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。
: n7 M4 f4 @, a- }! z+ E( x 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 。
2 c/ ]# E. a- 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。
; ~) O& N; w+ e( U3 l5 | 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。
3 p! ]9 J" V( Q" p 一、电阻的基本原理4 |1 y( k2 }( l& ~% x6 Q6 _
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。
, r/ o k1 r+ _" W% {% c3 Z 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。
1 s# V3 O* ]; N 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 。
1 O+ e" p4 X: o5 D# n' J4 K 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。" Y/ j0 _; i y; V) g
下图展示了实际电阻元件的等效模型
& V' B+ ]1 Q1 i2 {, v* U 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。3 T- n* |7 e( l& t3 @% k) d
薄膜电阻的频率特性( ^7 R0 w) ]- \$ z) ?, T/ D
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。5 _- ]7 v0 n" z) z) `
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。
. Z: q0 ]& I, Z4 e 二、电阻值的标准# V& f9 m* [- n6 n
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。1 [: L4 ?! `+ \8 z, w9 a# l
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。, j9 b4 r* B' b G7 t
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。
, W, M9 k8 `2 D( E4 s 要注意以下三点:. h0 t% N) R) G1 t- e$ h, b
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。" A0 a. {& d4 k3 p
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。3 l1 v& P. Z, Z0 X+ y, g# q
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。
- k+ D1 @1 x5 {% x 有兴趣的可以按照上表数一数,算一算是不是上述规律。
3 Z" r' K. F/ B W1 o: K, G- F& }5 w* Y
|