电阻、电容、电感基础知识
(一)电阻
常见电阻有碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、线绕电阻和电位器等。表1是多个常见电阻结构和特点。
图1电阻外形
电阻种类(电阻结构和特点):
碳膜电阻
气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或瓷管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽方法变更碳膜长度,能够得到不一样阻值。碳膜电阻成本较低,性能通常。
金属膜电阻
在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和改变金属膜厚度能够控制阻值。这种电阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高。
碳质电阻
把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。在电阻上用色环表示它阻值。
这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很小采取。
线绕电阻
用康铜或镍铬合金电阻丝,在陶瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可变两种。它特点是工作稳定,耐热性能好,误差范围小,适适用于大功率场所,额定功率通常在1瓦以上。
碳膜电位器
它电阻体是在马蹄形纸胶板上涂上一层碳膜制成。它阻值改变和中间触头位置关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型多个,有和开关一起组成带开关电位器。
还有一个直滑式碳膜电位器,它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值。这种电位器调整方便。
线绕电位器
用电阻丝在环状骨架上绕制成。它特点是阻值范围小,功率较大。
大多数电阻上,全部标有电阻数值,这就是电阻标称阻值。电阻标称阻值,往往和它实际阻值不完全相符。有阻值大部分,有阻值小部分。电阻实际阻值和标称阻值偏差,除以标称阻值所得百分数,叫做电阻误差。表2是常见电阻许可误差等级。
许可误差 | ±0.5% | ±1% | ±2% | ±5% | ±10% | ±20% |
级别 | 005 | 01 | 02 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
表2常见电阻许可误差等级
国家要求出一系列阻值作为产品标准。不一样误差等级电阻有不一样数目标标称值。误差越小电阻,标称值越多。表2是一般电阻标称阻值系列。表3中标称值能够乘以10、
100、1000、10k;100k;比如1.0这个标称值,就有1.0Ω、10.OΩ、100.OΩ、1.0kΩ、10.0kΩ、100.0kΩ、1.0MΩ;10.0MΩ;
许可误差 | 标称阻值系列 |
±5% | 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1 |
±10% | 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 |
±20% | 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
表3一般固定电阻标称阻值系列
不一样电路对电阻误差有不一样要求。通常电子电路,采取Ⅰ级或Ⅱ级就能够了。在电路中,电阻阻值,通常全部标注标称值。假如不是标称值,能够依据电路要求,选择和它相近标称电阻。
当电流经过电阻时候,电阻因为消耗功率而发烧。假如电阻发烧功率大于它能承受功率,电阻就会烧坏。电阻长时间工作时许可消耗最大功率叫做额定功率。电阻消耗功率能够由电功率公式:
P=I×UP=I2×R P=U2/R
计算出来,P表示电阻消耗功率,U是电阻两端电压,I是经过电阻电流,R是电阻阻值。电阻额定功率也有标称值,常见有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。在电路图中,常见图2所表示符号来表示电阻标称功率。选择电阻时候,要留一定余量,选标称功率比实际消耗功率大部分电阻。比如实际负荷1/4瓦,能够选择1/2瓦电阻,实际负荷3瓦,能够选择5瓦电阻。
图2电阻功率标识
为了区分不一样种类电阻,常见多个拉丁字母表示电阻类别,图3所表示。第一个字母R表示电阻,第二个字母表示导体材料,第三个字母表示形状性能。上图是碳膜电阻,下图是精密金属膜电阻。表1列出电阻类别和符号。表2是常见电阻技术特征。
图3电阻类型标识
次序 | 类别 | 名称 | 简称 | 符号 |
第一个字母 | 主称 | 电阻器 | 阻 | R |
第二个字母 | 导体材料 | 碳膜 | 碳 | T |
第三个字母 | 形状性能等 | 大小 | 小 | X |
表4电阻类别和符号
电阻类别 | 额定功率(W) | 标称阻值范围(Ω) | 温度系数(1/℃) | 噪声电势 | 利用频率 |
RT 型 | 0.05 | 10-100×103 5.1-510×103 5.1-910×103 5.1-2×106 | | | 1-5 10 兆赫以下 |
RU 型 | 0.125 | 5.1-510×103 10-1×106 | | | 1-5 10 兆赫以下 |
RJ 型 | 0.125 | 30-510×103 | | | 1-4 10 兆赫以下 |
RXYC 型线绕电阻 | 2.5-100 | 5.1-56×106 | | | 低频 |
WTH 型 | 0.5-2 | 470-4.7×106 | 5-10 | | 几百千赫以下 |
WX 型 | 1-3 | 10-20×103 | | | 低频 |
表5常见电阻技术特征
碳质电阻和部分1/8瓦碳膜电阻阻值和误差用色环表示。在电阻上有三道或四道色环。靠近电阻端是第一道色环,其它顺次是二、三、四道色环,图1所表示。第一道色环表示阻值最大一位数字,第二道色环表示第二位数字,第三道色环表示阻值未应该有多个零。第四道色环表示阻值误差。色环颜色所代表数字或意义见表1。
图4电阻电路符号表示方法
色别 | 第一色环 | 第二色环 | 第三色环 | 第四色环 | 误差 |
棕 | 1 | 1 | 10 | | |
红 | 2 | 2 | 100 | | |
橙 | 3 | 3 | 1000 | | |
黄 | 4 | 4 | 10000 | | |
绿 | 5 | 5 | 100000 | | |
蓝 | 6 | 6 | 1000000 | | |
紫 | 7 | 7 | 10000000 | | |
灰 | 8 | 8 | | | |
白 | 9 | 9 | | | |
黑 | 0 | 0 | 1 | | |
金 | 0.1 | | | | ±5% |
银 | 0.01 | | | | ±10% |
无色 | | | | | ±20% |
表6色环颜色所代表数字或意义
比如有一个碳质电阻,它有四道色环,次序是红、紫、黄、银。这个电阻阻值就是270000欧,误差是±10%。双比如有一个碳质电阻,它有棕、绿、黑三道色环,它阻值就是15欧,误差是±20%。
电阻型号命名方法,分类,关键特征参数
导电体对电流阻碍作用称着电阻,用符号R表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、KΩ、MΩ表示。
一、电阻型号命名方法:
国产电阻器型号由四部分组成(不适用敏感电阻)
第一部分:主称,用字母表示,表示产品名字。如R表示电阻,W表示电位器。
第二部分:材料,用字母表示,表示电阻体用什么材料组成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。 1-一般、第三部分:分类,通常见数字表示,部分类型用字母表示,表示产品属于什么类型。
2-一般、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。
第四部分:序号,用数字表示,表示同类产品中不一样品种,以区分产品外型尺寸和性能指标等
比如:R T 1 1 型一般碳膜电阻a1}
二、电阻器分类
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
三、关键特征参数
1、标称阻值:电阻器上面所标示阻值。
2、许可误差:标称阻值和实际阻值差值跟标称阻值之比百分数称阻值偏差,它表示电阻器精度。
许可误差和精度等级对应关系以下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级
3、额定功率:在正常大气压力90-106.6KPa及环境温度为-55℃~+70℃条件下,电阻器长久工作所许可耗散最大功率。
线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500
非线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100
4、额定电压:由阻值和额定功率换算出电压。
5、最高工作电压:许可最大连续工作电压。在低气压工作时,最高工作电压较低。 6、温度系数:温度每改变1℃所引发电阻值相对改变。温度系数越小,电阻稳定性越好。阻值随温度升高而增大为正温度系数,反之为负温度系数。
7、老化系数:电阻器在额定功率长久负荷下,阻值相对改变百分数,它是表示电阻器寿命长短参数。
8、电压系数:在要求电压范围内,电压每改变1伏,电阻器相对改变量。
9、噪声:产生于电阻器中一个不规则电压起伏,包含热噪声和电流噪声两部分,热噪声是因为导体内部不规则电子自由运动,使导体任意两点电压不规则改变。
(二)电容
常见电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜
电容、陶瓷电容、电解电容等。
图1电容外形
电容种类 | 电容结构和特点 |
纸介电容 | 用两片金属箔做电极, 夹在极薄电容纸中, 卷成圆柱形或扁柱形芯子, 然后密封在金属壳或绝缘材料(如火漆、陶瓷、玻璃釉等)壳中制成。它特点是体积较小, 容量能够做得较大。不过有固有电感和损耗全部比较大, 用于低频比较适宜。 |
云母电容 | 用金属箔或在云母片上喷涂银层做电极板, 极板和云母一层一层叠合后, 再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它特点是介质损耗小, 绝缘电阻大、温度系数小, 适宜用于高频电路。 |
陶瓷电容 | 用陶瓷做介质, 在陶瓷基体两面喷涂银层, 然后烧成银质薄膜做极板制成。它特点是体积小, 耐热性好、损耗小、绝缘电阻高, 但容量小, 适宜用于高频电路。 |
薄膜电容 | 结构和纸介电容相同, 介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容, 介电常数较高, 体积小, 容量大, 稳定性很好, 适宜做旁路电容。 聚苯乙烯薄膜电容, 介质损耗小, 绝缘电阻高, 不过温度系数大, 可用于高频电路。 |
金属化纸介电容 | 结构和纸介电容基础相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来替换金属箔, 体积小, 容量较大, 通常见在低频电路中。 |
油浸纸 | 它是把纸介电容浸在经过尤其处理油里, 能增强它耐压。它特点是电容量大、耐压高, |
介电容 | 不过体积较大。 |
铝电解电容 | 它是由铝圆筒做负极, 里面装有液体电解质, 插入一片弯曲铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理, 使正极片上形成一层氧化膜做介质。它特点是容量大, 不过漏电大, 稳定性差, 有正负极性, 适宜用于电源滤波或低频电路中。使用时候, 正负极不要接反。 |
钽、铌电解电 | 它用金属钽或铌做正极, 用稀硫酸等配液做负极, 用钽或铌表面生成氧化膜做介质制成。它特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特征好。用在要求较高设备中。 |
半可变电容 | 也叫做微调电容。它是由两片或两组小型金属弹片, 中间夹着介质制成。调整时候改变两片之间距离或面积。它介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。 |
可变电容 | 它由一组定片和一组动片组成, 它容量伴随动片转动能够连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动, 叫做双连。可变电容介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大, 损耗小, 多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式, 体积小, 多用在晶体管收音机中。 |
表1常见电容结构和特点
电容器上标有电容数是电容器标称容量。电容器标称容量和它实际容量会有误差。常见
固定电容许可误差等级见表2。常见固定电容标称容量系列见表3。
许可误差 | 等级 |
±2% | 02 |
±5% | Ⅰ |
±10% | Ⅱ |
±20% | Ⅲ |
(+20% -30%) | Ⅳ |
(+50% -20%) | Ⅴ |
(+100%-10%) | Ⅵ |
表2常见固定电容许可误差等级
电容类别 | 许可误差 | 容量范围 | 标称容量系列 |
纸介电容、金属化纸介电容、纸膜复合介质电容、低频(有极性)有机薄膜介质电容 | ±5% | 100pF-1uF | 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
1uF-100uF | 1 2 4 6 8 10 15 20 30 | ||
高频(无极性)有机薄膜介质电容、瓷介电容、玻璃釉电容、云母电容 | ±5% | | 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 |
±10% | 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 | ||
±20% | 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 | ||
铝、钽、铌、钛电解电容 | ±10% | | 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 |
表3常见固定电容标称容量系列
电容长久可靠地工作,它能承受最大直流电压,就是电容耐压,也叫做电容直流工作电压。假如在交流电路中,要注意所加交流电压最大值不能超出电容直流工作电压值。
表4是常见固定电容直流工作电压系列。有*数值,只限电解电容用。
1.6 | 4 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 32* | 40 | 50 | 63 |
100 | 125* | 160 | 250 | 300* | 400 | 450* | 500 | 630 | 1000 |
表4常见固定电容直流电压系列
因为电容两极之间介质不是绝正确绝缘体,它电阻不是无限大,而是一个有限数值,通常在1000兆欧以上。电容两极之间电阻叫做绝缘电阻,或叫做漏电电阻。漏电电阻越小,漏电越严重。电容漏电会引发能量损耗,这种损耗不仅影响电容寿命,而且会影响电路工作。所以,漏电电阻越大越好。
电容种类也很多,为了区分开来,也常见多个拉丁字母来表示电容类别,图2所表示。第一个字母C表示电容,第二个字母表示介质材料,第三个字母以后表示形状、结构等。上面是小型纸介电容,下面是立式矩开密封纸介电容。表5列出电容类别和符号。表6是常见电容几项特征。
图2
顺序 | 类别 | 名称 | 简称 | 称号 |
第一个字母 | 主称 | 电容器 | 容 | C |
第二个字母 | 介质材料 | 纸介 | 纸 | Z |
| | 电解 | 电 | D |
第三个字母以后 | 形状 | 筒形 | 筒 | T |
结构 | 密封 | 密 | M | |
大小 | 小型 | 小 | X |
表5电容类别和符号
电容种类 | 容量范围 | 直流工作电压(V) | 利用频率(MHz) | 正确度 | 漏电电阻(Ω) |
中小型纸介电容 | 470pF-0.22uF | 63-630 | 8 以下 | Ⅰ-Ⅲ | >5000 |
金属壳密封纸介电容 | 0.01uF-10uF | 250-1600 | 直流, | Ⅰ-Ⅲ | >1000-5000 |
中、小型金属化纸介电容 | 0.01uF-0.22uF | 160、 250、400 | 8 以下 | Ⅰ-Ⅲ | > |
金属壳密封金属化纸介电容 | 0.22uF-30uF | 160-1600 | 直流, | Ⅰ-Ⅲ | >30-5000 |
薄膜电容 | 3pF-0.1uF | 63-500 | 高频、低频 | Ⅰ-Ⅲ | >10000 |
云母电容 | 10pF-0.51uF | 100-7000 | 75-250 以下 | 02-Ⅲ | >10000 |
瓷介电容 | 1pF-0.1uF | 63-630 | 低频、高频 | 50-3000 以下02-Ⅲ | >10000 |
铝电解电容 | 1uF-10000uF | 4-500 | 直流, | ⅣⅤ | |
钽、铌电解电容 | 0.47uF-1000uF | 6.3-160 | 直流, | ⅢⅣ | |
瓷介微调电容 | 2/7pF-7/25pF | 250-500 | 高频 | | >1000-10000 |
可变电容 | 最小>7pF | 100 以上 | 低频, 高频 | | >500 |
表6常见电容几项特征
电容器容量标示
1、直标法
用数字和单位符号直接标出。如01uF表示0.01微法,有些电容用“R”表示小数点,如R56
表示0.56微法。
2、文字符号法
用数字和文字符号有规律组合来表示容量。如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示
6.8pF,2u2表示2.2uF.
3、色标法
用色环或色点表示电容器关键参数。电容器色标法和电阻相同。
电容器偏差标志符号:+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、
+50%-20%--S、+80%-20%--Z。
(三)电感
电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线相互相互绝缘,而绝缘管能够是空心,
也能够包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),
1H=10^3mH=10^6uH。
一、电感分类
按电感形式 分类:固定电感、可变电感。
按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、 铁芯线圈、 铜芯线圈。
按工作性质 分类:天线线圈、振荡线圈、 扼流线圈、 陷波线圈、 偏转线圈。
按绕线结构 分类:单层线圈、多层线圈、 蜂房式线圈。
二、电感线圈关键特征参数
1、电感量L
电感量L表示线圈本身固有特征,和电流大小无关。除专门电感线圈(色码电感)外,电感量通常不专门标注在线圈上,而以特定名称标注。
2、感抗XL
电感线圈对交流电流阻碍作用大小称感抗XL,单位是欧姆。它和电感量L和交流电频率f关系为XL=2πfL
3、品质原因Q
品质原因Q是表示线圈质量一个物理量,Q为感抗XL和其等效电阻比值,即:Q=XL/ R。线圈Q值愈高,回路损耗愈小。线圈Q值和导线直流电阻,骨架介质损耗,屏蔽罩或铁芯引发损耗,高频趋肤效应影响等原因相关。线圈Q值通常为几十到几百。
4、分布电容
线圈匝和匝间、线圈和屏蔽罩间、线圈和底版间存在电容被称为分布电容。分布电容存在使线圈Q值减小,稳定性变差,所以线圈分布电容越小越好。
三、常见线圈
1、单层线圈
单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天
线线圈。
2、蜂房式线圈
假如所绕制线圈,其平面不和旋转面平行,而是相交成一定角度,这种线圈称为蜂房式
线圈。而其旋转一周,导线往返弯折次数,常称为折点数。蜂房式绕法优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈全部是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小
3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
线圈电感量大小和有没有磁芯相关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提升线圈品质原因。
4、铜芯线圈
铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。
5、色码电感器
色码电感器是含有固定电感量电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标识。
6、阻流圈(扼流圈)
限制交流电经过线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。
7、偏转线圈
偏转线圈是电视机扫描电路输出级负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。