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1、电阻器定义、分类与作用,电容器定义、分类与作用,电容器容值计算与应用,内容提要：,电阻器阻值计算与应用,一、电阻器定义、分类与作用,1、电阻器的定义： 电阻的英文名称为resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本 性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律指出电压电流和电阻三者之间的关系为I=U/R，亦即R =U/I。电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“”来表示。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。 欧姆定律的定义：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟 这段导体的电阻成反比。其表达式为： I=U/R 。 表示电阻阻值的常用单位有欧()，千欧(k)，兆欧(M)，换算公式如：1M=1
2、03K=106=109m 电阻器是电气、电子设备中用得最多的基本元件之一。主要用于控制 和调节电路中的电流和电压，或用作消耗电能的负载。 电阻的电路符号：用“ ”来表示。以及右图中几种常见电阻电路符号：,一、电阻器定义、分类与作用,2、电阻分类： 线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。 薄膜电阻器：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、金属氮化膜电阻器。 实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器 敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。,
3、一、电阻器定义、分类与作用,3、电阻器的作用： 碳膜电阻器 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。 金属膜电阻器 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，噪声， 温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。 金属氧化膜电阻器 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。 金属玻璃铀电阻器 将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。 耐潮湿， 高温， 温度系数小，主要应用于厚膜电路。,一、电阻器定义、分类与作用,
4、贴片电阻SMT 片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式，他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。体积小，精度高，稳定性好，由于其为片状元件，所以高频性能好。SMT电阻的尺寸表示：用长和宽表示（如0201，0603，0805，1206等，具体如0201表示长为0.02英寸宽为0.01英寸）。 压敏电阻 主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻，氧化锌具有更多的优良特性。 湿敏电阻 由感湿层，电极，绝缘体组成，湿敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻，碳湿敏电阻，氧化物湿敏电阻。氯化锂湿敏电阻随湿度上升而电阻减小，缺点为测试范围小，特性重复性不好，受温度影响大。碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度
5、低，阻值受温度影响大，由老化特性，较少使用。氧化物湿敏电阻性能较优越，可长期使用，温度影响小，阻值与湿度变化呈线性关系。有氧化锡，镍铁酸盐，等材料。,一、电阻器定义、分类与作用, 光敏电阻 光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件，当某种物质受到光照时，载流子的浓度增加从而增加了电导率，这就是光电导效应。 光敏电阻如右图所示： 气敏电阻 利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。 力敏电阻 力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻，国外称为压电电阻器。所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随
6、机械应力的变化而变化的效应。可制成各种力矩计，半导体话筒，压力传感器等。主要品种有硅力敏电阻器，硒碲合金力敏电阻器，相对而言，合金电阻器具有更高灵敏度。,热敏电阻 热敏电阻是敏感元件的一类,其电阻值会随着热敏电阻本体温度的变化呈现出阶跃性的变化,具有半导体特性. 热敏电阻按照温度系数的不同分为: 正温度系数热敏电阻(PTC Positive Temperature Coefficient 的缩写简称PTC热敏电阻) 负温度系数热敏电阻(NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写简称NTC热敏电阻) 色环电阻的阻值读取： 精密电阻器是用五条色环表示标称阻值和
7、允许偏差，通常五色环电阻识别方法与四色环电阻一样，只是比四色环电阻器多一位有效数字。图（b）中电阻器的色环颜色依次是：棕、紫、绿、银、棕，其标称阻值为：17510-2=1.75欧，误差为1% 。如下图所示：, 色环电阻读值表 ,二、电阻器阻值计算与应用,1、电路中阻值计算： 一般情况下电阻在电路中有两种接法:串联接法和并联接法。 串联法：串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和。由于下图电路中I=I1=I2即：R总R1R2+n推论：1. n个相同阻值的电阻串联，总电阻R总=nR；2. 串联电路电压与电阻成正比例关系。 并联法：并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。 如右图电路中U= U1=
8、 U2，I=I1+I2,二、电阻器阻值计算与应用,推论：1. 并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和.2. 并联电路中的电流分配与电阻成反比。总结：几个电阻并联后相当于增加了导体的横截面积,总电阻比其中任一个电阻的阻值都小。思考题：如果将三只分别为10、20 、30 并联，请计算其等效总电阻R总？如果再在并联后的总电阻两端施加12VDC电压，试计算流过每只电阻器的分电流：I1、I2、I3。,三、电容器定义、分类与作用,1、电容的构造：“ ”它的基本构造是由两个相互靠近的金属电极板，中间夹一层电介质构成的。在两个极板上加上电压，电极板上就可以储存电荷。两极板所储存的电荷数量相同，极性相
9、反。储存的电荷还可以通过外电路向外释放，即电容器是充、放电荷的电子元件。而电容量的大小，取决于电容器的极板面积，极板间距及电介质常数：电容器储存电荷量的多少，取决于电容器两端所加电压。储电量在数值上等于加在导电极板上的电压与电容的乘积。即：Q = CUQ：一个极板上的电荷，单位为库仑（C）。U：两极板间的电位差，单位为伏特（V）。C：电容量，单位法拉（F）。,C=,三、电容器定义、分类与作用,S：极板面积，单位为平方米（m2）。d：两极板间距，单位为米（m）。：电介质常数，单位为法/米（F/m）。1F = 103 mF=106F = 109 nF=1012 pF 由上式: Q = CU可以看出
10、，当电容器电容量一定时，两极板所加电压越高，储存的电荷越多。 2、电容的定义：电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质。电容（或称电容量）则是表征电容器容纳电荷本领的物理量。电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。 3、电容器的分类：电容器按介质的有机和无机分为两大类 有机介质电容 金属化纸介CJ：以纸作介质，在纸上蒸发一层金属薄膜为电极板，体积小。,三、电容器定义、分类与作用, 纸介CZ：以纸作介质，金属箔作为极板，成本低，体积大，损耗（tg）大，只适用于低频电路。优点：比率电容大，电容范围宽，工作电压高，制造工艺简单，价格便宜，体积较小，能得到较大的电容量。缺点：
11、稳定性差，固有电感和损耗都比较大，只能应用于低频或直流电路，通常不能在高于34MHz的频率上运用，目前已被合成膜电容取代，但在高压纸介电容中还有一席之地。 有机薄膜：涤纶CL、聚碳酸脂CS、聚丙稀CBB等。 依塑料薄膜的种类又被分别称为聚乙酯电容(又称Mylar电容)，聚丙烯电容(又称PP电容)，聚苯乙烯电容(又称PS电容)和聚碳酸电容。,三、电容器定义、分类与作用,作用：薄膜电容器具有很多优良的特性，是一种性能优秀的电容器。其主要特性如下：无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小；容量范围为3pF-0.1uF ，直流工作电压为 63-500V,漏电电阻大于10K。
12、应用：薄膜电容器被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性良好，介质损失极低的电容器，方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生。近年来音响器材为了提升声音的品质 ，PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量愈来愈高 。 无机介质电容器 低频陶瓷CT：体积小，损耗大，精度低，只适用于低频电路。 高频陶瓷CC：体积小，高频特性好，稳定性好，适用于高频电路。,三、电容器定义、分类与作用, 云母CY：性能稳定，损耗小，精度高，被广泛用于高频电路和振荡电路。优点：采用天然云母作为电容极间的介质，耐压高，性能相当好,介质损耗小，绝缘电 阻大，温度系数小。 缺点：由于受介质材
13、料的影响，容量不能做得太大，一般在10PF-10000PF之间，且造价相对其它电容要高。 应用：云母电容是性能优良的高频电容之一，广泛应用于对电容的稳定性和可靠性要求高的场合，并可用作标准电容器。 玻璃釉CI、玻璃膜CO：云母相似，体积小于云母，耐高温，介质介电系数大、体积小、损耗较小等特点，耐温性和抗湿性也较好。用于高频电路。玻璃釉电容器适合半导体电路和小型电子仪器中的交、直流电路或脉冲电路使用。,三、电容器定义、分类与作用, 电解电容器：金属（正）和电解质（负）作电容器的两个电极板，以金属氧化膜作电介质。其使用温度一般在20C85C以内。 铝电解C：以铝为正极，液体电解质作负极，氧化铝膜为
14、介质，温度范围多为2085C。超过85C时，漏电流增加；低于20C时，容量变小，耐压为6. 3450V，容量10680F。目前已生产出无极性铝电解电容，如CD71、CD03、CD94。价廉，用途广。钽电解CA：寿命、可靠性好于铝，体积小于铝，上限温度可达2000C，但耐压不超过160V，价格贵。 铌电解：介电常数大于钽，体积更小，稳定性比钽稍差。 贴片陶瓷电容器： 结构与特点： 温度特性：精度误差：在0.1PF +80%/20% 片容的耐压：6.3V630V ，应用于电子设备，移动通讯设备，办公自动设备，自动电子，检测设备，混合集成电路等。 陶瓷薄片层绝缘，先进的分层技术，使高层的元件具有较高
15、的电容值。 单体结构使之具有良好的机械性能，可靠性极高 。 良好的尺寸精度保证了自动安装的准确性。,三、电容器定义、分类与作用, 涤纶电容器：用两片金属箔做电极，夹在极薄绝缘介质中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，介质是涤纶。涤纶薄膜电容、介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。如右图即为涤沦电容：突出优点：精度、损耗角、绝缘电阻、温度特性、可靠性及适应环境等指标都优于电解电容，瓷片电容。 缺点：容量、价格比及体积比都大于以上两种电容。 用途： 1、程控交换机等各种通信器材，视听、影音设备等； 2、直流和vhf级信号隔直、旁路、耦合电路； 3、滤波、降噪、脉冲电路中。,四、电容器容值计算与应用,1、电容器的并联： 特点：各电容器上的电压相同，所分配到的电量与电容成反比。 总电量等于各个电容器中电量之和。所以，并联等效电容为,四、电容器容值计算与应用,2、电容器的串联： 特点：各电容器上的电量相等，所分配到的电压与电容成反比。各电容上电压之和等于总电压。总电压：等效电容的倒数：,谢谢！,开发质量部： 王建红 时 间：2013.03.28,
