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橡胶垫圈一文搞懂电阻原理

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ningxueqin 发表于 2024-08-13 22:40:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
  橡胶垫圈从能量的角度来看,电阻本质上是一个耗能元件,他通过设置障碍,阻碍电子的移动,并让电子不断地摩擦而产生热量。" o& Z6 E4 z  w$ v1 J
  在欧姆定律中,我们定义电阻为在一个恒定的电压下,可以流过多少电流,也就是 R = U / I 。
% e1 r  ]3 q6 ?) Z  如果使用焦耳定律来理解,可以阐述为在电阻上流过一个电流,单位时间内产生的热量。" g4 y8 i4 H7 ]& K+ E6 K
  硒鼓电阻(Resistance,通常用“R”表示)是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。2 X6 ~5 X& q9 W4 C! U! \  V1 p) K
  一、电阻的基本原理: ?+ U. w  x4 M* m0 y
  不锈钢棒电阻和电容、电容一起,被称为电子学领域的三大基本"粒子",就像复仇者联盟中的那几个奇幻宝石一样,组成了丰富且神奇的电子世界。
% d" S' i$ H8 _! z; f3 A  从能量的角度来看,电阻本质上是一个耗能元件,他通过设置障碍,阻碍电子的移动,并让电子不断地摩擦而产生热量。- B3 \1 Y! y/ A: Z! J( Y% r% f3 v
  在欧姆定律中,我们定义电阻为在一个恒定的电压下,可以流过多少电流,也就是 R = U / I 。
9 s4 g9 |. v' @  N0 r* k% @* H# I  如果使用焦耳定律来理解,可以阐述为在电阻上流过一个电流,单位时间内产生的热量。
) S/ K4 ^1 P/ [& w7 n: P  下图展示了实际电阻元件的等效模型
8 u, D* e- X( o  I' @% b  C0 J  真实的电阻器件都是非理想的,存在一定引线电感和极间电容,当应用在频率较高的场景下时,这些因素不能忽略。
) J: T% P- X0 S% N  薄膜电阻的频率特性
1 B' @3 |2 ~" m; A  上图是一个薄膜电阻的频率特性曲线,可以看到这个电阻的高频特性非常好,它的极间电容只有0.0262pF,引线电感只有0.00189nH,其中75Ω 阻值的电阻在30GHz的频率下工作还是稳定的。
3 E5 h1 e" t" C+ l  当然,这种薄膜电阻肯定是一种特殊工艺制成的,我们通常使用的贴片电阻主要是以厚膜电阻为主,性能远达不到上图中的高频特性,厚膜电阻的引线电感通常在几个 nH,两引线点的极间电容在几个 pF,因此大多数厚膜电阻只能使用在几百 MHz 到 GHz 左右。" R# Y' C. \) o$ q1 |9 D+ L' \
  二、电阻值的标准
! X: k  b: b) V# O; t, e  我们在电路设计中所选用的电阻都遵循着一些标准,这主要是为了方便生产和设计,我们不能随便选一个电阻,比如:5.28Ω。
7 J% j7 e1 `  P! O  并不是我们无法生产出来,只是这样做会导致市场的需求散乱,趋于定制化,自然就没有办法进行大批量地制造和供应。
- ^' G& \; Y- S+ a3 b2 k- I0 v  因此,国际上的 IEC 阻值就制定了一个电阻阻值和容差相关的标准。
* k1 ~# i4 O0 u) \( z3 D$ L" R  要注意以下三点:; j/ R- F6 W5 J
  不同精度的电阻对应着不同精度的系列。通常10%精度的是E12系列,2%和5%是E24系列,1%是E96系列,而0.1%、0.25%和0.5%是E192系列。+ w  G: @$ f0 b4 q8 _
  系列名中的数字代表着该系列有几个标准阻值,通常为6的倍数。例如,E12系列有12个不同的阻值,E192系列有192个不同的阻值。
5 E0 }* u% h6 q, W  每个系列的阻值都近似是一个等比数列,公比为10开多少次方,基数是10Ω。例如E12系列的公比是10开12次方,E96系列的公比都是10开96次方。( n, ]. [* W  y; ]" F- D3 b( s& _0 T
  有兴趣的可以按照上表数一数,算一算是不是上述规律。3 j" C( w, ]+ y- j1 v# N; j
4 l" c' [2 m- o3 N' b6 |" A. b+ r

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bhccn 发表于 2025-11-11 03:06:18 | 显示全部楼层
楼主辛苦了,整理这么多内容,必须点赞收藏
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西万路小混混 发表于 2025-11-11 06:28:21 | 显示全部楼层
分析得很透彻,很多细节都说到点子上了~
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言无无言 发表于 2026-03-13 11:51:28 | 显示全部楼层
完全赞同,我也是这么认为的,英雄所见略同~
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