1.1 电阻器

要点

电阻器简称电阻，是组成电子电路不可缺少的元件之一，电位器实质上是只可变电阻器。电阻器在电路中的主要作用是降压、限流和分压、分流，还可与电容器组合成RC滤波电路等。检测电阻器主要是利用指针式万用表或数字式万用表的电阻挡来检测电阻器的电阻值（简称阻值）是否符合标称阻值。

1.1.1 电阻器的符号、作用与种类

1.电阻器的符号

电阻器是电子设备中应用较多的元件之一。电阻器的文字符号为“R”，在电路图中常用的符号如图1-1所示。

2.电阻器的作用

电阻器在电路中的主要作用是控制电路中电流与电压，电阻器的阻值越大，阻碍电流通过的能力越强，则流过电阻器的电流越小；在串联电路中，电流相等，电阻器的阻值越大，则电流通过电阻器产生的电压降越大。因此，利用串联电阻分压、并联电阻分流的原理，可为半导体二极管与三极管提供合适的偏置电压；利用电阻器限制流过发光二极管或稳压二极管等电子元件上电流大小；它与电容器可组成滤波器及延时电路等。

电阻器的特点是对交流电和直流电具有一样阻碍和限制电流的作用，只要有电流通过电阻器，必然在电阻器上产生电压降，消耗电能。因此，电阻器是一种耗能元件。

3.电阻器的种类

电阻器按制作材料不同，通常分为分为薄膜电阻器、实心电阻器、绕线电阻器和水泥电阻器等。其中薄膜电阻器包括碳膜电阻器、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、玻璃釉膜电阻器等；实心电阻器包括有机合成实心碳质电阻器、无机合成实心碳质电阻器等；绕线电阻器包括通用绕线电阻器、精密绕线电阻器、高频绕线电阻器和大功率绕线电阻器等；水泥电阻器包括普通水泥电阻器和水泥型绕线电阻器两类。部分电阻器的外形如图1-2所示。

知识要诀

电阻元件应用多，符号、单位要掌握，

控制电流与电压，阻大压大电流弱，

交流直流都一样，阻流耗能一齐做，

制作材料有多种，线绕、水泥与多膜。

1.1.2 电阻器的主要参数

电阻器的主要参数有标称阻值、允许偏差、额定功率、最高工作温度、极限工作电压、温度系数等，在选用、检测电阻器时主要考虑标称阻值、允许偏差和额定功率等主要参数。

1.标称阻值与允许偏差

阻值的基本单位是欧姆，简称欧（Ω）。常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），它们之间的换算关系为1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。

标注在电阻器上的阻值称为标称阻值，这种阻值与电阻器的实际阻值往往有一定的误差，这个误差称为允许偏差。

国家对电阻器的标称阻值制定了标准，如表1-1所示，在使用中应选择某标准系列的阻值，再乘以10、100等倍率，可得到更多的标准阻值。

电阻器的实际阻值在允许偏差范围之内的电阻器均为合格电阻器。在国外，电阻器的允许偏差用字母表示，如表1-2所示。

电阻器的标称阻值和允许偏差主要以色环与直标等方法标出。

（1）色环法

色环法是指在电阻器上印有4道或5道不同颜色圆环来表示标称阻值和允许偏差。对于4环电阻器，第1、2环表示两位有效数字，第3环表示倍乘数，第4环表示允许偏差；对于5环电阻器，第1、2、3环表示三位有效数字，第4环表示倍乘数，第5环表示允许偏差，如图1-3所示。

色环一般采用黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银12种，色环颜色的意义见表1-3。

例如，有一个电阻器的色环为棕、黑、黄、金，棕色表示1、黑色表示0、黄色表示要乘10000，金色代表±5%，该电阻器的阻值为100000Ω，即100kΩ，误差±5%。

知识点拨

在实际观察电阻器的色环时，只要记住色环颜色的意义编成的顺口溜，就很方便。这个顺口溜如下：一头大棕熊，瞪着两只红眼睛，吃了三只橙子，还有四只黄鼠狼，撞倒了五棵大绿树；踩死了六朵蓝色的花，蹭了一身紫色的漆（七），一挥（灰）巴（八）掌，打翻了一瓶白酒（九），黑夜里什么也看不见（零）。

还有一口诀也容易记，这个口诀如下：棕一红二橙是三，四黄五绿六是蓝，七紫八灰九雪白，黑是圆圈大鸡蛋。金银误差五和十，误差二十无色环。

（2）直标法

直标法是在电阻体上用数字或字母标出阻值，标在电阻体上的单位文字符号（字母）前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。最后的文字符号（字母）表示允许偏差值。

如5.1Ω所示的电阻器上印有“5R1J”字样；100kΩ的电阻器上印有“100K”字样，如图1-4所示。

电阻器标称值的单位文字符号如表1-4所示。

常用精密电阻器的误差等级（允许偏差）用文字符号（字母）表示，其含义如表1-2所示。

图1-4中，5R1J表示该电阻器标称值为5.1Ω，允许偏差为±5%；100K表示该电阻器标称值为100kΩ，允许偏差为±10%。

2.额定功率

当电流通过电阻器时，电阻器就要消耗功率并散发出热量。电阻器的额定功率是指在正常条件下，电阻器在交流或直流电路中长期连续工作所允许消耗的最大功率。常用电阻器的功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W等，大于5W的直接用数字注明，如图1-5所示。一般电阻器通过电流所产生的热量和该电阻器的散热情况有关，体积大的电阻器容易散热。所以，对于同一类型的电阻器，体积小的电阻器允许消耗的功率小，体积大的电阻器允许消耗的功率大，如图1-6所示。使用中应选用额定功率等于或大于电路要求的电阻器，一般小电流电路采用1/8W～1/4W小功率电阻器，而大电流电路采用1W以上的电阻器。

电阻器消耗的功率为

图1-6 不同功率电阻器的体积

P=IU=I2R=U2/R

式中：P为电阻器消耗的功率（W）；I为通过电阻器的电流（A）；U为电阻两端的电压；R为电阻器的阻值（Ω）。

例如，有一电阻器的阻值为100Ω，流过电阻器的电流为0.5A，则该电阻器消耗的功率为

P=I2R=25W

又如40W灯泡在220V交流电路中的阻值为

R=U2/P=1210Ω

知识链接

电阻器的主要技术参数的数值一般都标注在它的外表面上，当其参数由于某种原因而脱落或想知道该电阻器的精确阻值时，就需要进行检测。

知识要诀

电阻参数比较多，主要参数有三个，

阻值、功率与误差，选用、检测记心窝，

标称阻值有系列，色环表示直标妥，

允许偏差分等级，色环颜色标在末。

1.1.3 电阻器的选用

1.注意电阻器的类型

电阻器有多种类型，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。例如，在高频电路中应选用分布电感和分布电容小的非线绕电阻器，如碳膜电阻器、金属膜电阻器和金属氧化膜电阻器等；在高增益小信号放大电路中应选用低噪声电阻器，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；对于一般稳定性能要求不高的电子电路，如晶体管或场效应管的偏置电路等，可选用碳膜电阻器，以降低成本；对于稳定性、耐热性、可靠性及噪声要求高的电路，宜选用金属膜电阻器；对于工作频率低、功率大，且对耐热性能要求较高的电路，可选用线绕电阻器。

选用电阻器时应优先选用通用型电阻器。因通用型电阻器不仅种类多，而且规格齐全，阻值范围宽，生产成本低，可满足一般电路的要求。在通用型电阻器无法满足电路要求时，才应考虑选用精密电阻器和特殊电阻器。

2.注意电阻器的主要参数

选用电阻器首先应按照电路图上标出的阻值与功率要求进行选择。应优先选用标准系列的电阻器，见表1-1。一般电路使用的电阻器允许偏差为±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。

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1.5～2倍，否则就很难保证电路正常安全工作。对于家用电器或其他电子产品维修时更换电阻器的功率，原则上就按电路图纸上所标注的数据选用就可以了。因为原先电路对要选用的电阻器的功率数据一般都经过细致考虑，不要再重新加大其余量了。

3.电阻器的代换

当电阻器损坏时，最好换用同类型、同规格、同阻值、同功率的电阻器。如果无合适阻值和功率的电阻，可以考虑代换。

电阻器代换的原则：额定功率大的可以代替额定功率小的，精度等级高的可以代替精度等级低的，金属膜电阻器可以代替同阻值的、同功率的碳膜电阻器。

知识要诀

选用电阻要注意，类型与电路合适，

通用电阻宜优先，种类较多规格齐，

标称阻值与功率，还有偏差莫忘记，

代换电阻有原则，大代小与高代低。

知识点拨

在电子制作过程中，如果遇到所选择的电阻器无法与要求一致，可采用以下方法解决：

（1）若无法找到某个阻值的电阻器，可采用多个电阻器并联或串联的方式来解决。电阻器串联时阻值增大，并联时阻值减小。

（2）若某个电阻器功率不够，可采用多个大阻值的小功率电阻器并联，或采用多个小阻值小功率的电阻器串联，不管是并联还是串联，每个电阻器承受的功率都会变小。

1.1.4 电阻器的检测

电阻在使用前除了检查外观有无损坏，还应检测其阻值是否与标称阻值相符。

用指针式万用表检测固定电阻器时，首先应将万用表水平放置。若发现表针不指在机械零点，应用螺丝刀调节表头上的调整螺钉，使表针回零，如图1-7所示。读数时视线应正对着表针，若表盘上有反射镜，眼睛看到的表针应与镜里影子重合。

然后将量程选择开关拨到电阻挡，在测量电阻之前，首先应注意“调零”，其方法是将万用表的红、黑表笔短路，然后调整电阻“调零”旋钮，使万用表指针指到“0”位置即可，如图1-8所示，并且每换一次倍率挡，都要再次进行电阻调零，以保证测量准确。如果指针不能调到零位，说明电池不足或仪表内部有问题。如电池不足应及时更换，否则将使测量结果产生很大的误差。

“调零”结束后要根据被测电阻的阻值的大小选择适当的量程，使被测电阻的指示值尽可能位于万用表上刻度线的中间，这样可提高检测的精确度。

指针式万用表的电阻挡一般都设有5个量程，它们分别为R×1、R×10、R×100、R×1k、R×10k挡。如不知被测阻值大小时，可选用最高电阻挡进行测试，并逐步减小量程，使万用表指针尽量指在刻度线的中间位置。选择合适的倍率是减少读数误差的重要环节，应尽量避免万用表指针指示在刻度密集的部位。如有一被测电阻的阻值为100Ω左右，如选用R×1挡来测量，则读数在靠近高阻值一端，表针指示在刻度密集的部位，这样读数会有较大误差；如选用R×10挡来测量，则读数在中间，有利于准确读数。

一般测量10Ω以下的电阻可选用R×1挡，测量100Ω～1kΩ的电阻可选用R×10挡；测量1～10kΩ的电阻可选用R×100挡；测量10～100kΩ的电阻可选用R×1k挡；测量10kΩ以上的电阻可选用R×10k挡。

用电阻挡测量电阻时，将被测电阻脱离电源，用两表笔（不分正负）接触电阻的两端引脚，如图1-9（a）所示。从表头指针显示的读数乘以所选量程的倍率即为所测电阻的阻值。图1-9（a）所测电阻的表针指在20～30之间，20～30之间有5小格，每小格代表2，由于是倒刻度线，读数时由右向左读数，所以，电阻刻度线上读数为22，如图1-9（b）所示。如果所选用的量程为R×100挡，则被测电阻的阻值就为22×100=2200Ω=2.2kΩ。

测量电阻时，不要用手同时去接触电阻器的两端引线，以免接入人体电阻对测量几十千欧以上的电阻带来测量误差，如图1-10所示。

若在印制电路板（PCB）上测量电阻时，必须从印制电路板上焊下电阻，或至少焊开一头的引线，以免与其他元器件连接而产生读数误差。

在测量中如果表针停在无穷大处不摆动，则说明电阻器内部断路；如果指示值与电阻器上标称值相差很大，则说明该电阻器值已变；如果指示值与电阻器上标称值非常接近，则说明该电阻器正常；如果指示值接近0，则说明该电阻器击穿。除电阻值正常外，其他几种情况的电阻器均应抛弃不能用。

检测色环电阻器要熟悉色环颜色的意义（参表1-3），例如，有一色环电阻器，色环顺序是棕、黑、棕、金色，如图1-11所示。棕色表示1、黑色表示0、棕色表示要乘10，金色代表±5%，该电阻器标称阻值为100Ω，误差±5%。用数字式万用表测其实际电阻值为105Ω，符合标准，如图1-12所示。

知识要诀

用表检测电阻器，首先看清标称值，

表笔短接先调零，双手莫触电阻体，

在路测量要脱焊，测量数值乘倍率，

阻值为零、无穷大，击穿、断路应抛弃。

1.1.5 电阻的串联与并联

利用电阻器的串联与并联的方法，可代替暂时找不到的电阻器。如当一个电阻器的阻值不能满足需要时，可采用串联的方法予以解决；当一个电阻器的功率不能满足需要时，可采用并联的方法予以解决。

1.电阻的串联

电阻的串联是将两个或两个以上的电阻头尾相接连在电路中，电阻器串联后总电阻增大，总电阻RP的等于各串联电阻之和。

例如，三个电阻器串联时，总电阻RP=R1+R2+R3，电阻越串联总阻值越大；流过各电阻器的电流相等；各串联电阻器上的电压之和等于加在串联电路两端的电源电压，阻值大的电阻器电压降大，所消耗的功率也大，如图1-13（a）所示。例如，需要一个22kΩ的电阻器，而手上没有这一阻值的电阻器，但有10kΩ和2kΩ的电阻器，将这两个10kΩ电阻器和一个2kΩ的电阻器串联后就能得到所需要的22kΩ电阻器。其中10kΩ的电阻器的电压降和消耗功率是2kΩ电阻器的5倍。

2.电阻的并联

电阻的并联是将电阻头头相连、尾尾相接地接在电路中。电阻器并联后总电阻越小，总电阻RP的倒数等于各并联电阻的倒数之和。如2个电阻器并联时，电阻器并联后总电阻越小，总电阻1/RP=1/R1+1/R2；各电阻支路电流之和等于并联回路中的总电流，即总电流I=I1+I2；并联电阻两端的电压相等；并联电路中，哪个支路的阻值大，流过它的电流就小，反之则大，由此可判断电阻并联电路中各支路电流的大小，如图1-13（b）所示。

如果是阻值不同的电阻器串、并联，不同阻值的电阻器分担的功率是不同的。串联电路中阻值越大，其功率就越大；并联电路中，阻值越小，其功率越大。

知识要诀

电阻串联与并联，代用电阻很方便，

串联电阻分阻和，各处电流都不变，

并联电阻值倒数，支路电阻倒数和，

各路电压均相同，值小分流大一点。