电气工程师自学一本通(微视频版)
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

5.1.1 固定电阻器

1. 外形与符号

固定电阻器是一种阻值固定不变的电阻器。固定电阻器的实物外形和图形符号如图5-1所示。

图5-1 固定电阻器的实物外形和图形符号

2. 功能

固定电阻器的主要功能有降压、限流、分流和分压。固定电阻器的功能说明如图5-2所示。

图5-2 固定电阻器的功能说明

降压、限流:在图5-2(a)中,电阻器R1与灯泡串联,如果用导线直接代替R1,则加到灯泡两端的电压为6V,流过灯泡的电流很大,灯泡将会很亮。在串联电阻R1后,由于R1上有2V电压,因此灯泡两端的电压被降到4V。R1对电流有阻碍作用,流过灯泡的电流也就减小。

分流:在图5-2(b)中,电阻器R2与灯泡并联在一起,流过R1的电流I除了一部分流过灯泡,还要经过R2流回到电源,这样流过灯泡的电流减小,灯泡变暗。

分压:在图5-2(c)中,电阻器R1、R2和R3串联在一起,从电源正极出发,每经过一个电阻器,电压就会降低一次,电压降低多少取决于电阻器的阻值大小,阻值越大,电压降低越多。

3. 阻值的识读

为了表示阻值的大小,电阻器在出厂时会在表面标注阻值。标注在电阻器上的阻值称为标称阻值。电阻器的实际阻值与标称阻值往往存在一定的差距,这个差距称为误差。电阻器标称阻值和误差的标注方法主要有直标法和色环法。

(1)直标法

直标法是用文字符号(数字和字母)在电阻器上直接标注阻值和误差的方法。直标法的阻值单位有欧(Ω)、千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。

误差大小一般有两种表示方式:一是用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示±5%、±10%、±20%的误差,如果不标注误差,则误差为±20%;二是用字母表示误差,如表5-1所示。

表5-1 用字母表示误差

利用直标法表示阻值的常见形式如图5-3所示。

图5-3 利用直标法表示阻值的常见形式

(2)色环法

色环法是通过在电阻器上标注不同颜色的圆环来表示阻值和误差的方法。色环电阻器如图5-4所示。若要正确识读色环电阻器的阻值和误差,必须先了解各种色环代表的意义。各色环代表的意义见表5-2。

图5-4 色环电阻器

表5-2 各色环代表的意义

➢ 四环电阻器的识读:对四环电阻器的阻值与误差的识读如图5-5所示。

图5-5 对四环电阻器的阻值与误差的识读

四环电阻器的第4色环为误差数环,一般为金色或银色,因此如果靠近电阻器一个引脚的色环颜色为金色或银色,则该色环必为第4色环,从该色环向另一引脚方向排列的三条色环依次为第3色环、第2色环、第1色环。对于色环标注标准的电阻器,一般第4色环与第3色环的间隔较远。对照表5-2识读出色环电阻器的阻值和误差。

➢ 五环电阻器的识读:五环电阻器的阻值与误差的识读方法与四环电阻器基本相同,不同之处在于五环电阻器的第1、2、3色环为有效数环,第4色环为倍乘数环,第5色环为误差数环。另外,五环电阻器的误差数环的颜色除了有金色、银色,还可能是棕色、红色、绿色、蓝色和紫色。对五环电阻器的阻值和误差的识读如图5-6所示。

图5-6 对五环电阻器的阻值和误差的识读

4. 额定功率

额定功率是指在一定的条件下电阻器长期使用允许承受的最大功率。电阻器的额定功率越大,允许流过的电流越大。固定电阻器的额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、3W、5W和10W等。电路图中电阻器的额定功率标注方法如图5-7所示。小电流电路一般采用功率为1/8~1/2W的电阻器,而大电流电路常采用1W以上的电阻器。可根据标注和体积识别电阻器的额定功率,如图5-8所示。

图5-7 电路图中电阻器的额定功率标注方法

图5-8 根据标注和体积识别电阻器的额定功率

5. 检测

固定电阻器的常见故障有开路、短路和变值等。可使用万用表的电阻挡检测固定电阻器。在检测时,先识读出电阻器上的标称阻值,然后选用合适的挡位并进行欧姆校零,测量时为了减小测量误差,应尽量让万用表表针指在欧姆刻度线中央,若表针在刻度线上过于偏左或偏右时,则应切换为更大或更小的挡位重新测量。固定电阻器的检测如图5-9所示(以测量一个标称阻值为2kΩ的色环电阻器为例)。

图5-9 固定电阻器的检测

❶ 将挡位开关拨至×100Ω挡,并进行欧姆校零。

❷ 将红、黑表笔分别连接被测电阻器的两个引脚,并观察表针指在电阻刻度线的位置。图中表针指在电阻刻度线的“20”处,则被测电阻器的阻值为20×100Ω=2kΩ。

注意:若用万用表测量出来的阻值与电阻器的标称阻值相同,则说明该电阻器正常(即便有些偏差,只要在允许范围内,电阻器也算正常);若测量出来的阻值为无穷大,则说明电阻器开路;若测量出来的阻值为0,则说明电阻器短路;若测量出来的阻值大于或小于电阻器的标称阻值,并超出误差允许范围,则说明电阻器变值。