什么是固定电阻器：工作原理及其应用
电阻器是任何电子电路中最关键的部件之一。从提供电源到防止短路，电阻器是每个电源不可或缺的一部分，并与您日常使用的电子设备一起构建。。。。
电阻器是任何电子电路中最关键的部件之一。从提供电源到防止短路，电阻器是每个电源不可或缺的一部分，并与您日常使用的电子设备一起构建。这个固定电阻器也被称为“线性”或“欧姆”电阻器，由George Westinghouse和William Stanley，Jr.发明，是一种电阻器，其所有特性都有一个固定的固定值，如电阻和功率排名。
本文将讨论这些固定电阻器的作用以及它们在当今电路中的功能，以帮助您了解它们是如何工作的，它们的类型，以及如何正确应用它们以及它们的优点和局限性。
什么是固定电阻器/释义
固定电阻器是指具有固定值的电阻。电阻器接收电压并限制流过它的电流量，以产生不同的电压并通过将其转化为热量来降低功率。
固定电阻器是电子电路中最常见的电阻器类型。这些主要用于限制电流、分压和信号电平调整。它们还被用作保护电路的电流感测部件，并用于对其他电路参数进行校正。
要了解更多关于标准电阻器的基本特性和应用，请查看我们的文章“什么是电阻器”
固定电阻器是如何工作的？
固定电阻器是一种双端无源元件，用于实现电路元件一样的电阻。整个电阻器的电流与该电阻器两个端子之间的电压供应成正比。因此，这种关系可以简单地通过使用欧姆定律来表示：
V=I×R
其中“V”是电阻器两端的电压，“I”是通过电阻器的电流，“R”是电阻值。例如，如果100欧姆的电阻器连接在10伏的电势差上，那么0.1安培的电流流过该电阻器。
固定电阻器结构
固定电阻器有两个主要部分：电阻元件和外壳，电阻元件通常被线绕成线圈，外壳可以由塑料、陶瓷或金属制成，具体取决于应用。电阻元件通常是线圈形的，以便在不占用太多空间的情况下增加其表面积。
固定电阻器的电阻取决于其长度、直径和材料特性。长度和直径可以在生产过程中或生产后通过添加更多导线或移除导线来调整。电阻器一旦制造完成，材料特性就不会改变，尽管可以测量和记录这些特性，以提高设计新产品的效率。
固定电阻器符号
具有固定值的电阻器通常使用以下符号之一进行描述。最常用的符号是国际IEC电阻器（左），但美国电阻器符号（右）至今仍在使用。
固定电阻器值
固定电阻器的值可以在0到100千兆欧姆之间。
固定电阻器有很多种，并且具有不同的值。电阻器的值由其色带表示，色带按从最高有效值到最低有效值的顺序排列。前两个带表示第一和第二个数字，而第三个带表示在这两个数字之后要加的零的数量。例如，一个具有红色、绿色和黄色波段的电阻器将为27000欧姆。
固定电阻器颜色代码
固定电阻器颜色代码用于指示电阻器的电阻值或大小。固定电阻器是一种安装后无法调整其值的电阻器。可以通过识别带颜色，然后在表格中查找相应的值来确定电阻值。
固定电阻器有四个带，用不同的颜色标记，每个带代表一条重要的信息：前两个带代表电阻值，而第三个带代表其公差。第四个波段有时包括在金属膜电阻器上，然而，它们也可以只是空白的或有金色条纹。因此，让我们仔细看看每个乐队及其含义：
- 第一和第二频带都表示以欧姆为单位的数字。例如，如果第一个波段是棕色的，第二个波段是黑色的，那么你就知道电阻值是100Ω。
- 第三个波段表示与这个标称电阻值有多大的差异；例如，如果第三个波段是红色的，那么这意味着可以有2%的百分比公差。
- 第四个波段要么是金的，要么是银的；这些金属的公差为5%。
- 有时，第五个频段可以指示故障率。
固定电阻器的类型
有几种不同类型的固定电阻器。最常见的是：
1). 碳成分电阻器。
2). 绕线电阻器。
3). 薄膜电阻器
- 碳膜电阻器
- 金属膜电阻器
4). 厚膜电阻器
- 金属氧化物薄膜电阻器。
- 氧化铈电阻器。
- 熔断电阻器。
5). 砂型电阻器。
6). 金属釉电阻器。
7). 箔电阻器。
8). 精密线电阻器。
9). 电源线电阻器。
10). 金属釉电阻器。
碳成分电阻器
它们由石墨和粘土的混合物组成，模制成圆柱形，两端连接两根引线。它们有各种电阻值、公差和额定功率。
碳成分电阻器在低频和低功率水平下使用时工作良好，但在高频或高功率水平下并不理想，因为它们往往会吸收空气中的水分。它们也往往比其他类型的电阻器噪声更大（即，产生更多的电压噪声）。
绕线电阻器
线绕电阻器由矩形长度的陶瓷涂层玻璃棒和穿过其中心的缠绕金属线组成。电线的两端连接到从陶瓷外壳的顶部和底部延伸的铜端子。
线绕固定电阻器的两种主要类型是精密线绕电阻器和功率线绕电阻器。
薄膜电阻器
薄膜电阻器通常由电阻材料以及高栅极陶瓷棒制成。这些电阻器有一个薄的电阻层，位于陶瓷基底的顶部。
薄膜电阻器和厚膜电阻器之间的主要区别在于电阻层的宽度。这些电阻器具有大约0.1微米的厚度。这些电阻器有两种类型：碳膜和金属膜。
碳膜电阻器
碳膜电阻器是一种使用碳膜作为其电阻元件的固定电阻器。这是通过在陶瓷芯的表面涂上碳粉，然后在高温下烘焙而成。电阻值是通过改变薄膜的长度和厚度来控制的，也可以通过在后期生产过程中对其进行激光修整来控制。
碳膜电阻器价格低廉，可广泛使用。它们通常用于需要100欧姆至1兆欧姆（1000000欧姆）之间电阻的应用。
金属膜电阻器
金属膜电阻器使用与用于碳膜电阻器的工艺类似的工艺来制造，但是不是将电阻器元件应用为碳膜，而是将其应用为金属膜。金属膜电阻器用于稳定性很重要的应用中，例如在音频设备中。
它们还具有低水平的噪声和温度系数。因为它们是由金属而不是碳制成的，所以它们往往比碳膜电阻器更耐用。金属膜电阻器是市场上最常见的电阻器类型。
厚膜电阻器
厚膜电阻器的设计类似于薄膜，除了像厚膜这样的电阻材料层。这些电阻器有三种类型：金属氧化物电阻器、易熔电阻器和金属陶瓷薄膜电阻器。
金属氧化物膜电阻器
这是一种使用电阻元件（如薄金属氧化物膜）的固定电阻器。它在结构上类似于碳膜电阻器，但金属氧化物材料提供了更高的温度稳定性并降低了噪声特性。它们比碳和金属膜电阻器更稳定，并提供优异的温度性能。
金属氧化物电阻器通常用于低功率应用，如音频电子和小型电源，在这些应用中，它们的性能使它们比更便宜的碳膜电阻器更受欢迎。
氧化铈电阻器
这些电阻器也被称为网络电阻器。在这些类型的电阻器中，内部区域主要包括陶瓷绝缘材料，并且金属合金或碳膜层包裹在金属陶瓷电阻器周围。这些电阻器被设计成矩形或正方形，端子用于PCB（印刷电路板）中的连接。这些电阻器在最高温度下提供稳定的工作，因为当温度变化时，它们的电阻值不会变化。
熔断电阻器
这是一种特殊的电阻器，用于保护任何电路。用于制造这种电阻器的材料具有熔断特性，一旦电流负载突然移动超过必要程度，就不会产生多余的热量或起火。这些电阻器用于高灵敏度电路，在这些电路中，浪涌处理以及过载要求不是很严格。请参阅此链接以了解有关熔断电阻器的更多信息。
精密绕线电阻器
精密线绕电阻器具有低电阻值，范围从小于1欧姆到大约100千欧姆，具有低容差额定值，通常不大于1%。这种类型的固定电阻器的额定功率相对较低，典型的额定功率范围从小于1瓦到大约20瓦。
电源线绕线电阻器
电力线绕电阻器也具有有限的电阻值；然而，它们的电阻值范围从小于1欧姆到几兆欧姆。这种类型的固定电阻器的额定功率远高于精密线绕电阻器提供的额定功率，典型额定功率范围为10瓦到数百瓦或更多。
金属釉电阻器
这是一种无源元件，其中金属颗粒和玻璃粉末的混合物主要用于将电流限制在固定水平。这些电阻器具有较小的电阻温度系数或TCR。这里的TCR是指当温度升高时，材料的电阻发生变化。
金属釉电阻器用于红外图像转换器、核装置、导航雷达、通信装置、分压器、粒子加速器等。
箔电阻器
最稳定和精确的部件是箔电阻器，用于将电流限制在一定范围内。与其他类型的电阻器相比，这些电阻器产生较少的低噪声。这种电阻器的另一个名称是高精度电阻器，并且这些电阻器的TCR较小。箔电阻的应用主要包括航空、油环、音频元件、电子秤等。
固定电阻器和可变电阻器之间的差异
固定电阻器和可变电阻器之间的主要区别如下所述。
| 固定电阻器 | 可变电阻器 |
| 固定电阻器具有固定的电阻值。 | 可变电阻器具有变化的电阻值。 |
| 固定电阻器上印有其值，因此无法更改 | 可变电阻器的值可能会发生变化，因为它们没有打印在上面。 |
| 这些电阻器有不同类型，如薄膜、厚膜、表面安装、线绕、金属膜芯片和金属氧化物电阻器。 | 这些电阻器有三种类型：微调器、电位计和变阻器。 |
| 该电阻器包括两个端子，用于连接电路中的不同部件。 | 可变电阻器包括三个端子，其中两个端子是固定的，另一个端子是可移动的，称为刮水器。 |
| 该电阻器中使用的材料是用于缠绕芯的锰铜线或镍铬线，因为它们提供高电阻，并且芯使用玻璃、陶瓷或塑料。 | 可变电阻器包括由碳、金属陶瓷或线圈制成的电阻轨道。 |
| 这些电阻器将电路中的电流限制在一定水平。 | 这些电阻器用于调节电路中的电压或电流值。 |
| 固定电阻器用于放大器、电视机和其他昂贵的电子电路。 | 可变电阻器用于调光开关和收音机音量控制旋钮。 |
| 这些电阻器的电阻值主要包括10Ω、100Ω、10kΩ和100KΩ。 | 可变电阻器的电阻值范围从“0”到某个最高值。 |
优点和缺点
这个固定电阻器的优点r在下文中进行了讨论。
- 降低成本-高功率和高性能碳膜电阻器价格低廉。
- 低噪音-与其他类型的电阻器相比，碳膜电阻器导致低噪声水平。
- 小尺寸-碳膜电阻器，特别是厚膜电阻器和薄膜电阻器与其他类型的电阻器相比具有较小的尺寸。
- 高稳定性-碳膜电阻器比金属氧化物电阻器更稳定，因为它们不受温度和湿度水平变化的影响。
这个固定电阻器的缺点下文将对此进行讨论。
- 低额定功率-碳膜电阻器具有低额定功率。最大额定功率通常为1/8瓦或更小。
- 精确度降低-碳膜电阻器不如金属氧化物电阻器或绕线电阻器精确。
- 固定电阻值-电阻器制造完成后，电阻值无法调整。
- 它们不防水，不能在水下使用。
- 它们每秒只能承受1伏的电压。
- 它们很容易受到噪音和干扰，尤其是在周围有大量电磁辐射的情况下，因为它们的电阻很低。
应用/用途
这个固定电阻器的应用包括以下内容。
- 它们用于电源以降低输入电压，也可以用于电路以限制电流，还可以用于需要耗散热能的加热器。
- 固定电阻器通常用于偏置晶体管和二极管，这意味着它们用于设置二极管和晶体管等有源器件的工作点（也称为Q点）。
- 固定电阻器可以放置在整个电路的各个点上，这取决于它对电路的整体操作的期望效果。
- 它们通常用作数字电路中的上拉电阻器，因为它们有助于防止浮动输入由于噪声或其他干扰而改变状态。
固定电阻器的主要用途是什么？
固定电阻器的主要用途是控制或限制电子电路中的电流流动。它们通常与一个或多个其他组件（如电容器、电感器和晶体管）一起使用，以形成电子电路。
固定电阻器的特点是什么？
固定电阻器的特点包括：
- 稳定性和可靠性高。
- 电阻值范围很广，从很小到十亿欧姆不等。
- 可用于各种环境和条件，如温度、湿度、压力、振动和辐射。
- 低噪音产生。
- 低功耗
为什么固定电阻器是欧姆的？
固定电阻器是欧姆的，因为它们有一个固定的电阻或一个不依赖于流经部件的电流量的电阻。
这意味着，当通过固定电阻器时，相同量的电压（V）将始终转化为相同量的电流（I）。这种关系的公式是V=I x R，其中R表示固定电阻。
电位计是固定电阻器吗？
固定电阻器是一种具有固定值的电阻器。电位计也是一种电阻器，但它不是固定电阻器。相反，它有一个可变值：该值会根据您处于其范围的顶部还是底部而变化。
这两种类型的电阻器都有助于调节电路中的电流，这有助于保护电路免受损坏。
因此，这是对固定电阻器的概述，包括其类型、差异、优点、缺点和应用。固定电阻器的两个主要特性是：；标称电阻值和最大耗散。标称电阻值采用颜色编码，否则会打印在电阻体上。通常，电阻器本体上没有标记最大耗散，但电阻器的规格会通过使用0.125 W、0.25 W、0.5 W等值来获得最大耗散。这里有一个问题，固定电阻器的公差值是多少？