什么是電阻-基礎電子

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電能、電功率、電流及電壓等，皆是重要的電之數(shù)量，除此之外，電阻也不可忽視。一個電路或一套裝備，其本身的特性，諸如尺寸、形狀與材質(zhì)等，會影響其電流量。某些會阻礙電流的效應，可稱之為電阻（resistance）。

在物質(zhì)中，電荷流動可能會遭遇到類似機械的摩擦力般的阻力。這種阻力是起因于電子與晶格原子或雜質(zhì)原子之間的碰撞，這種情況會使電能轉(zhuǎn)換成熱能。任何電路或裝置，常因發(fā)熱而消耗電功率。電阻發(fā)熱而消耗電功率，并非一無是處，需視其是否有用而定。有些電路就是利用電阻的特性來作功的，例如我們可利用電熱器取得熱能；但是晶體管發(fā)熱則非吾人所需，就屬于能量的浪費了。

電阻可用來限制電流量，也可用來調(diào)整電壓，還有其它的一些功能，專門制造用來作這些工作的器具稱為電阻器（resistor）。

電阻的定義

一電路欲阻止電流通過，同時使電能轉(zhuǎn)換為熱能之性質(zhì)，謂之電阻。電阻以表示，單位為歐姆或簡稱歐，以希臘字母Ω（omega）表示。導體內(nèi)部有大量的自由電子，當電壓施于導體的兩端時，會導致電流的產(chǎn)生，但此一電流不可能無限制的增加，此乃因為當電荷流經(jīng)某一材料時，必承受其電阻，此種阻力被消耗轉(zhuǎn)變成為熱能了。

電阻的種類

(1)各種物質(zhì)之電阻

各種物質(zhì)均有大小不等的電阻值，因其電阻之不同，可分別歸屬于導體、絕緣體、不良導體及半導體四種材料。

(2)絕緣電阻

絕緣體有阻止電流通過的特性，但若加上高電壓時，會有少許的漏電流流過絕緣體的內(nèi)部或表面。絕緣電阻是阻止漏電流通過的能力，阻值愈大愈好，通常以百萬歐（MΩ）計。絕緣電阻會因材質(zhì)劣化、表面附著之有機物、塵埃及水滴等而減小。

(3)電解液電阻

將蒸餾水加入容器內(nèi)，直流電源接上時，幾乎沒有電流流通。但若在蒸餾水中加入少許食鹽的話，就有電流了。食鹽濃度愈高則電流量愈大，溶液中之食鹽（NaCl）因電離而分解成鈉離子（Na+）及氯離子（Cl-）。類此狀態(tài)之溶滌稱為電解液，如食鹽能分解成離子者稱為電解質(zhì)。量度電解液之電阻時，必須使用交流電源以防止極化作用之影響。

(4)接地電阻

將銅板埋入大地內(nèi)（接地），加上電壓后，電流如箭頭方向流動。如此意謂地球是一個大導體，銅板與大地間之電阻稱為接地電阻，其阻質(zhì)與土質(zhì)、水分與含電解質(zhì)的程度有關。

(5)接觸電阻

電路之開關使電流通斷，開關的刀片（A）與夾片（B）若無完全密接時即有接觸電阻存在。接觸電阻大時，電流不易流通，接觸部分容易發(fā)熱而引起故障。

圖示電阻的種類

奧姆定律

奧姆（GeorgSimonOhml787～1854德國物理學家）于1826年作的實驗，確定了電阻、電壓及電流的關系，此即奧姆定律：

依穩(wěn)定電流而言，電路中電流的大小與加于該電路之電動勢成正比，而與該電路的總電阻成反比。

即

I=V/R

其中V代表電壓降或端電壓，單位為伏特。

R代表被量度部份的電阻，單位為奧姆。

由奧姆定律可界定奧姆之定義如下：

「一伏特電壓產(chǎn)生一安培電流的電阻為一奧姆?！?/p>

電阻標準值與標準色碼

電阻之制造者與使用者均認為不可能致出任意不同電阻直的電阻器，且一般電路之設計無需極的電阻值，允許有限度的誤差值可使價格降低且更換零件較為迅速。因此，制造廠商只選擇制造某些特定電阻值的固定電阻器以供使用。下圖為電子工業(yè)界認定標準化之額定電阻值，自0.1Ω至22MΩ有201種。

商用固定電阻器之標準額定值

大都分固定型及可變型電阻器之電阻值均直接印記于其外殼上，但如碳質(zhì)固態(tài)電阻器之類，由于體積甚小，印字困難，故需探用色碼系統(tǒng)（colorcodesystem）以代替數(shù)宇。閱讀色碼節(jié)即能得知該電阻器之奧姆值及相關特性。目前所用的色碼系統(tǒng)有新舊兩類：

（1）條紋系統(tǒng)（bandsystem）

色碼以色帶的形狀繪記于電阻器上，一般有三種方式：

1.三帶式

三條色帶即代表其奧姆值，誤差一律為20%。

2.四帶式

前三帶代表奧姆值，第四帶代表誤差，此為常用者。

3.五帶式

前四帶同上，第五帶表示損壞百分率。

下圖所示色碼電阻器及各條紋所代表的意義。

色碼條紋的意義

色碼的讀法是從靠近電阻器端線的色碼條紋開始。（另一側(cè)之條紋距離另一端線較遠），在上圖中即從左邊一條開始的。各顏色代表的數(shù)字及各條紋代表之意義如下圖所示。表中「不用」兩字代表在該條紋中不使用此種顏色。第三條紋中之金色及銀色代表將前兩位數(shù)分別乘以0.1及0.01，屬于10Ω以下之電阻器。

條文顏色與數(shù)目的關系表

（2）體－端－點系統(tǒng)（body-end-dotsystem）

這是條紋系統(tǒng)尚未實施以前的舊系統(tǒng)，現(xiàn)已不再使用，但在舊機器中仍可遇到，故應熟知。此系統(tǒng)依「體－端－點」之順序讀出其所著之顏色。如果另一端未另著顏色，則表示誤差為20％；若兩端都另著色，則其中著金色者，誤差為5％，著銀色者，誤差為10％。各顏色所代表之意義皆與條紋系統(tǒng)相同。

色碼體-端-點之意義

排阻與DIPSwitch

所謂的排阻，就是將許多電阻的一端接在一起，連接VCC。電阻的另一端可以連接電子組件，如DIPSwitch。DIPSwitch為指撥開關，有0與1兩種狀態(tài)。下圖中，黑點位置下的接腳（即左腳）接正電源，此為接排阻需要注意的地方。

排阻簡圖

DIPSwitch連接排阻時，假設Switch全調(diào)至上方(0)，即Open狀態(tài)。另外在Switch及排阻之間外接單心線至外部電路以供外部電路使