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電阻器定義、分類(lèi)與作用,電容器定義、分類(lèi)與作用,電容器容值計(jì)算與應(yīng)用,內(nèi)容提要：,電阻器阻值計(jì)算與應(yīng)用,一、電阻器定義、分類(lèi)與作用,,1、電阻器的定義：★電阻的英文名稱(chēng)為resistance，通?？s寫(xiě)為R，它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì)，與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。歐姆定律指出電壓電流和電阻三者之間的關(guān)系為I=U/R，亦即R=U/I。電阻的基本單位是歐姆，用希臘字母“Ω”來(lái)表示。電阻的主要職能就是阻礙電流流過(guò)?！餁W姆定律的定義：導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。其表達(dá)式為：I=U/R。表示電阻阻值的常用單位有歐(Ω)，千歐(kΩ)，兆歐(MΩ)，換算公式如：1MΩ=103KΩ=106Ω=109mΩ※電阻器是電氣、電子設(shè)備中用得最多的基本元件之一。主要用于控制和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，或用作消耗電能的負(fù)載?！镫娮璧碾娐贩?hào)：用“”來(lái)表示。以及右圖中幾種常見(jiàn)電阻電路符號(hào)：,,一、電阻器定義、分類(lèi)與作用,2、電阻分類(lèi)：◇線繞電阻器：通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器、高頻線繞電阻器?！蟊∧る娮杵鳎禾寄る娮杵?、合成碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、化學(xué)沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器、金屬氮化膜電阻器?！髮?shí)心電阻器：無(wú)機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器、有機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器◇敏感電阻器：壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、濕敏電阻器。,一、電阻器定義、分類(lèi)與作用,3、電阻器的作用：◇碳膜電阻器將結(jié)晶碳沉積在陶瓷棒骨架上制成。碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低，是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器。◇金屬膜電阻器用真空蒸發(fā)的方法將合金材料蒸鍍于陶瓷棒骨架表面。金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩(wěn)定性好，噪聲，溫度系數(shù)小。在儀器儀表及通訊設(shè)備中大量采用?！蠼饘傺趸る娮杵髟诮^緣棒上沉積一層金屬氧化物。由于其本身即是氧化物，所以高溫下穩(wěn)定，耐熱沖擊，負(fù)載能力強(qiáng)。◇金屬玻璃鈾電阻器將金屬粉和玻璃鈾粉混合，采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上。耐潮濕，高溫，溫度系數(shù)小，主要應(yīng)用于厚膜電路。,一、電阻器定義、分類(lèi)與作用,,◇貼片電阻SMT片狀電阻是金屬玻璃鈾電阻的一種形式，他的電阻體是高可靠的釕系列玻璃鈾材料經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)而成，電極采用銀鈀合金漿料。體積小，精度高，穩(wěn)定性好，由于其為片狀元件，所以高頻性能好。SMT電阻的尺寸表示：用長(zhǎng)和寬表示（如0201，0603，0805，1206等，具體如0201表示長(zhǎng)為0.02英寸寬為0.01英寸）。◇壓敏電阻主要有碳化硅和氧化鋅壓敏電阻，氧化鋅具有更多的優(yōu)良特性?！鬂衩綦娮栌筛袧駥?，電極，絕緣體組成，濕敏電阻主要包括氯化鋰濕敏電阻，碳濕敏電阻，氧化物濕敏電阻。氯化鋰濕敏電阻隨濕度上升而電阻減小，缺點(diǎn)為測(cè)試范圍小，特性重復(fù)性不好，受溫度影響大。碳濕敏電阻缺點(diǎn)為低溫靈敏度低，阻值受溫度影響大，由老化特性，較少使用。氧化物濕敏電阻性能較優(yōu)越，可長(zhǎng)期使用，溫度影響小，阻值與濕度變化呈線性關(guān)系。有氧化錫，鎳鐵酸鹽，等材料。,一、電阻器定義、分類(lèi)與作用,◇光敏電阻光敏電阻是電導(dǎo)率隨著光量力的變化而變化的電子元件，當(dāng)某種物質(zhì)受到光照時(shí)，載流子的濃度增加從而增加了電導(dǎo)率，這就是光電導(dǎo)效應(yīng)。光敏電阻如右圖所示：◇氣敏電阻利用某些半導(dǎo)體吸收某種氣體后發(fā)生氧化還原反應(yīng)制成，主要成分是金屬氧化物，主要品種有：金屬氧化物氣敏電阻、復(fù)合氧化物氣敏電阻、陶瓷氣敏電阻等?！罅γ綦娮枇γ綦娮枋且环N阻值隨壓力變化而變化的電阻，國(guó)外稱(chēng)為壓電電阻器。所謂壓力電阻效應(yīng)即半導(dǎo)體材料的電阻率隨機(jī)械應(yīng)力的變化而變化的效應(yīng)?？芍瞥筛鞣N力矩計(jì)，半導(dǎo)體話筒，壓力傳感器等。主要品種有硅力敏電阻器，硒碲合金力敏電阻器，相對(duì)而言，合金電阻器具有更高靈敏度。,◇熱敏電阻熱敏電阻是敏感元件的一類(lèi),其電阻值會(huì)隨著熱敏電阻本體溫度的變化呈現(xiàn)出階躍性的變化,具有半導(dǎo)體特性.熱敏電阻按照溫度系數(shù)的不同分為:正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTCPositiveTemperatureCoefficient的縮寫(xiě)簡(jiǎn)稱(chēng)PTC熱敏電阻)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC是NegativeTemperatureCoefficient的縮寫(xiě)簡(jiǎn)稱(chēng)NTC熱敏電阻)※色環(huán)電阻的阻值讀?。壕茈娮杵魇怯梦鍡l色環(huán)表示標(biāo)稱(chēng)阻值和允許偏差，通常五色環(huán)電阻識(shí)別方法與四色環(huán)電阻一樣，只是比四色環(huán)電阻器多一位有效數(shù)字。圖（b）中電阻器的色環(huán)顏色依次是：棕、紫、綠、銀、棕，其標(biāo)稱(chēng)阻值為：17510-2=1.75歐，誤差為1%。如下圖所示：,☆色環(huán)電阻讀值表☆,二、電阻器阻值計(jì)算與應(yīng)用,1、電路中阻值計(jì)算：一般情況下電阻在電路中有兩種接法:串聯(lián)接法和并聯(lián)接法。⑴串聯(lián)法：串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和。由于下圖電路中I=I1=I2即：R總＝R1＋R2+＋Ｒn推論：1.n個(gè)相同阻值的電阻串聯(lián)，總電阻R總=nR；2.串聯(lián)電路電壓與電阻成正比例關(guān)系。⑵并聯(lián)法：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。如右圖電路中U=U1=U2，I=I1+I2,,,,,二、電阻器阻值計(jì)算與應(yīng)用,推論：1.并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和.2.并聯(lián)電路中的電流分配與電阻成反比?？偨Y(jié)：幾個(gè)電阻并聯(lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積,總電阻比其中任一個(gè)電阻的阻值都小。思考題：如果將三只分別為10Ω、20Ω、30Ω并聯(lián)，請(qǐng)計(jì)算其等效總電阻R總？如果再在并聯(lián)后的總電阻兩端施加12VDC電壓，試計(jì)算流過(guò)每只電阻器的分電流：I1、I2、I3。,,三、電容器定義、分類(lèi)與作用,1、電容的構(gòu)造：“”它的基本構(gòu)造是由兩個(gè)相互靠近的金屬電極板，中間夾一層電介質(zhì)構(gòu)成的。在兩個(gè)極板上加上電壓，電極板上就可以?xún)?chǔ)存電荷。兩極板所儲(chǔ)存的電荷數(shù)量相同，極性相反。儲(chǔ)存的電荷還可以通過(guò)外電路向外釋放，即電容器是充、放電荷的電子元件。而電容量的大小，取決于電容器的極板面積，極板間距及電介質(zhì)常數(shù)：電容器儲(chǔ)存電荷量的多少，取決于電容器兩端所加電壓。儲(chǔ)電量在數(shù)值上等于加在導(dǎo)電極板上的電壓與電容的乘積。即：Q=CUQ：一個(gè)極板上的電荷，單位為庫(kù)侖（C）。U：兩極板間的電位差，單位為伏特（V）。C：電容量，單位法拉（F）。,C=,三、電容器定義、分類(lèi)與作用,S：極板面積，單位為平方米（m2）。d：兩極板間距，單位為米（m）。ε：電介質(zhì)常數(shù)，單位為法/米（F/m）。1F=103mF=106μF=109nF=1012pF※由上式:Q=CU可以看出，當(dāng)電容器電容量一定時(shí)，兩極板所加電壓越高，儲(chǔ)存的電荷越多。2、電容的定義：電容器從物理學(xué)上講，它是一種靜態(tài)電荷存儲(chǔ)介質(zhì)。電容（或稱(chēng)電容量）則是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。電容器的兩極板間的電勢(shì)差增加1伏所需的電量，叫做電容器的電容。3、電容器的分類(lèi)：電容器按介質(zhì)的有機(jī)和無(wú)機(jī)分為兩大類(lèi)⑴有機(jī)介質(zhì)電容①金屬化紙介CJ：以紙作介質(zhì)，在紙上蒸發(fā)一層金屬薄膜為電極板，體積小。,三、電容器定義、分類(lèi)與作用,②紙介CZ：以紙作介質(zhì)，金屬箔作為極板，成本低，體積大，損耗（tgδ）大，只適用于低頻電路。優(yōu)點(diǎn)：比率電容大，電容范圍寬，工作電壓高，制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，體積較小，能得到較大的電容量。缺點(diǎn)：穩(wěn)定性差，固有電感和損耗都比較大，只能應(yīng)用于低頻或直流電路，通常不能在高于3～4MHz的頻率上運(yùn)用，目前已被合成膜電容取代，但在高壓紙介電容中還有一席之地。③有機(jī)薄膜：滌綸CL、聚碳酸脂CS、聚丙稀CBB等。依塑料薄膜的種類(lèi)又被分別稱(chēng)為聚乙酯電容(又稱(chēng)Mylar電容)，聚丙烯電容(又稱(chēng)PP電容)，聚苯乙烯電容(又稱(chēng)PS電容)和聚碳酸電容。,三、電容器定義、分類(lèi)與作用,＊作用：薄膜電容器具有很多優(yōu)良的特性，是一種性能優(yōu)秀的電容器。其主要特性如下：無(wú)極性，絕緣阻抗很高，頻率特性?xún)?yōu)異(頻率響應(yīng)寬廣)，而且介質(zhì)損失很小；容量范圍為3pF-0.1uF，直流工作電壓為63-500V,漏電電阻大于10KΩ。＊應(yīng)用：薄膜電容器被大量使用在模擬電路上。尤其是在信號(hào)交連的部份，必須使用頻率特性良好，介質(zhì)損失極低的電容器，方能確保信號(hào)在傳送時(shí)，不致有太大的失真情形發(fā)生。近年來(lái)音響器材為了提升聲音的品質(zhì)，PP電容和PS電容被使用在音響器材的頻率與數(shù)量愈來(lái)愈高。⑵無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器①低頻陶瓷CT：體積小，損耗大，精度低，只適用于低頻電路。②高頻陶瓷CC：體積小，高頻特性好，穩(wěn)定性好，適用于高頻電路。,三、電容器定義、分類(lèi)與作用,③云母CY：性能穩(wěn)定，損耗小，精度高，被廣泛用于高頻電路和振蕩電路。優(yōu)點(diǎn)：采用天然云母作為電容極間的介質(zhì)，耐壓高，性能相當(dāng)好,介質(zhì)損耗小，絕緣電阻大，溫度系數(shù)小。缺點(diǎn)：由于受介質(zhì)材料的影響，容量不能做得太大，一般在10PF-10000PF之間，且造價(jià)相對(duì)其它電容要高。應(yīng)用：云母電容是性能優(yōu)良的高頻電容之一，廣泛應(yīng)用于對(duì)電容的穩(wěn)定性和可靠性要求高的場(chǎng)合，并可用作標(biāo)準(zhǔn)電容器。④玻璃釉CI、玻璃膜CO：云母相似，體積小于云母，耐高溫，介質(zhì)介電系數(shù)大、體積小、損耗較小等特點(diǎn)，耐溫性和抗?jié)裥砸草^好。用于高頻電路。玻璃釉電容器適合半導(dǎo)體電路和小型電子儀器中的交、直流電路或脈沖電路使用。,三、電容器定義、分類(lèi)與作用,⑤電解電容器：金屬（正）和電解質(zhì)（負(fù)）作電容器的兩個(gè)電極板，以金屬氧化膜作電介質(zhì)。其使用溫度一般在－20C~85C以?xún)?nèi)。＊鋁電解C：以鋁為正極，液體電解質(zhì)作負(fù)極，氧化鋁膜為介質(zhì)，溫度范圍多為－20~85C。超過(guò)85C時(shí)，漏電流增加；低于－20C時(shí)，容量變小，耐壓為6.3~450V，容量10~680μF。目前已生產(chǎn)出無(wú)極性鋁電解電容，如CD71、CD03、CD94。價(jià)廉，用途廣。＊鉭電解CA：壽命、可靠性好于鋁，體積小于鋁，上限溫度可達(dá)2000C，但耐壓不超過(guò)160V，價(jià)格貴。＊鈮電解：介電常數(shù)大于鉭，體積更小，穩(wěn)定性比鉭稍差。⑥貼片陶瓷電容器：結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)：＊溫度特性：精度誤差：在0.1PF～+80%/–20%＊片容的耐壓：6.3V～630V，應(yīng)用于電子設(shè)備，移動(dòng)通訊設(shè)備，辦公自動(dòng)設(shè)備，自動(dòng)電子，檢測(cè)設(shè)備，混合集成電路等。＊陶瓷薄片層絕緣，先進(jìn)的分層技術(shù)，使高層的元件具有較高的電容值。＊單體結(jié)構(gòu)使之具有良好的機(jī)械性能，可靠性極高。＊良好的尺寸精度保證了自動(dòng)安裝的準(zhǔn)確性。,三、電容器定義、分類(lèi)與作用,⑦滌綸電容器：用兩片金屬箔做電極，夾在極薄絕緣介質(zhì)中，卷成圓柱形或者扁柱形芯子，介質(zhì)是滌綸。滌綸薄膜電容、介電常數(shù)較高，體積小，容量大，穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。如右圖即為滌淪電容：突出優(yōu)點(diǎn)：精度、損耗角、絕緣電阻、溫度特性、可靠性及適應(yīng)環(huán)境等指標(biāo)都優(yōu)于電解電容，瓷片電容。缺點(diǎn)：容量、價(jià)格比及體積比都大于以上兩種電容。用途：1、程控交換機(jī)等各種通信器材，視聽(tīng)、影音設(shè)備等；2、直流和vhf級(jí)信號(hào)隔直、旁路、耦合電路；3、濾波、降噪、脈沖電路中。,四、電容器容值計(jì)算與應(yīng)用,1、電容器的并聯(lián)：⑴特點(diǎn)：各電容器上的電壓相同，所分配到的電量與電容成反比?？傠娏康扔诟鱾€(gè)電容器中電量之和。所以，并聯(lián)等效電容為,四、電容器容值計(jì)算與應(yīng)用,2、電容器的串聯(lián)：特點(diǎn)：各電容器上的電量相等，所分配到的電壓與電容成反比。各電容上電壓之和等于總電壓。總電壓：等效電容的倒數(shù)：,,謝謝！,開(kāi)發(fā)質(zhì)量部：王建紅時(shí)間：2013.03.28,