电阻元件的静态测量方法

时间：2026-01-23 理论教育卡哇伊版权反馈

【摘要】：3.1.4电阻的测量电阻的静态值常常使用万用表来测量。

3.1.1　电阻定义

1.5 电阻

电路中自由电子的移动不是畅通无阻的，电源、负载和导线都具有不同程度上阻碍电流流动的性质，这种固有性质称为电阻，即物体阻止电流通过的本领称为电阻。在电路图中，常用理想电阻元件来表示电阻对电流的这种阻碍作用，用字母R表示，如图1－18所示。

图1－18　电阻元件

电阻的单位是欧姆（Ω），常用单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）等，它们之间的换算关系为

1MΩ＝103kΩ＝106Ω

任何导体都有电阻，电阻的大小与它本身的物理条件有关。实验证明：导体的温度变化时，它的电阻值也随之变化。一般的金属材料导体在温度升高后，电阻值会增大。导体的电阻值与温度成正比。

在温度不变时导体的电阻跟它的长度L和导体的电阻率ρ成正比，跟它的横截面积S成反比，这就是电阻定律，即

电阻率的大小是由导体的材料决定的，表1－1所示为一些材料在20℃时的电阻率。

表1－1　电阻率20℃

导体电阻率越接近10－8Ω·m，导电性越好，常用的导体材料是铜和铝；绝缘体电阻率大于10－8Ω·m，用它隔离电流不会有显著的漏电，如塑料、橡胶等；半导体电阻率在10－5～107Ω·m，用它可以制造晶体管，如硅、锗材料。

3.1.2　欧姆定律

1.6 欧姆定律

1826年德国科学家欧姆通过实验证实：“流过导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。”这就是欧姆定律。欧姆定律是反映电路中电压、电流、电阻等内在关系的一个极为重要的定律，也是电工技术中一个最基本的定律，用公式表示为

3.1.3　常用电阻（器）在欧姆定律中，若是常数，即电阻值不随电压、电流的变化而变化，则称为“线性电阻”。线性电阻的电压电流关系曲线（即伏安特性曲线）为一条通过坐标原点的直线，如图1－19（a）所示。如果电阻值随电压、电流的变化而改变，则称为“非线性电阻”，如半导体二极管，其伏安特性曲线为一条曲线，如图1－19（b）所示。

图1－19　电阻的伏安特性曲线

（a）线性电阻；（b）非线性电阻

线性电阻在电路中的应用非常广泛，在实际电路中，像白炽灯、电阻炉和电烙铁等，均可看成是线性电阻元件。本书讨论的电阻是线性电阻，在不加特殊说明时，所说的电阻均指线性电阻。

线性电阻又分为固定电阻和可变电阻。固定电阻的电阻值是定值，阻值不能变化。可变电阻是电阻值可以变化的，常称为电位器。

常用电阻器如图1－20所示。

图1－20　常用电阻器

（a）色环电阻；（b）滑线变阻器；（c）表面贴装电阻；（d）单联电位器；（e）双联电位器；（f）四联电位器；（g）可调电阻；（h）推杆电位器

当电阻元件上的电压与电流方向一致时，元件吸收的功率为P＝UI，由欧姆定律可推导出，说明电阻元件是耗能元件。电路中大多数电气设备都具有消耗电能的电磁性能，它们吸收功率，引起电气设备发热。

电阻器的主要性能参数包括标称电阻值、允许偏差、额定功率等。电阻器的标称电阻值和偏差一般都直接标注在电阻上，常用的标注方法主要有直标法和色标法。直标法是将电阻的主要参数直接标注在电阻表面上，色标法是将电阻的主要参数用颜色（色环）标注在电阻表面上。

图1－21所示为电阻的色标法。电阻的色环通常为4道，其中3道距离较近，作为阻值标注，另一道距离较远，作为误差标注。第一道、第二道各表示一位有效数字，第三道表示零的个数，第四道表示允许误差。

图1－21　电阻的色标法

1.7 色环电阻读取

色环颜色与表示的数码对照如表1－2所示，色环颜色与误差对照如表1－3所示。

表1－2　色环颜色与表示的数码对照

表1－3　色环颜色与误差对照

边学边练

例：已知一色环电阻颜色标注如图1－22所示，请读出该电阻阻值和误差。

图1－22　色环电阻颜色标注

解：色环A—红色；B—黄色；C—棕色；D—金色。

该电阻的阻值为24×101±5%，即240±5%Ω。

3.1.4　电阻的测量

电阻的静态值常常使用万用表来测量。测量电阻时，红表笔插入“VΩ”，黑表笔插入“COM插孔”，转动功能量程选择开关至电阻挡“Ω”，数字万用表即构成欧姆表。电阻的测量如图1－23所示，将两表笔（不分正、负）分别接被测电阻两端金属部位，测量中可以用手接触电阻，但不要把手同时接触电阻两端，这样会影响测量精确度（人体是电阻很大的导体），LCD显示屏即显示出被测电阻R的阻值。测量大阻值电阻时，LCD显示屏的读数需要几秒钟后才能稳定，这是正常现象。

3.1.5　电阻的连接