常数,称为膜电阻。实际上它就是正方形薄膜的阻值,故又称方阻(欧/方) 。对于均匀薄膜薄膜阻值式中W为薄膜的宽度(厘米)。通常Rs应在一有限范围内,Rs太大会影响电阻器性能的稳定。 因此圆柱形电阻体以刻槽方法, 平面形电阻体用刻蚀迂回图形的方法来扩大其阻值范围,并进行阻值微调。伏安特性是用图形曲线来表示电阻端部电压和电流的关系, 当电压电流成比例时 (特性为直线),称为线性电阻,否则称为非线性电阻。参数与特性表征电阻特性的主要参数有标称阻值及其允许偏差、额定功率、负荷特性、电阻温度系数等。标称阻值 用

35、数字或色标在电阻器上标志的设计阻值。单位为欧()、千欧(kQ)、兆欧(M )、太欧(TQ )。阻值按标准化优先数系列制造,系列数对应于允许偏差。共2张美国贝尔实验室电阻的阻值和允许偏差的标注方法有直标法、色标法和文字符号法。 直标法将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上(无误差标示为允许误差± 20%)。也有厂家采用习惯标记法,如:3 Q 3 I表示电阻值为 3.3 、允许误差为 ±5 %1 K 8 表示电阻值为1.8 KQ、允许误差为 土 20 %5 M 1 II表示电阻值为 5.1 MQ、允许误差为±10 % 色标法将不同颜色的色环涂在电阻器(或电容器)

36、上来表示电阻(电容器) 的标称值及允许误差,各种颜色所对应的数值见表B303 。固定电阻器色环标志读数识别规则如图 T301 所示。四环电阻的识别方法颜色第一环数字第二环数字倍乘数误差黑0010A0棕1110A1展开全部 五环电阻的识别 颜色 第一环数字 第二环数字 第三环数字 倍乘数误差黑00010人0棕11110A11%展开全部如何使用上表:四环电阻:一环数字(十位)红二环数字(个位)橙 *倍乘数黑误差金例;红橙黑金=23*10人0=23 Q (±5%)五环电阻:一环数字(百位)红二环数字(十位)蓝三环数字(个位)绿 * 倍乘数黑误差例:红蓝绿黑棕 =265*10人0=265 Q

37、 (±1%)允许偏差 实际阻值与标称阻值间允许的最大偏差, 以百分比表示。 常用的有± 5%、 ± 10%、 ± 20%,精密的小于±1%,高精密的可达0.001%。精度由允许偏差和不可逆阻值变化二者决定。额定功率 电阻器在额定温度(最高环境温度) tR 下连续工作所允许耗散的最大功率。对每种电阻器同时还规定最高工作电压, 即当阻值较高时即使并未达到额定功率, 也不能超过最高工作电压使用。电阻器额定功率的识别电阻器的额定功率指电阻器在直流或交流电路中,长期连续工作所允许消耗的最大功率。有两种标志方法: 2W 以上的电阻,直接用数字印在电阻体上;

38、 2W 以下的电阻,以自身体积大小来表示功率。在电路图上表示电阻功率时,采用如图 T302 符号:负荷特性 当工作环境温度低于tR 时,电阻器也不能超过其额定功率使用,当超过tR 时,必须降低负荷功率。 对每种电阻器都有规定的负荷特性。 此外, 在低气压下负荷允许相应降低。在脉冲负荷下,脉冲平均功率远低于额定功率,一般另有规定。电阻温度系数在规定的环境温度范围内,温度每改变1 时阻值的平均相对变化,用ppm/ 表示。 除了以上几种参数外,还有非线性(电流与所加电压特性偏离线性关系的程度)、电压系数(所加电压每改变、伏阻值的相对变化率)、电流噪声(电阻体内因电流流动所产生的噪声电势的有效值与测试

39、电压之比,用电流噪声指数来表示)、 高频特性(由于电阻体内在分布电容和分布电感的影响, 使阻值随工作频率增高而下降的关系曲线、 长期稳定性 (电阻器在长期使用或贮存过程中受环境条件的影响阻值发生不可逆变化的过程) 等技术指标。分类按伏安特性分类对大多数导体来说, 在一定的温度下, 其电阻几乎维持不变而为一定值, 这类电阻称为线性电阻。有些材料的电阻明显地随着电流(或电压)而变化,其伏安特性是一条曲线,这类电阻称为非线性电阻。非线性电阻在某一给定的电压(或电流)作用下,电压与电流的比值为在该工作点下的静态电阻, 伏安特性曲线上的斜率为动态电阻。 表达非线性电阻特性的方式比较复杂,但这些非线性关系

40、在电子电路中得到了广泛的应用。 1按材料分类a、 线绕电阻器由电阻线绕成电阻器 用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成, 外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。绕线电阻具有较低的温度系数,阻值精度高,稳定性好,耐热耐腐蚀,主要做精密大功率电阻使用,缺点是高频性能差,时间常数大。b、碳合成电阻器由碳及合成塑胶压制成而成。c、碳膜电阻器在瓷管上镀上一层碳而成,将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器 成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低,是目前应用最广泛的电阻器。d、金属膜电阻器在瓷管上镀上一层金属而成,用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒 骨架表面。金属膜电阻比碳膜电阻的精度高,稳定性好,

41、噪声, 温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。e、金属氧化膜电阻器在瓷管上镀上一层氧化锡而成,在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。由于其本身即是氧化物,所以高温下稳定,耐热冲击,负载能力强 按用途分,有通用、精密、高频、高压、高阻、大功率和电阻网络等。特殊电阻器1 、保险电阻:又叫熔断电阻器,在正常情况下起着电阻和保险丝的双重作用,当电路出现故障而使其功率超过额定功率时, 它会像保险丝一样熔断使连接电路断开。 保险丝电阻一般电阻值都小(0.33 10KQ ),功率也较小。保险丝电阻器常用型号有: RF10型、RF111-5保险丝电阻器的符号型、 RRD0910 型、 RRD0911 型等。2、

42、敏感电阻器:是指其电阻值对于某种物理量(如温度、湿度、光照、电压、机械力、以及气体浓度等) 具有敏感特性, 当这些物理量发生变化时, 敏感电阻的阻值就会随物理量变化而发生改变, 呈现不同的电阻值。 根据对不同物理量敏感, 敏感电阻器可分为热敏、 湿敏、光敏、 压敏、力敏、磁敏和气敏等类型敏感电阻。敏感电阻器所用的材料几乎都是半导体材料,这类电阻器也称为半导体电阻器。热敏电阻的阻值随温度变化而变化,温度升高阻为负温度系数(NTC)热敏电阻。应用较多的是负温度系数热敏电阻, 又可分为普通型负温度系数热敏电阻; 稳压型负温度系数热敏电阻;测温型负温度系数热敏电阻等。 光敏电阻是电阻的阻值随入射光的强

43、弱变化而改变,当入 射光增强时,光敏电阻的减小,入射光减弱时电阻值增大。相关介绍选用2 、固定电阻器的选用有多种类型,选择哪一种材料和结构的电阻器,应根据应用电路的具体要求而定。 高频电路应选用分布电感和分布电容小的非线绕电阻器, 例如碳膜电阻器、 金属电阻器和金属氧化膜电阻器, 薄膜电阻器, 厚膜电阻器,合金电阻器,防腐蚀镀膜电阻器等。 高增益小信号放大电路应选用低噪声电阻器, 例如金属膜电阻器、 碳膜电阻器和线绕电阻器,而不能使用噪声较大的合成碳膜电阻器和有机实心电阻器。所选电阻器的电阻值应接近应用电路中计算值的一个标称值,应优先选用标准系列的电阻器。 一般电路使用的电阻器允许误差为

44、77; 5%± 10%。 精密仪器及特殊电路中使用的电阻器,应选用精密电阻器,对精密度为1%以内的电阻,如0.01%, 0.1%, 0.5%这些量级的电阻应采用捷比信电阻。 所选电阻器的额定功率, 要符合应用电路中对电阻器功率容量的要求, 一般不应随意加大或减小电阻器的功率。若电路要求是功率型电阻器,则其额定功率可高于实际应用电路要求功率的12 倍。 2、熔断电阻器的选用 熔断电阻器具有保护功能的电阻器。 选用时应考虑其双重性能, 根据电路的具体要求选择其阻值和功率等参数。 既要保证它在过负荷时能快速熔断,又要保证它在正常条件下能长期稳定的工作。电阻值过大或功率过大,均不能起到保护作

45、用。电阻器选用的三项基本原则:选择通过认证机构认证的生产线制造出的执行高水平标准的电阻器。选择具备功能优势、 质量优势、 效率优势、功能价格比优势、 服务优势的制造商生产的电阻器。选择能满足上述要求的上型号目录的制造商,并向其直接订购电阻器。注意事项电阻在使用前要进行检查, 检查其性能好坏就是测量实际阻值与标称值是否相符, 误差是否 在允许范围之内。方法就是用万用表的电阻档进行测量。测量时要注意两点电阻器3 、要根据被测电阻值确定量程,使指针指示在刻度线的中间一段,这样便于观察。4 、确定电阻档量程后,要进行调零,方法是两表笔短路(直接相 碰),调节“调零”电器使指针准确的指在刻度线的“ 0”

46、上,然后再测电阻的阻值。另外,还要注意人手不要碰电阻两端或接触表笔的金属部分。否则会引起测试误差。用万用表测出的电阻值接近标称值。 就可以认为基本上质量是好的, 如果相差太多或根本不通,就是坏的。检测1 、外观检查对于固定电阻首先查看标志清晰,保护漆完好,无烧焦,无伤痕,无裂痕,无腐蚀,电阻体与引脚紧密接触等。 对于电位器还应检查转轴灵活,松紧适当,手感舒适。有开关的要检查开关动作是否正常。2、万用表检测固定电阻的检测 用万用表的电阻挡对电阻进行测量, 对于测量不同阻值的电阻选择万用表的不同倍乘挡。 于指针式万用表,由于电阻挡的示数是非线性的, 阻值越大, 示数越密,所以选择合适的量程,应使表

47、针偏转角大些,指示于 1/32/3满量程,读数更为准确。若测得阻值超过该电阻的误差范围、阻值无限大、阻值为 0 或阻值不稳,说明该电阻器已坏。在测量中注意拿电阻的手不要与电阻器的两个引脚相接触, 这样会使手所呈现的电阻与被测电阻并联, 影响测量准确。 另外, 不能带电情况下用万用表电阻挡检测电路中电阻器的阻值。在线检测应首先断电,再将电阻从电路中断开出来,然后进行测量。共2张电阻器保险丝电阻和敏感电阻的检测保险丝电阻一般阻值只有几到几十欧, 若测得阻值为无限大, 则已熔断。 也可在线检测保险丝电阻的好坏, 分别测量其两端对地电压,若一端为电源电压,一端电压为 0 伏,保险丝电 阻已熔断。敏感电

48、阻种类较多, 以热敏电阻为例, 又分正温度系数和负温度系数热敏电阻。 对于正温度 系(PT。热敏电阻,在常温下一般阻值不大,在测量中用烧热的电烙铁靠近电阻,这时阻 值应明显增大,说明该电阻正常,若无变化说明元件损坏,负温度系热敏电阻则相反。光敏电阻在无光照 (用手或物遮住光) 的情况下万用表测得阻值大, 有光照表针指示电阻值有明显减小。若无变化,则元件损坏。可变电阻和电位器的检测首先测量两固定端之间电阻值是否正常, 若为无限大或为零欧, 或与标称相差较大, 超过误差允许范围,都说明已损坏;电阻体阻值正常,再将万用表一只表笔接电位器滑动端, 另一只表笔接电位器(可调电阻)的任一固定端,缓慢旋动轴

49、柄,观察表针是否平稳变化,当从一端旋向另一端时,阻值从零欧变化到标称值(或相反),并且无跳变或抖动等现象,则说明电位器正常,若在旋转的过程中有跳变或抖动现象,说明滑动点现电阻体接触不良。3、用电桥测量电阻如果要求精确测量电阻器的阻值,可通过电桥 (数字式) 进行测试。将电阻插入电桥元件测量端, 选择合适的量程, 即可从显示器上读出电阻器的阻值。 例如,用电阻丝自制电阻或对固定电阻器进行处理来获得某一较为精确的电阻值时,就必须用电桥测量自制电阻的阻值。应用不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/ 电流应力并不相同,因而对压敏电阻的要求也不相同, 注意区分这种差异, 对于正确使

50、用是十分重要的。 根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:保护用压敏电阻,电路功能用压敏电阻。保护用压敏电阻1 、区分电源保护用,还是信号线,数据线保护用压敏电阻器,它们要满足不同的技术标准的要求。2、根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同,可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型,压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。电位器3、根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同,可将压敏电阻区分为浪涌抑制型,高功率型和高能型这三种类型。浪涌抑制型: 是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器, 这种瞬态过电压的出现是随机的, 非周期的, 电流电压的峰值可能很

51、大。 绝大多数压敏电阻器都属于这一类。高功率型: 是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器, 例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻, 这里冲击电压周期出现, 且周期可知,能量值一般可以计算出来, 电压的峰值并不大,但因出现频率高,其平均功率相当大。高能型: 指用于吸收发电机励磁线圈, 起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器,对这类应用,主要技术指标是能量吸收能力。压敏电阻器的保护功能, 绝大多数应用场合下, 是可以多次反复作用的, 但有时也将它做成电流保险丝那样的一次性保护器件。 例如并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。展望电阻器的发展方向是:2 、小型化、高可靠性;

52、3 、分立的小型电阻器仍有广泛的用处,但将进一步缩小体积,提高性能,降低价格;3、在消费类电子产品中, 碳膜电阻器仍占优势, 而精密的电阻器则将以金属膜电阻器为主, 大部分小功率线绕电阻器将被取代;4、为适应电路集成化、平面化的发展,对片状电阻器的需要将明显增加;通用型将倾向于发展厚膜电阻器, 而精密型则仍将倾向于薄膜类中的金属膜和金属箔电阻器; 5 、 发展组合的电阻网络; 理想电阻器 在一个理想的电阻器里, 电阻值不会随电压或电流而改变, 亦不会因电流的突然变动而改变。真实的电阻器无法达到这一点。 现今的内部设计使电阻器在极端的电压或电流 (以至其他环境因素,例如温度)下能表现相对小的电阻

53、值变化。现实电阻器的限制 每一个电阻器均有其承受的电压或电流的上限 (主要取决于电阻器的体积) 。 如果电压或电流超出了这个范围, 首先电阻器的电阻值会改变(在一些电阻器中可以有剧烈的变动) ,继而令电阻器因过热等情况而损毁。 大部份电阻器会标示额定的电功率, 另外一些则会提供额定的电流或电压。另外, 现实的电阻器本身除电阻外, 亦拥有微量的电感或电容, 使其表现与理想的电阻器有所差异。识别方法 色环电阻的识别方法共3张金属箔电阻器带有四个色环的其中第一、 二环分别代表阻值的前两位数; 第三环代表倍率; 第四环代表误差。 快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内, 例如是

54、几点几 K、还是几十几K的,再将前两环读出的数“代”进去,这样就可很快读出数来。( 1 )熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆:棕1 ,红2 ,橙3 ,黄4,绿5 ,蓝 6,紫7,灰 8 ,白9 ,黑0 。这样连起来读,多复诵几遍便可记住。记准记牢第三环颜色所代表的 阻值范围,这一点是快识的关键。具体是:金色:几点几 Q黑色:几十几 Q棕色:几百几十 Q红色:几点几 kQ橙色:几十几 kQ黄色:几百几十 kQ绿色:几点几 M Q蓝色:几十几 MQ从数量级来看,在体上可把它们划分为三个大的等级,即:金、黑、棕色是欧姆级的;红橙、黄色是千欧级的;绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。(3)当第二环是黑色时,第三环颜色所代表的则是整数,即几,几十,几百kQ等,这是读数时的特殊情况,要注意。例如第三环是红色,则其阻值即是整几kQ的。( 4)记住第四环颜色所代表的误差,即:金色为5%;银色为10%;无色

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