主页   电子元器件  电阻器

八月 16 2019

电阻器的结构与原理

  电阻器和电感器、电容器一起是电子学三大基本无源器件。从能量的角度来讲,电阻器是一个耗能元件,将电能转化为热能。并且电阻器是电子电路中应用数量最多的元件,通常按功率和阻值形成不同系列,供电路设计者选用。那么什么是电阻器?其的结构与原理又是什么?下面一起来看看:

  一、电阻器基本定义

  1.电阻器在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件,将电阻接在电路中后,电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚,它可限制通过它所连支路的电流大小。

  2.作用:在电子设备中,作负载、分流、限流、分压、降压、取样等。

  3.单位:电阻器的基本单位是欧姆(Ω)。在实际当中,常常使用由Ω导出的单位。千欧(kΩ)兆欧(MΩ)吉欧(GΩ)太欧(TΩ)拍欧(PΩ)艾欧(EΩ)等。进率以kΩ为界限千以下(包含千)用小写以上用大写。

  4.电路符号:在电路中,电阻用符号“电阻器符号 ”表示,长是宽的3倍(至少2倍)。当加上限定符号后,可表示不同特性的电阻。

电阻器

电阻器

  二、基本结构

  电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成(实芯电阻器的电阻体与骨架合二为一)

电阻器外形图

电阻器外形图

  1.材料成分与作用

  (1)基体:支撑电阻体与端子的部分

  电阻器的基体最常使用氧化铝绝缘体。

  需要根据电阻器的用途,选择适合的材料(热传导率、热膨胀系数、机械强度等)。

  (2)电阻体:决定电阻器的基本特性、性能的部分电阻

  假设有下图中的物质:

  截面积[cm2]:S

  长度[cm]:L

  物质的固有电阻[Ω・cm]:ρ

  则该物质的电阻R为R=ρ・L/S [Ω]

物质

物质

固有电阻及电阻温度系数

  (3)端子:使电阻体与基板(电路图案)等建立电气、机械连接的部分

  是施加电压或电流的部分,电阻器的端子结构和形状必须根据贴装方法选择。

  为了提高贴装密度、削减贴装成本,表面贴装元件(SMD)如今已成为主流。

  2.结构图例

  (1)矩形片式电阻器

矩形片式电阻器

  (2)引线插入型电阻器(皮膜型)

引线插入型电阻器

  三、基本原理

  理想的电阻器是线性的,即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。一些特殊电阻器,如热敏电阻器、压敏电阻器和敏感元件,其电压与电流的关系是非线性的。在电阻器中,决定阻值的只是电阻体。对于截面均匀的电阻体,电阻值为:

公式1

  式中ρ为电阻材料的电阻率(欧·厘米);L为电阻体的长度(厘米);A为电阻体的截面积(平方厘米)。

  薄膜电阻体的厚度d很小,难于测准,且ρ又随厚度而变化,故把视为与薄膜材料有关的常数,称为膜电阻。实际上它就是正方形薄膜的阻值,故又称方阻(欧/方)。对于均匀薄膜:

公式2

  式中W为薄膜的宽度(厘米)。通常Rs应在一有限范围内,Rs太大会影响电阻器性能的稳定。因此圆柱形电阻体以刻槽方法,平面形电阻体用刻蚀迂回图形的方法来扩大其阻值范围,并进行阻值微调。

电阻

电阻

  电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数,因此要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。

  本文总结了电阻器的基本定义、结构以及原理。在选用电阻器时,一定要先了解电子产品整机工作环境条件。从技术性能考虑满足电路技术以保证整机的正常工作,并从经济上考虑其价格、成本,还要考虑其货源和供应情况。

相关文章

  • 电阻器的结构与原理
    电阻器和电感器、电容器一起是电子学三大基本无源器件。从能量的角度来讲,电阻器是一个耗能元件,将电能转化为热能。并且电阻器是电子电路中应用数量最多的元件,通常按功率和阻值形成不同系列...
  • 电阻器的分类与特点
    电阻器在日常生活中一般直接称为电阻,是组成电路的基本元件之一,也是应用最广泛的电子元器件,大约占所有电子元器件的35%。电阻器的分类也是多种多样的,电阻器按照其结构和性能的不同,可...

0 条评论

留言

您的邮箱地址不会被公布

 
 
   
评分: