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(jié)構(gòu)、純度與溫度有很大的關(guān)系，良導(dǎo)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(dāng)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(dǎo)體實(shí)驗(yàn)，就是利用物質(zhì)于溫度變化時所做的阻抗實(shí)驗(yàn)（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(jì)要求。一般而言，絕緣體的電阻隨溫度增加而減少，導(dǎo)體則恰好相反。

電阻器的分類有很多種，如果依工作特性、結(jié)構(gòu)、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(dǎo)電材質(zhì)制成的電子組件，運(yùn)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(biāo)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?biāo)示方式不同于固定電阻，是以數(shù)值直接標(biāo)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(shí)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(zhuǎn)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(zhuǎn)軸帶動滑片以調(diào)整電阻值，其轉(zhuǎn)軸很短甚至無轉(zhuǎn)軸，經(jīng)常需要用起子才能轉(zhuǎn)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(jī)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(qiáng)弱來開啟燈殺，這種夜燈便是運(yùn)用光敏電阻，來控制燈殺的開關(guān)。

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(dǎo)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(lán)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(fù)5％，因此這個電阻器的電阻值為10╳10二次方Ω正負(fù)5%=1000Ω正負(fù)5%，即為1KΩ正負(fù)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(xì)的金屬導(dǎo)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(yùn)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?yàn)樗捏w積小，阻值可制作得很大，因此常運(yùn)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(shí)際上合金被膜電阻并不是純電阻，而是帶有一點(diǎn)半導(dǎo)體性質(zhì)，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(diǎn)是在高溫底下亦相當(dāng)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(yùn)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(jié)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(diǎn)是價格便宜，而且穩(wěn)定度高，所以運(yùn)用得相當(dāng)廣泛。但其最大的缺點(diǎn)為耐濕性較差，因?yàn)樘加龅綕駳饧磿趸?，若其氧化后再加上?fù)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(hù)。

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(dāng)適合大量制造，且價格相當(dāng)?shù)土?。碳素固態(tài)電阻的質(zhì)量很輕，結(jié)構(gòu)緊密，且具有相當(dāng)廣泛的阻值范圍，使用得相當(dāng)普遍。此種電阻可分為絕緣型與非絕緣型，在電子設(shè)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(dāng)良好，因?yàn)樵诟哳l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(yùn)用于大功率電路中，其結(jié)構(gòu)是將線繞電阻器的結(jié)構(gòu)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(diǎn)是不怕機(jī)械力量的震動影響、耐震、耐熱、耐濕、散熱性良好。