电阻，电容，电感这些知识你会了吗

1．6．1电阻元件的识别与应用

1．电阻元件的识别

(1)电阻的分类、特点及用途 电阻的种类较多，按制作的材料不同，可分为绕线电阻和非绕线电阻两大类。非绕线电阻因制造材料的不同，有碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、实心碳质电阻等。另外还有一类特殊用途的电阻，如热敏电阻、压敏电阻等。

热敏电阻的阻值是随着环境和电路工作温度变化而改变的。它有两种类型，一种是随着温度增加而阻值增加的正温度系数热敏电阻；另一种是随着温度增加而阻值减小的负温度系数热敏电阻。在电信设备和其它设备中作正或负温度补偿，或作测量和调节温度之用。

压敏电阻在各种自动化技术和保护电路的交直流及脉冲电路中，作过压保护、稳压、调幅、非线性补偿之用。特别是对各种电感性电路的熄灭火花和过压保护有良好作用。

常用的电阻元件的外形、特点与应用如表1．1所示

表1．1 常用电阻元件的外形、特点与应用

名称及实物图

特点与应用

碳膜电阻

碳膜电阻稳定性较高，噪声也比较低。一般在无线电通讯设备和仪表中做限流、阻尼、分流、分压、降压、负载和匹配等用途。

金属膜电阻

金属膜和金属氧化膜电阻用途和炭膜电阻一样，具有噪声低，耐高温，体积小，稳定性和精密度高等特点。

实心碳质电阻

实心碳质电阻的用途和碳膜电阻一样，具有成本低，阻值范围广，容易制作等特点，但阻值稳定性差，噪声和温度系数大。

绕线电阻

绕线电阻有固定和可调式两种。特点是稳定、耐热性能好，噪声小、误差范围小。一般在功率和电流较大的低频交流和直流电路中做降压、分压、负载等用途。额定功率大都在1W以上。

电位器

（a）绕线电位器阻值变化范围小，功率较大

（b）碳膜电位器稳定性较高，噪声较小

（c）推拉式带开关碳膜电位器使用寿命长，调节方便

（d）直滑式碳膜电位器节省安装位置，调节方便

(2)电阻的类别和型号 随着电子工业的迅速发展，电阻的种类也越来越多，为了区别电阻的类别，在电阻上可用字母符号来标明，如图1．43所示。

电阻类别的字母符号标志说明见表1．2，如“RT”表示碳膜电阻；“RJJ”表示精密金属膜电阻。

表1．2 电阻的类别和型号标志

第一部分

主称

R：电阻

W：电位器

第二部分

导体材料

T：碳膜电阻

J：金属膜电阻

Y：金属氧化膜电阻

X：绕线电阻

M：压敏电阻

G：光敏电阻

R：热敏电阻

第三部分

形状性能

X：大小

J：精密

L：测量

G：高功率

1：普通

2：普通

3：超高频

4：高阻

5：高温

8：高压

9：特殊

第四部分

序号

对主称、材料特征相同，仅尺寸性能指标略有差别，但基本上不影响互换的产品给同一序号，若尺寸、性能指标的差别已明显影响互换，则在序号后面用大写字母予以区别

(3)电阻的主要参数 电阻的主要参数是指电阻标称阻值、误差和额定功率。前者是指电阻元件外表面上标注的电阻值（热敏电阻则指250C时的阻值）；后者是指电阻元件在直流或交流电路中，在一定大气压力和产品标准中规定的温度下（-55~1250C不等），长期连续工作所允许承受的最大功率。在实际应用中，根据电路图的要求选用电阻时，必须了解电阻的主要参数。

1）标称阻值和误差 使用电阻，首先要考虑的是它的阻值是多少。为了满足不同的需要，必须生产出各种不同大小阻值的电阻。但是，决不可能也没有必要做到要什么阻值的电阻就有什么样的成品电阻。

为了便于大量生产，同时也让使用者在一定的允许误差范围内选用电阻，国家规定出一系列的阻值做为产品的标准，这一系列阻值就叫做电阻的标称阻值。另外，电阻的实际阻值也不可能做到与它的标称阻值完全一样，两者之间总存在一些偏差。最大允许偏差值除以该电阻的标称值所得的百分数就叫做电阻的误差。对于误差，国家也规定出一个系列。普通电阻的误差有±5％，±10％，±20％三种，在标志上分别以I，Ⅱ和Ⅲ表示。例如一只电阻上印有“47kⅡ”的字样，我们就知道它是一只标称阻值为47千欧，最大误差不超过±10％的电阻。误差为±2％，±1％，±0.5％……的电阻称为精密电阻。

2）电阻的额定功率 当电流通过电阻时，电阻因消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大于它所能承受的功率，电阻就会烧坏。所以电阻发热而消耗的功率不得超过某一数值。这个不致于将电阻烧坏的最大功率值就称为电阻的额定功率。

与电阻元件的标称阻值一样，电阻的额定功率也有标称值，通常有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。“瓦’’宇在电路中用字母“W”表示。图1．44画出了不同瓦数的电阻符号。

当有的电阻上没有瓦数标志时，我们就要根据电阻体积大小来判断，常用的碳膜电阻与金属膜电阻，它们的额定功率和体积大小的关系见表1．3。

表1．3 碳膜电阻和金属膜电阻外形尺寸与额定功率的关系

额定功率/W

炭膜电阻（RT）

金属膜电阻（RJ）

长度/mm

直径/mm

长度/mm

直径/mm

1/8

11

3.9

6—8

2—2.5

1/4

18.5

5.5

7—8.2

2.5—2.9

1/2

28

5.5

10.8

4.2

1

30.5

7.2

13

6.6

2

48.5

9.5

18.5

8.6

(4)电阻的规格标注方法 电阻的类别、标称阻值及误差、额定功率一般都标注在电阻元件的外表面上，目前常用的标注方法有两种：

1）直标法 直标法是将电阻的类别及主要技术参数直接标注在它的表面上，如图1．45(a)所示。有的国家或厂家用一些文字符号标明单位，例如3.3kΩ标为3k3，这样可以避免因小数点面积小，不易看清的缺点。

2）色标法 色标法是将电阻的类别及主要技术参数用颜色(色环或色点)标注在它的表面上，如图1．45(b)所示。碳质电阻和一些小碳膜电阻的阻值和误差,一般用色环来表示(个别电阻也有用色点表示的)。

色标法是在电阻元件的一端上画有三道或四道色环(图)，紧靠电阻端的为第一色环，其余依次为第二、三、四色环。第一道色环表示阻值第一位数字，第二道色环表示阻值第二位数字，第三道色环表示阻值倍率的数字，第四道色环表示阻值的允许误差。

色环所代表数及数字意义见表1．4。例如有一只电阻有四个色环颜色依次为：红，紫，黄，银。这个电阻的阻值为270000Ω，误差为±10％（即270K±10％）；另有一只电阻标有棕，绿，黑三道色环，显然其阻值为15Ω，误差为±20％（即15Ω±20％）；还有一只电阻的四个色环颜色依次为：绿，棕，金，金，其阻值为5.1Ω，误差为±10％（即5.1Ω±10％）。

用色点表示的电阻，其识别方法与色环表示法相同，这里不再重复。

表1．4 色环所代表的数及数字意义

色 别

第一色环

第一位数

第二色环

第二位数

第三色环

应乘位数

第四色环

允许误差

棕色

1

1

101

—

红色

2

2

102

—

橙色

3

3

103

—

黄色

4

4

104

—

绿色

5

5

105

—

兰色

6

6

106

—

紫色

7

7

107

—

灰色

8

8

108

—

白色

9

9

109

—

黑色

0

0

100

—

金色

—

—

10-1

±5％

银色

—

—

10-2

±10％

无色

—

—

—

±20％

顺便指出，目前市售电阻元件中，碳膜电阻器的外层漆皮多呈绿色和蓝灰色，也有的为米黄色；金属膜电阻呈深红色，绕线电阻则呈黑色。

2．电阻元件的应用

（1）电阻器、电位器的检测 电阻器的主要故障是：过流烧毁，变值，断裂，引脚脱焊等。电位器还经常发生滑动触头与电阻片接触不良等情况。

1）外观检查 对于电阻器，通过目测可以看出引线是否松动、折断或电阻体烧坏等外观故障。

对于电位器，应检查引出端子是否松动，接触是否良好，转动转轴时应感觉平滑，不应有过松过紧等情况。

2）阻值测量 通常可用万用表欧姆档对电阻器进行测量，需要精确测量阻值可以通过电桥进行。值得注意的是，测量时不能用双手同时捏住电阻或测试笔，否则，人体电阻与被测电阻器并联，影响测量精度。

电位器也可先用万用表欧姆档测量总阻值，然后将表笔接于活动端子和引出端子，反复慢慢旋转电位器转轴，看万用表指针是否连续均匀变化，如指针平稳移动而无跳跃、抖动现象，则说明电位器正常。

（2）电阻器和电位器的选用方法

1）电阻器的选用 类型选择：对于一般的电子线路，若没有特殊要求，可选用普通的碳膜电阻器，以降低成本；对于高品质的收录机和电视机等，应选用较好的碳膜电阻器、金属膜电阻器或线绕电阻器；对于测量电路或仪表、仪器电路，应选用精密电阻器；在高频电路中，应选用表面型电阻器或无感电阻器，不宜使用合成电阻器或普通的线绕电阻器；对于工作频率低，功率大，且对耐热性能要求较高的电路，可选用线绕电阻器。

阻值及误差选择：阻值应按标称系列选取。有时需要的阻值不在标称系列，此时可以选择最接近这个阻值的标称值电阻，当然我们也可以用两个或两个以上的电阻器的串并联来代替所需的电阻器。

误差选择应根据电阻器在电路中所起的作用，除一些对精度特别要求的电路（如仪器仪表，测量电路等）外，一般电子线路中所需电阻器的误差可选用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级误差即可。

额定功率的选取：电阻器在电路中实际消耗的功率不得超过其额定功率。为了保证电阻器长期使用不会损坏，通常要求选用的电阻器的额定功率高于实际消耗功率的两倍以上。

2） 电位器的选用 电位器结构和尺寸的选择：选用电位器时应注意尺寸大小和旋转轴柄的长短，轴端式样和轴上是否需要紧锁装置等。经常调节的电位器，应选用轴端铣成平面的，以便安装旋钮，不经常调整的，可选用轴端带刻槽的；一经调好就不在变动的，可选择带紧锁装置的电位器。

阻值变化规律的选择：用作分压器时或示波器的聚焦电位器和万用表的调零电位器时，应选用直线式；收音机的音量调节电位器应选用反转对数式，也可以用直线式代替；音调调节电位器和电视机的黑白对比度调节电位器应选用对数式。

1．6．2电容元件的识别与应用

1.电容元件的识别

（1）电容的分类、特点及用途 电容器是电信器材的主要元件之一，在电信方面采用的电容器以小体积为主，大体积的电容器常用于电力方面。

电容器基本上分为固定的和可变的两大类。固定电容器按介质来分，有云母电容器、瓷介电容器、纸介电容器、薄膜电容器（包括塑料、涤纶等）、玻璃釉电容器、漆膜电容器和电解电容器等。可变电容器有空气可变电容器、密封可变电容器两类。半可变电容器又分为瓷介微调、塑料薄膜微调和线绕微调电容器等。

常用的电容元件的外形、特点与应用如表1．5所示

表1．5 常用电容元件的外形、特点与应用

名称及实物图

特点与应用

云母电容器

耐高温、高压，性能稳定，体积小，漏电小，但电容量小，。宜用于高频电路中。

瓷介电容器

耐高温，体积小，性能稳定，漏电小，但电容量小。可用于高频电路中。

纸介电容器

价格低，损耗大，体积也较大。宜用于低频电路中。

金属化纸介电容器

体积小，电容量较大，受高电压击穿后，能“自愈”。即当电压恢复正常后，该电容器仍然能照常工作。一般由于低频电路中。

有机薄膜电容器

电容器的介质是聚苯乙烯和涤纶等。前者漏电小，损耗小，性能稳定，有较高的精密度。可用于高频电路中。后者介电常数高，体积小，容量大，稳定性较好。宜做旁路电容

油质电容器

又称油浸纸介电容器。电容量大，耐压高，但体积大。常用于大电力的无线电设备中。

钽（或铌）电容器

是一种电解电容器。体积小，容量大，性能稳定，寿命长，绝缘电阻大，温度特性好。由于要求较高的设备中。

电解电容器

电容量大，有固定的极性，漏电大，损耗大，宜用于电源滤波电路中。

半可变（微调）电容器

用螺钉调节两组金属片间的距离来改变电容量。一般用于振荡或补偿电路中。

可变电容器

它是由一组（多组）定片和一组（多组）动片所构成。它们的容量随动片组转动的角度不同而改变。空气可变电容器多用于大型设备中，聚苯乙烯薄膜密封可变电容器体积小，多用于小型设备中。

（2）电容的类别和型号 在固定电容器上，一般都印有许多字母来表示它的类别、容量、耐压和允许误差。随着电子工业的迅速发展，电容的种类也越来越多，为了区别电容的类别，在电容上可用字母符号来标明，如图1．46所示。

第一部分：主称，用字母C表示电容器；

第二部分：电容器介质材料，用字母表示；

第三部分：形状结构，一般用数字表示，个别用字母表示；

第四部分：序号，用数字表示；

电容类别的字母符号标志说明见表1．6，如“CZX”表示小型纸介电容器。

表1．6 电阻的类别和型号标志

第一部分

主称

C：电容

第二部分

介质材料

Z：纸介

Y：云母

C：瓷介

D：电解

T：铁电

第三部分

形状结构

T：筒形

G：管形

Y：圆片形

M：密封

X：小型

L：立式矩形

第四部分

序号

对主称、材料特征相同，仅尺寸性能指标略有差别，但基本上不影响互换的产品给同一序号，若尺寸、性能指标的差别已明显影响互换，则在序号后面用大写字母予以区别

（3）电容的主要参数 电容的主要参数是指额定工作电压、标称容量和允许误差范围、绝缘电阻。在实际应用时，根据电路图的要求选用电阻，则必须了解电阻的主要参数。

1）额定工作电压 在规定的温度范围内，电容器在线路中能够长期可靠地工作而不致被击穿所能承受的最大电压(又称耐压)。有时又分为直流工作电压和交流工作电压（指有效值）。单位是伏特，用“V’’表示，其值通常为击穿电压的一半。额定工作电压的大小与介质的种类和厚度有关。固定电容器的额定电压系列如表1．7所示。

表1．7 固定电容器的额定电压系列（单位V）

1.6

25

100

400

1600

5000

20000

45000

5

32*

125*

450*

2000

6300

25000

50000

6.3

40

160

500

2500

8000

30000

60000

10

50*

250

630

3000

10000

35000

80000

16

63

300*

1000

4000

15000

40000

100000

注：（1）有*者限电解电容采用。

（2）数值下有“ ”者建议优先选用。

2）标称容量和允许误差范围 为了生产和选用的方便，国家规定了各种电容器的电容量的一系列标准值，称为标称容量，也就是在电容器上所标出的容量。其数值也有标称系列，同电阻器阻值标称系列一样，见表1．3。

实际生产的电容器的电容量和标称电容量之间总是会有误差的。根据不同的允许误差范围，规定电容器的精度等级。电容器的电容量允许误差分为五个等级；00级表示允许误差±1%；0级表示允许误差±2%；Ⅰ级表示允许误差±5%，Ⅱ级表示允许误差±10%；Ⅲ级表示允许误差±20%。

3）绝缘电阻 电容器绝缘电阻的大小，说明其绝缘性能的好坏。当电容器加上直流电压U长时间充电之后，其电流最终仍保留一定的值，称为电容器的漏电电流I，这时绝缘电阻R为。除电解电容器外，一般电容器的漏电电流是很小的。显然电容器的漏电电流越大，绝缘电阻越小。当漏电电流较大时，电容器发热，发热严重时，电容器因过热而损坏。

电容器的绝缘电阻的大小和介质的体积，电阻系数，介质厚度以及极片面积的大小都有关系，为了减小漏电电流的影响，要求电容器具有很高的绝缘电阻，一般应为5000~1MΩ以上。

（4）电容的规格标注方法 电容的规格标注方法，同电阻元件一样，有直标法和色标法两种。

1）直标法 将主要参数和技术指标直接标注在电容器表面上。

直标法中，电容量的单位分别为pF、μF和F，允许误差直接用百分数表示。但有的国家常用一些符号表明单位，如3.3pF标注为“3p3”，3300μF标注为“3m3”。

2）色标法 与电阻元件的色标法相同。

2．电容元件的应用

（1）电容器的检测 电容器的主要故障是：击穿、短路、漏电、容量减小、变质及破损等。

1）外观检查 观察外表应完好无损，表面无裂口、污垢和腐蚀，标志应清晰，引出电极无折伤；对可调电容器应转动灵活，动定片间无碰、擦现象，各联间转动应同步等。

2）测试漏电电阻 用万用表欧姆档（R×100或R×1k档），将表笔接触电容的两引线。刚搭上时，表头指针将发生摆动，然后再逐渐返回趋向R＝∞处，这就是电容的充放电现象（对0.1μF以下的电容器观察不到此现象）。指针的摆动越大容量越大，指针稳定后所指示的值就是漏电电阻值。其值一般为几百到几千兆欧，阻值越大，电容器的绝缘性能越好。检测时，如果表头指针指到或靠近欧姆零点，说明电容器内部短路，若指针不动，始终指向R＝∞处，则说明电容器内部开路或失效。

5000pF以上的电容器可用万用表电阻最高档判别，5000pF以下的小容量电容器应另采用专门测量仪器判别。

3）电解电容器的极性检测 电解电容器的正负极性是不允许接错的，当极性标记无法辨认时，可根据正向联接时漏电电阻大，反向联接时漏电电阻小的特点来检测判断。交换表笔前后两次测量漏电电阻值，测出电阻值大的一次时，黑表笔接触的是正极。（因为黑表笔与表内的电池的正极相接）。

4）可变电容器碰片或漏电的检测 万用表拨到R×10档，两表笔分别搭在可变电容器的动片和定片上，缓慢旋动动片，若表头指针始终静止不动，则无碰片现象，也不漏电；若旋转至某一角度，表头指针指到0Ω，则说明此处碰片，若表头指针有一定指示或细微摆动，说明有漏电现象。

（2）电容器的选用方法

1）选择合适的型号 根据电路要求，一般用于低频耦合、旁路去耦等，电气性能要求较低时，可以采用纸介电容器、电解电容器等。

晶体管低频放大器的耦合电容器，选用1～22μF的电解电容器。旁路电容器根据电路的工作频率来选，如在低频电路中，发射极旁路电容选用电解电容器，容量在10～220μF之间；在中频电路中，可选用0.01~0.1μF的纸介、金属化纸介、有机薄膜电容器等；在高频电路中应选择高频瓷介质电容器；若要求在高温下工作，则应选玻璃釉电容器等。

在电源滤波和退耦电路中，可选用电解电容器。因为在这些使用场合，对电容器性能要求不高，只要体积不大，容量够用就可以。

对于可变电容器，应根据电容统调的级数，确定应采用单联或多联可变电容器，然后根据容量变化范围、容量变化曲线、体积等要求确定相应品种的电容器。

2）合理确定电容器的容量和误差 电容器容量的数值，必须按规定的标称值来选择。

电容器的误差等级有多种，在低频耦合、去耦、电源滤波等电路中，电容器可以选±5%、±10%、±20%等误差等级，但在振荡回路、延时电路、音调控制电路中，电容器的精度要稍高一些；在各种滤波器和各种网络中，要求选用高精度的电容器。

3）耐压值的选择 为保证电容器的正常工作，被选用的电容器的耐值不仅要大于其实际工作电压，而且还要留有足够的余地，一般选用耐压值为实际工作电压两倍以上的电容器。

4）注意电容器的温度系数，高频特性等参数 在振荡电路中的振荡元件、移相网络元件、滤波器等，应选用温度系数小的电容器，以确保其性能。

在高频应用时，由于电容器自身电感，引线电感和高频损耗的影响，电容器的性能会变坏。表1．8列出了一些电容器的最高使用频率范围，供选用电容器时参考。

表1．8 电容器的最高使用频率范围

电容器类型

最高使用频率（MHz）

等效电感(10-3μH)

小型云母电容器

150～250

4～6

圆片型瓷介电容器

200～300

2～4

圆管型瓷介电容器

150～200

3～10

圆盘型瓷介电容器

2000～3000

1～1.5

小型纸介电容器

（无感卷绕）

50～80

6～11

中型纸介电容器

（0.022μF）

5～8

30～60

1．6．3电感元件的识别与应用

1．电感元件的识别

（1）电感的分类、特点及用途 线圈的品种繁多，按功能来分，有高频阻流圈、低频阻流圈、调谐线圈、滤波线圈、提升线圈、稳频线圈、补偿线圈、天线线圈、振荡线圈及陷波线圈等；按结构来分，有单层螺旋管线圈、蜂房式线圈、铁粉芯或铁氧体芯线圈线圈、铜芯线圈等。

常用的电感元件的外形、特点与应用如表1．9所示

表1．9 常用电感元件的外形、特点与应用

名称及实物图

特点与应用

单层螺旋管线圈

密绕绕法简单，容易制作，但体积大，分布电容大，一般用于较简单的收音机电路中。
间绕法的特点是具有较高的品质因素和稳定度，多用于收音机的短波电路。
脱胎绕法的特点是分布电容小具有较高的品质因数改变线圈的间距可以改变电感量，多用于超短波电路。

蜂房式线圈

体积小，分布电容小，电感量大，多用于收音机中波段振荡电路。

铁粉芯或铁氧体芯线圈

为了调整方便，提高电感量和品质因数，常在线圈中加入一种特制材料（铁粉芯或铁氧体），不同的频率，采用不同的磁芯。利用螺纹的旋动，可调节磁芯与线圈的位置。从而也改变了这种线圈的电感量。多用于收音机的振荡电路及中频调谐回路。

铜芯线圈

为了改变电感量和调整可靠方便、耐用，在一些超短波范围用的线圈常采用铜芯线圈，利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量。多用于电视机的高频头内。

阻流圈

（a）高频阻流圈的电感量较小，分布电容和介质损耗小，用来阻止高频信号通过而让较低频率的交流信号和直流通过。通常采用陶瓷和铁粉芯作骨架。

（b）低频阻流圈具有较大的电感量，线圈中都插有铁芯，常与电容元件组成滤波电路，消除整流后残存的一些交流成分而只让直流通过。

（2）电感线圈的主要参数 电感线圈的主要参数有两项：电感量L品质因数Q。在实际应用中，根据电路图的要求选用电感线圈时，必须了解电感线圈的主要参数。

1）电感量L 线圈的电感量L也称为自感系数或自感，是表示线圈产生自感应能力的一个物理量。当线圈中及其周围不存在铁磁物质时，通过线圈的磁通量与其中流过的电流成正比，其比值称为电感量。

2）品质因数Q 线圈的品质因数Q是表示线圈质量的一个物理量。它是指线圈在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。即

式中：L为线圈的电感量；R为当交流电的频率是f时的等效损耗电阻。f较低时，可认为R等于线圈的直流电阻；f较高时，R应是包括各种损耗在内的总等效电阻。

在谐振电路中，线圈的Q值越高，回路的损耗越小，因而电路的效率越高。线圈的Q值的提高，往往受一些因素的限制，如导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗、屏蔽罩或铁芯引起的损耗、高频趋肤效应的影响等。线圈的Q值通常为几十至几百。

3）分布电容 线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩（有屏蔽罩时）间、线圈与磁芯、底板间存在的电容，均称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。

2．电感元件的应用

（1）在使用线圈时应注意不要随便改变线圈的形状、大小和线圈间的距离，否则会影响线圈原来的电感量。尤其是频率越高，圈数越少的线圈。

（2）线圈在装配时互相之间的位置和其它元件的位置，要特别注意，应符合规定要求，以免互相影响而导致整机不能正常工作。

（3）可调线圈应安装在机器的易于调节的地方，以便调整线圈的电感量达到最理想的工作状态。