常用电子元器件教案 - 图文

课程名称：常用电子元器件 教研室： 授课教师：

第一讲：常用器件 授课时数 学习目标 学时 了解熟悉常用元件的应用及工作原理 学习重点、难点、电容器、电感器、变压器的工作原理 关键点 学习模式 讲授过程 讲授过程

讲授+讨论 学习讲授内容体系设计 电阻器、敏感电阻器、电位器、电感器、变压器 学习讲授内容体系设计 预备知识引题材料 电容的工作原理 知识要点笔记安排 电阻器 电阻器（Resistor）在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。 端电压与电流有确定函数关系，体现电能转化为其他形式能力的二端器件，用字母R来表示，单位为欧姆Ω。实际器件如灯泡，电热丝，电阻器等均可表示为电阻器元件。 电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理1

特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。 组成 用电阻材料制成的、有一定结构形式、 电阻器 能在电路中起限制电流通过作用的二端电子元件。阻值不能改变的称为固 定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。一些特殊电阻器，如热敏电阻器、压敏电阻器和敏感元件，其电压与电流的关系是非线性的。电阻器是电子电路中应用数量最多的元件，通常按功率和阻值形成不同系列，供电路设计者选用。 电阻器在电路中主要用来调节和稳定电流与电压，可作为分流器和分压器，也可作电路匹配负载。根据电路要求,还可用于放大电路的负反馈或正反馈、电压-电流转换、输入过载时的电压或电流保护元件，又可组成RC电路作为振荡、滤波、旁路、微分、积分和时间常数元件等。 小功率电阻器通常为封装在塑料外壳中的碳膜构成，而大功率的电阻器通常为绕线电阻器，通过将大电阻率的金属丝绕在瓷心上而制成。 2

如果一个电阻器的电阻值接近零欧姆（例如，两个点之间的大截面导线），则该电阻器对电流没有阻碍作用，并联这种电阻器的回路被短路，电流无限大。如果一个电阻器具有无限大的或很大的电阻，则串接该电阻器的回路可看作开路，电流为零。工业中常用的电阻器介于两种极端情况之间，它具有一定的电阻，可通过一定的电流，但电流不像短路时那样大。电阻器的限流作用类似于接在两根大直径管子之间的小直径管子限制水流量的作用。电阻，英文名resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律说，I=U/R，那么R=U/I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。事实上，“电阻”说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。欧姆常简称为欧。表示电阻阻值的常用单位还有千欧（kΩ），兆欧（MΩ），毫欧（m Ω）。 发展 1885年英国C.布雷德利发明模压碳质实芯电阻器 美国贝尔实验室。1897年英国T.甘布里尔和A.哈里斯用含碳墨汁制成碳膜电阻器。1913～1919年英国W.斯旺和德国F.克鲁格先后发明金属膜电阻器。1925年德国西门子-哈尔斯克公司发明热分解碳膜电阻器，打破了碳质实芯电阻器垄断市场的局面。晶体管问世后，对电阻器的小型化、阻值稳定性等指标要求更严，促进了各类新型电3

阻器的发展。美国贝尔实验室1959年研制成 TaN电阻器。60年代以来，采用滚筒磁控溅射、激光阻值微调等新工艺，部分产品向平面化、集成化、微型化及片状化方面发展。 基本原理编辑 电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成（实芯电阻器的电阻体与骨架合二为一），而决定阻值的只是电阻体。对于截面均匀的电阻体，电阻值为 电阻值 式中ρ为电阻材料的电阻率（欧2厘米）；L为电阻体的长度（厘米）；A为电阻体的截面积（平方厘米）。 薄膜电阻体的厚度d很小，难于测准,且ρ又随厚度而变化，故把视为与薄膜材料有关的常数，称为膜电阻。实际上它就是正方形薄膜的阻值，故又称方阻(欧/方)。对于均匀薄膜 薄膜阻值 式中W为薄膜的宽度（厘米）。通常Rs应在一有限范围内，Rs太大会影响电阻器性能的稳定。因此圆柱形电阻体以刻槽方法，平面形电阻体用刻蚀迂回图形的方法来扩大其阻值范围，并进行阻值微调。 伏安特性是用图形曲线来表示电阻端部电压和电流的关系，当电压电流成比例时（特性为直线），称为线性电阻，否则称为非线性电阻。 参数与特性 表征电阻特性的主要参数有4

标称阻值及其允许偏差、额定功率、负荷特性、电阻温度系数等。 标称阻值 用数字或色标在电阻器上标志的设计阻值。 单位为欧（Ω）、千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）、太欧（TΩ）。阻值按标准化优先数系列制造,系列数对应于允许偏差。 电阻的阻值和允许偏差的标注方法有直标法、色标法和文字符号法。 ① 直标法 将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上(无误差标示为允许误差 ± 20%)。也有厂家采用习惯标记法， 如： 3Ω3 Ⅰ 表示电阻值为3.3Ω、允许误差为 ± 5 % 1 K 8 表示电阻值为1.8 KΩ、允许误差为 ± 20 % 5 M 1 Ⅱ 表示电阻值为5.1 MΩ、允许误差为 ± 10 % ② 色标法 将不同颜色的色环涂在电阻器(或电容器)上来表示电阻(电容器)的标称值及允许误差，各种颜色所对应的数值见表 B303。固定电阻器色环标志读数识别规则如图T301所示。 四环电阻的识别方法 5

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