第2部分 应用实例

一、电阻器的作用

电阻器简称为电阻，其实物和通用符号，如图1-10所示，是常用元件。当有电流通过时，电流会受到它的阻碍作用而在其上产生电压降。利用这一特性，人们常用它得到电路中想要的电压和电流。人们可以把它的作用简单地概括为“限流降压”。

二、常用电阻的种类、结构、特点和应用要求

电阻的种类很多，而且随着科学技术的发展，新型电阻还在不断出现。这里只介绍常用的几种。

（一）1/4W色环碳膜电阻

这种电阻在各种电子设备中用得最多。它是在柱形陶瓷骨架表面喷涂一层碳膜，两端用带引线的铜帽轧合而与碳膜良好接触。碳本身是导体，它喷涂的厚薄和长度可以决定电阻的大小，或采用斜纹螺旋刻槽决定电阻的大小。外表用油漆覆盖后打上4 ～5道色环，代表其大小、误差和精度。使用时，可直接从色环读数选择或用万用表测数选择。

（二）1/4W色环金属膜电阻

这种电阻一般用在较高要求的电路中。它的结构与碳膜电阻一样，只是喷涂物为金属膜（或金属合成膜、金属氧化膜）。常用5道色环表示电阻的大小、误差或精度。

由于电阻膜的材料不同，它们的特性和用途也不同，所以在使用时要灵活地根据要求选择。它们的主要特点是：功率都较小，金属膜电阻相比之下稳定性更高、噪声小，属于正温度系数电阻（电阻温度升高，电阻值增大）。

除了常用1/4W的膜式电阻外，在有些电路场合也使用体积更小的1/8W、1/16W或体积更大的1/2W、1W等的膜式电阻。还有些场合使用贴片式的电阻（各种器件均有贴片式的），这样可大大缩小体积。在人们通常涉及的电路中，一般大量使用1/4W的碳膜电阻，在较高要求的电路中则可使用性能更稳定的金属膜电阻。例如，在如图1-11所示的三极管放大电路中，R1、R2、R3一般采用碳膜电阻，R4 可以用金属膜电阻，这样可使整个放大电路更稳定。

人们在实际安装电路和维修电器时，选用电阻一般应特别注意以下3点。

（1）根据电路需求选择阻值大小和误差大小。

（2）根据电路要求选择功率大小。

（3）根据电路需求选择电阻种类。

这里说的“电路要求”，主要是指电路的工作原理、工作性能和总体功能。要能把电阻（包括其他元件）恰当、灵活地用在电路中，需要有一个不断学习和总结的过程。

（三）线绕电阻（见图1-12）

这种电阻常用在功率较大的电路中。它是用特殊的合金制成细丝绕在绝缘管上（有部分再加封装）制成的，可分为可调式和固定式。在家用电器中，常用陶瓷电阻或水泥电阻做电源保护。这种线绕电阻的特点是功率相对大、电阻值小且精确、耐热性好、工作可靠，但体积大、成本高，有一定的电感（线圈）分量，使用时应考虑电感分量对电路的作用。

图1-13所示是乐华CP5428W彩电开关稳压电源输出电路的一部分电路。R1、R2 是水泥电阻（也可用熔断器或陶瓷电阻），这里接入电阻，可以减小开机瞬间“浪涌电流”对其他电路的冲击，或在过流时将其烧断保护其他电路。

目前，在彩电中还常用到熔断电阻，一般情况下它起着电阻和熔断器的作用。当过流使其表面温度达到500 ～600℃时，电阻便自行脱落而熔断，从而使其他元件免遭受损，以提高电视机的安全性。熔断器比一般电阻值较小（零点几欧至3.3千欧），功率也不大（0.25 ～2 W），主要用于电源电路，熔断时间为几十毫秒，常用熔断器符号，如图1-14所示。

（四）热敏电阻（见图1-15）

这种电阻常用来做电路的稳定、热控制或者做信号传感。一般分为正温度系数和负温度系数两种：①温度升高，电阻增大，称正温度系数的热敏电阻，如常说的PTC器件和金属膜电阻等；②温度升高，电阻减小，称负温度系数的热敏电阻，如常说的NTC器件。PTC和NTC都是用半导体材料掺入其他元素制成的。掺杂的情况决定了它们的转折温度（称居里点），生产时可人为地确定这一温度点Tc。图1-16所示是PTC和NTC器件的电阻温度特性曲线。

它们都可以把温度的变化转换为电阻的变化，进而改变电路中的电流。如果这个变化的电流经过电路处理后去控制一个继电器开关或可控键，就可得到一个温控开关。在一般制冷设备中压缩机（电动机）的转停情况就是由温控开关来控制的。生活中冰箱内的温度和使用空调的室内温度就可以实现自动恒温了。

图1-17所示是彩电显像管的自动消磁电气原理图。

图1-17中的PTC电阻常温下只有几欧到十几欧，通电时流过L3 的电流很大，产生强磁场，实现消除显像管杂散磁场，从而保证了彩色的纯度。几秒钟后由于温度升高，PTC电阻迅速增大到上兆欧，流过的电流可忽略不计。彩电正是利用短时间电阻的这种变化实现通电时线圈大电流、强磁场来消磁的。

（五）变阻器（电位器）（见图1-18）

这种电阻阻值可以改变，常用在音响中调音量和电视机亮度，其他需要调节电压的电路场合也可使用。常用的是碳膜电位器，一般有旋转式和直滑式两种。部分旋转式的带有独立的一个开关。①一类是当顺时针旋转时，首先是开关接通然后是电阻部分随旋角而改变，这叫旋转式开关电位器；② 另一类是电位器阻值在任意位置都可以将开关接通或断开的“推—推式”和“推—拉式”带开关的电位器，显然，这类电位器使用起来更方便。

其实，电位器还有同轴双联电位器、双开关电位器及小型的微调电位器等结构的。如图1-19所示的RP1、RP2就是一个同轴双联电位器控制立体声收录机两路音量的常用电路。电路中的虚线表示“同轴”，可实现两路同步控制。电路中如果电位器的滑片与碳膜电阻接触不良或电阻片已磨损有槽，将产生时响时不响，或有严重咔嚓噪声，或完全不响的现象。解决办法：换新电位器或用密度较小的油类清洗后改变触点轨道（需特别小心）。处理得当可照样正常使用。

三、电阻的损坏特点

任何电子元器件在使用中都有可能损坏，损坏的情况可能是硬性的短路或开路，也可能是软性的参数性能变化。电阻的损坏表现为开路或阻值变大，一般不产生短路故障；电位器则为接触不良，电阻片严重磨损使旋动时产生严重咔嚓声。

四、电阻的串联与关联（见图1-20）

（一）串联

电阻串联，其总电阻大于参加串联的最大电阻，等于它们的和。需要增大电阻阻值时，可用小阻值电阻串联解决。但要注意：每个电阻上的电压不得超过该电阻的极限工作电压（可查有关元件表）；每个电阻上的耗散功率不应超过其额定功率，为了安全，一般应小于额定功率的一半。

【例1-1】 一只1/4W，100kΩ的色环碳膜电阻和一只1/4W，200kΩ的色环电阻串联在600V电路中是否可以（查表得它们的耐压都是350V）？

解：串联使总电阻增大了，但要回答“是否可以”，就得计算它们两端实际加的电压和它们实际消耗的功率这两项是否在规定的范围内。

已知：R1 =100kΩ，1/4W，R2 =200kΩ，1/4W；耐压均为350V；V总为600V。

得①总电阻：R=R1 +R2 =100+200=300kΩ

④ R1消耗的功率：P1 ===0.4（W）

⑤ R2消耗的功率：P2 ===0.8（W）

通过以上计算可知：如果将这两个电阻串联使用，实际消耗的功率都大于它们的额定功率，时间稍长，会过热而烧坏。同时，由于200kΩ这个电阻两端的实际电压（400V）也超过了它的耐压值（350V），所以不能在电路中这样使用。

（二）并联

电阻并联，其总阻值小于参加并联的最小一个电阻阻值。在使用时，同样应注意：工作电压不得超过其中任何一个电阻的极限工作电压（耐压），每个电阻上的耗散功率（消耗的功率）不应超过其额定功率。同样，为了安全，耗散功率一般应小于额定功率的一半。

【例1-2】 将一只1/4W，100kΩ的色环碳膜电阻和一只1/2W，100kΩ的色环碳膜电阻并联，接入400V的电路是否可以？如果不行，如何解决？

解：查元件表得以上两只电阻的极限工作电压（耐压）均为350V，所以不能并联接入400V的电路中。如果都用1/2W，100kΩ的两个电阻。那么

R1 =R2

P1 =P2 ===1.6（W）

可以看出，由于每个电阻的额定功率（1/2W）小于实际消耗的功率（1.6W），所以不能这样使用。如果改用两只2W，100kΩ的色环碳膜电阻就可以了。

如果在这个并联电路中需要计算支路的电流，可用下面公式。

式（1.1）～式（1.5）是电阻串、并联电路常用的计算公式，请牢记，以便在工作中计算方便快捷。