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第1章 电 阻 电 路 学习目标： （1）识别不同类型的电阻器、电位器，熟知它们的适用场合； （2）用色标代码和数字字母编码解读电阻器的阻值，确定其允许误差范围； （3）进行串、并联电路的估算，实现电压量程和电流量程的扩展； （4）理解复杂电路的基本概念，用基尔霍夫定律求解电路； （5）理解叠加定理、戴维南定理在工程应用中的意义； （6）理解交流电的基本概念，熟知相电压与线电压的关系； （7）熟知正弦交流电路中电阻两端电压与电阻电流的大小关系、相位关系，理解电阻功率的含义； （8）熟知负载星形连接与三角形连接的特点，掌握简单的配电计算； （9）熟练使用万用表测量各种参数。 1.1 电阻器 1.2 直流电阻电路 1.3 交流电阻电路 1.1 电阻器 电阻是所有电子元件的一个特性，决定电子元件对电流阻碍作用的大小。专门制造出来对电流具有特定阻值的电子元件称为电阻器。 电阻器是由陶瓷体镀上电阻层或缠绕电阻丝制成的，如图1.1（a）所示。电阻器有固定电阻器和电位器两大类，在电路中主要用来控制电压和电流，起降压、分压、限流、分流、调节电压和电流等作用。固定电阻器的文字符号为R，电位器的文字符号为RP，它们的电路图形符号如图1.1（b）所示。 （a）电阻器的组成 （b）电阻器的图形符号 图1.1 电阻器的组成及图形符号 1.1.1 电阻器的结构及特点 1．固定电阻器 固定电阻器的电阻值固定不变，习惯上简称为电阻。在实际应用中叙述“电阻”时有两层含义：一是指物理量（即电阻值），另一是指电阻元件（即固定电阻器），应注意理解和区别。根据制造材料和结构的不同，固定电阻器可分为碳膜电阻器、金属氧化膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器和贴片式电阻器等。其中碳膜电阻器、金属氧化膜电阻器、金属膜电阻器又统称为薄膜电阻器。 （1）碳膜电阻器 碳膜电阻器以碳膜作为电阻材料，在小圆柱形的陶瓷绝缘基体上，利用浸渍或真空蒸发的方法形成结晶的电阻膜（碳膜）。电阻值的调整和确定通过在碳膜上刻螺纹槽来实现，电阻体的两个端面用镀锡铜丝和镀锡环箍来连接，如图1.2所示。碳膜电阻器又分为普通碳膜电阻器、测量型碳膜电阻器、精密碳膜电阻器等，为通用型电阻器。 （2）金属氧化膜电阻器 金属氧化膜电阻器是在陶瓷基体上蒸发一层金属氧化膜，然后再涂一层硅树脂薄膜，使电阻器的表面坚硬而不易损坏，如图1.3所示。金属氧化膜电阻器的电感很小，与同样体积的碳膜电阻器相比，其额定负荷大大提高。但金属氧化膜电阻器的阻值范围小，通常在200kΩ以下。 （3）金属膜电阻器 金属膜电阻器以特种稀有金属作为电阻材料，在陶瓷基体上，利用厚膜技术，用涂层和焙烧的方法形成电阻膜，也可以采用薄膜技术中掩膜蒸发的方法来形成电阻膜，其电阻值的大小通过刻槽或改变金属膜的厚度来控制，如图1.4所示。金属膜电阻器的工作稳定性高，噪声低，但成本较高，通常在精度要求较高的场合使用。 （4）线绕电阻器 线绕电阻器的电阻丝通常采用镍铬丝、康铜丝、锰铜丝等材料制成，如图1.5所示，其阻值范围为0.1Ω～5MΩ。线绕电阻器与额定功率相同的薄膜电阻器相比，具有体积小的优点，它的缺点是分布电感较大，阻值受工作频率变化的影响较大。在实际应用中，采用特殊绕法可减小其分布电感。 （5）贴片式电阻器 贴片式电阻器，又称表面贴装电阻，是小型电子线路的理想元件，如图1.6所示。贴片式电阻器是把很薄的碳膜或金属合金涂覆到陶瓷基底上，与电子元件和电路板的连接直接通过金属封装端面，不需引脚。贴片式电阻器有薄膜和厚膜两种，电阻值从0～10MΩ，允许误差可小至0.1%。在实际应用中，贴片式电阻器的端面利用自动焊接技术，直接焊到线路板上。这种不需引脚的连接方法有许多优点，如重量轻、电路板尺寸小、易于实现自动装配等。 2．电位器 电位器有3个引脚，根据3个引脚连接的不同，其阻值的调节有2种方式，如图1.7所示。图1.7（a）中，通过调节转轴或滑柄S，可改变S与A、E之间的阻值R1、R2，但R1+ R2的值不变，等于电位器的标称阻值。图1.7（b）中，通过调节转轴或滑柄S，可改变S与A之间的阻值R1，R1的值可以在0到电位器的标称阻值之间变化。 （1）合成碳膜电位器 合成碳膜电位器是目前使用最多的一种电位器，如图1.8所示。其主要特点有：分辨率高、阻值范围大，滑动噪声大、耐热耐湿性不好。 （2）金属陶瓷电位器 金属陶瓷电位器通过一个多触点的滑动臂在金属陶瓷的电阻膜上作圆周或直线运动，实现电阻值的连续变化，如图1.9所示。该电位器具有阻值范围大、体积小和可调精度高（