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橡胶垫圈从能量的角度来看,电阻本质上是一个耗能元件,他通过设置障碍,阻碍电子的移动,并让电子不断地摩擦而产生热量。
在欧姆定律中,我们定义电阻为在一个恒定的电压下,可以流过多少电流,也就是 R = U / I 。
如果使用焦耳定律来理解,可以阐述为在电阻上流过一个电流,单位时间内产生的热量。
硒鼓电阻(Resistance,通常用“R”表示)是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。
一、电阻的基本原理
不锈钢棒电阻和电容、电容一起,被称为电子学领域的三大基本"粒子",就像复仇者联盟中的那几个奇幻宝石一样,组成了丰富且神奇的电子世界。
从能量的角度来看,电阻本质上是一个耗能元件,他通过设置障碍,阻碍电子的移动,并让电子不断地摩擦而产生热量。
在欧姆定律中,我们定义电阻为在一个恒定的电压下,可以流过多少电流,也就是 R = U / I 。
如果使用焦耳定律来理解,可以阐述为在电阻上流过一个电流,单位时间内产生的热量。
下图展示了实际电阻元件的等效模型
真实的电阻器件都是非理想的,存在一定引线电感和极间电容,当应用在频率较高的场景下时,这些因素不能忽略。
薄膜电阻的频率特性
上图是一个薄膜电阻的频率特性曲线,可以看到这个电阻的高频特性非常好,它的极间电容只有0.0262pF,引线电感只有0.00189nH,其中75Ω 阻值的电阻在30GHz的频率下工作还是稳定的。
当然,这种薄膜电阻肯定是一种特殊工艺制成的,我们通常使用的贴片电阻主要是以厚膜电阻为主,性能远达不到上图中的高频特性,厚膜电阻的引线电感通常在几个 nH,两引线点的极间电容在几个 pF,因此大多数厚膜电阻只能使用在几百 MHz 到 GHz 左右。
二、电阻值的标准
我们在电路设计中所选用的电阻都遵循着一些标准,这主要是为了方便生产和设计,我们不能随便选一个电阻,比如:5.28Ω。
并不是我们无法生产出来,只是这样做会导致市场的需求散乱,趋于定制化,自然就没有办法进行大批量地制造和供应。
因此,国际上的 IEC 阻值就制定了一个电阻阻值和容差相关的标准。
要注意以下三点:
不同精度的电阻对应着不同精度的系列。通常10%精度的是E12系列,2%和5%是E24系列,1%是E96系列,而0.1%、0.25%和0.5%是E192系列。
系列名中的数字代表着该系列有几个标准阻值,通常为6的倍数。例如,E12系列有12个不同的阻值,E192系列有192个不同的阻值。
每个系列的阻值都近似是一个等比数列,公比为10开多少次方,基数是10Ω。例如E12系列的公比是10开12次方,E96系列的公比都是10开96次方。
有兴趣的可以按照上表数一数,算一算是不是上述规律。
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