電阻知識概述

無論是哪一種音響器材，內(nèi)部線路板上最常見的電子組件非電阻器莫屬，今天我們就談一談什么是電阻器。在常溫之下無論是液態(tài)或固態(tài)的物體，皆有一定的阻抗存在，這個阻抗便可稱為電阻。電阻的大小和材料的結構、純度與溫度有很大的關系，良導體能通過的電流大所以電阻小，絕緣體能通過的電流小故電阻大，上述由歐姆定律I=V/R（電流=電壓/電阻）可得知。當溫度變化時阻抗的增加或減少，將視材料而有所不同，例如我們常聽到的超導體實驗，就是利用物質于溫度變化時所做的阻抗實驗（于極低溫時成效較佳），阻抗愈低能量的損耗就愈少，也就愈符合環(huán)保與經(jīng)濟要求。一般而言，絕緣體的電阻隨溫度增加而減少，導體則恰好相反。

電阻器的分類有很多種，如果依工作特性、結構、用途、功率消耗與誤差百分比約著眼，可分為固定電阻器、可變電阻器、半可變電阻器與特殊用途電阻器等四種。無論是何種電阻器，皆是以導電材質制成的電子組件，運用最廣的有固定與可調(diào)兩種。常見的"固定電阻器"經(jīng)組合包裝后，其兩端露出金屬端子，以便焊接于線路板上，其主體上并以色環(huán)標示電阻值與誤差值。"可變電阻器"則是于固定電阻器上加上一個可變動的部分，以調(diào)整其電阻值?？勺冸娮璧淖杩箻耸痉绞讲煌诠潭娮?，是以數(shù)值直接標示書寫于電阻器上，像我們使用的音量旋鈕便通常是可變電阻器。"半可變電阻"其實也可以視為可變電阻，二者主要的差別，在于可變電阻需經(jīng)常調(diào)整其電阻值，因此制成可轉動的旋鈕型態(tài)﹔半可調(diào)電阻因不需經(jīng)常改變其電阻值，或經(jīng)調(diào)整后即不需改變，因此是以轉軸帶動滑片以調(diào)整電阻值，其轉軸很短甚至無轉軸，經(jīng)常需要用起子才能轉動。"特殊電阻"這一類的阻抗數(shù)值可受外界溫度、光線、磁場、濕度、電壓、電場、機械壓力等因素影響而改變，例如市面上銷售的室內(nèi)小夜燈，就有一種是以光線的強弱來開啟燈殺，這種夜燈便是運用光敏電阻，來控制燈殺的開關。

接下來，我們將就上述四種電阻器逐一分期說明。

固定電阻器

"固定電阻器"可分為︰

金屬類－線繞電阻器、金屬披膜電阻器

碳素類－碳膜電阻器、碳膜固態(tài)電阻器

半導體類－光敏電阻、熱敏電阻、氣敏電阻、變阻器

特殊電阻類－航天電阻

固定電阻器的外觀尺寸與披覆顏色，隨各家廠商而有所不同，常見的披覆顏色有棕色、藍色、土黃色等。固定電阻器的數(shù)值大多是以色碼來表示數(shù)值，通常電阻器上印有四個色環(huán)，每一個色環(huán)顏色皆代表不同的數(shù)值（如附表），第一個色環(huán)代表第一位數(shù)，第二個色環(huán)代表第二位數(shù)，第三個色環(huán)代表第三位數(shù)，稱為倍數(shù)或者是乘數(shù)，第四個色環(huán)代表電阻器可能的誤差值。

舉例而言，某電阻的色環(huán)顏色為第一色環(huán)"棕"、第二色環(huán)"黑"、第三色環(huán)"紅"、第四色環(huán)"金"。按照下列色環(huán)對照表可得知，"棕"代表1、"黑"代表0、"紅"代表10的二次方、"金"代表誤差正負5％，因此這個電阻器的電阻值為10╳10二次方Ω正負5%=1000Ω正負5%，即為1KΩ正負5%。

金屬類電阻

金屬類電阻共分線繞電阻與金屬被膜電阻二種，其中線繞電阻是以很細的金屬導線繞在圓形或扁形的絕緣體上，絕緣體通常為白瓷管，再以合成樹脂、琺瑯等材料將絕緣體密封。線繞電阻分為功率型、低功率型以及精密型等三類，最主要的作用為降低電阻或分壓線路中之電阻，或者是電源之泄放電阻。

金屬被膜電阻在特性上比線繞電阻改良許多，尤其是在高頻的運用上，雖然金屬被膜電阻不像線繞電阻一樣能忍受大功率，但是因為它的體積小，阻值可制作得很大，因此常運用于小體積的精密電器產(chǎn)品上，如計算器、電視游樂器等。金屬被膜電阻可分為下列三種︰合金被膜電阻、氧化金屬被膜電阻與其它金屬膜。合金被膜電阻的有效被膜厚度愈薄，其電阻系數(shù)也就愈大，實際上合金被膜電阻并不是純電阻，而是帶有一點半導體性質，所以在相同的背景溫度與消耗功率下，阻值愈高者其穩(wěn)定度也就愈差。另外氧化金屬被膜電阻的特點是在高溫底下亦相當穩(wěn)定，使用時電流雜音小、高頻特性尚可，但會產(chǎn)生高溫因此需注意周圍的零件配置。

碳素類電阻

碳膜電阻可算是運用最久與最廣的電阻，它的穩(wěn)定度佳、價格便宜，所以使用得非常廣泛。常用的碳膜電阻分為高溫分解式碳膜電阻，與沉積式碳硼膜電阻二種。高溫分解式碳膜電阻制作方式是從碳水化合物中提煉出瓦斯，再將瓦斯熏在瓷管表面，并置于1000度－1200度的高溫中使其分解，如此瓷管將會有一層碳的結晶物附著其上，而形成一層電阻膜。另外，沉積式碳硼膜電阻制作方式與高溫分解式碳膜電阻大致相同，不過在碳沉積時加入三氯化硼，將少量的硼與碳一起沉積而成，由于以上二種電阻皆是以沉積方式制成，因此也可稱之為沉積式碳膜電阻器。

碳膜電阻的最大特點是價格便宜，而且穩(wěn)定度高，所以運用得相當廣泛。但其最大的缺點為耐濕性較差，因為碳遇到濕氣即會氧化，若其氧化后再加上負載，則電阻會因濕度的升高而發(fā)生斷路，因此必須以鑄殼或陶瓷外殼加以保護。

碳素固態(tài)電阻不是以碳膜附著于絕緣體上，而是將碳素壓成棒裝的固體，再加上絕緣披覆與引線而成。由于引線與絕緣涂層可由模具一次做成，因此這種電阻相當適合大量制造，且價格相當?shù)土?。碳素固態(tài)電阻的質量很輕，結構緊密，且具有相當廣泛的阻值范圍，使用得相當普遍。此種電阻可分為絕緣型與非絕緣型，在電子設備中通常使用絕緣型電阻。碳素固態(tài)電阻對高頻的特性相當良好，因為在高頻時其有效電阻反而下降，與一般電阻器頻率增加電阻值即隨之增加的特性恰好相反。

水泥電阻

水泥電阻最主要運用于大功率電路中，其結構是將線繞電阻器的結構放入長方形瓷框中再用耐熱水泥充填后密封，外型像是一個白色長方型水泥塊。它的特點是不怕機械力量的震動影響、耐震、耐熱、耐濕、散熱性良好。