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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。# b7 w9 r* Z7 J. H6 c7 O
  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 。
5 @( {9 T% p0 K; Z. |* C' X  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。. ^4 a; j1 u4 m+ ]
  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。4 R3 m7 T- G% B1 z5 r& M
  一、电阻的基本原理( r" Z9 {, A0 {9 L) L( I( Q9 v
  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。
4 y3 h6 \8 G. }' g: _  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。0 ~) S% f/ P; 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 。
9 F* m4 ?- ^) n' N  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。
$ _1 f5 K/ }7 \6 ]  下图展示了实际电阻元件的等效模型
9 S7 a! u' L2 C  ]$ i# G9 D: d  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。# v$ V& T% Q# Q! E; p! W# A
  薄膜电阻的频率特性/ \- h4 S4 x2 a; }& i5 c2 L
  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。
& M* _& b. |# y' v( O  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。) u3 X# u* j8 ^; l+ O6 m5 ]# U+ B8 }
  二、电阻值的标准
. ]( ~5 N! p0 G! J% \  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。8 b& m0 z/ u7 p: f4 F3 A- g
  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。0 t, U" N" G& z% x9 r
  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。
- p# _# K( y9 R  要注意以下三点:/ z% a+ G" @' [6 E5 @
  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。
, `3 v; e( r  D$ V$ H! X7 g  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。. \4 Y& b- _3 I" t
  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。2 r/ m9 R: m4 w- c  b; \
  有兴趣的可以按照上表数一数,算一算是不是上述规律。# v1 R4 B/ L$ H. R

+ u- g! o6 W7 S* F$ I8 d0 f9 g
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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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