电阻
因为任何电路中的电压、电流和电阻之间的关系都是有规律的，所以我们可以通过控制另外两个来可靠地控制电路中的任何变量。也许任何电路中最容易控制的变量是它的电阻。这可以通过改变其导电组件的材料、尺寸和形状来实现（还记得灯的细金属灯丝如何产生比粗电线更大的电阻吗？）。
什么是电阻器？
制造称为电阻器的特殊元件的明确目的是创建精确数量的电阻以插入电路。它们通常由金属线或碳制成，旨在在各种环境条件下保持稳定的电阻值。
与灯不同的是，它们不发光，但会产生热量，因为它们会在工作电路中消耗电能。不过，通常电阻器的目的不是产生可用的热量，而只是提供精确的电阻值。
电阻原理图符号和值
电阻器最常见的原理图符号是锯齿线：
以欧姆为单位的电阻值通常显示为相邻的数字，如果电路中存在多个电阻，它们将标有唯一的标识符编号，例如 R1、R2、R3 等。如您所见，电阻符号可以是水平或垂直显示：
真正的电阻器看起来与之字形符号完全不同。相反，它们看起来像小管子或圆柱体，有两条电线突出以连接到电路。以下是不同种类和尺寸的电阻器的示例：
为了更符合它们的物理外观，电阻器的替代示意图符号看起来像一个小的矩形框：
电阻器也可以显示为具有变化的而不是固定的电阻。这可能是为了描述为提供可调节电阻而设计的实际物理设备，也可能是为了展示某些恰好具有不稳定电阻的组件：
事实上，每当您看到一个用斜箭头穿过它的组件符号时，该组件都有一个变量而不是一个固定值。这个符号“修饰符”（对角线箭头）是标准的电子符号约定。
可变电阻
可变电阻器必须有一些物理调节手段，可以是旋转轴或杠杆，可以移动以改变电阻值。这是一张照片，展示了一些称为电位器的设备，可用作可变电阻器：
电阻的额定功率
由于电阻器会在电流克服电阻的“摩擦”时耗散热能，因此电阻器的额定值还取决于它们可以耗散多少热能而不会过热和持续损坏。当然，这个额定功率是以“瓦特”的物理单位指定的。便携式收音机等小型电子设备中的大多数电阻器的额定功率为 1/4 (0.25) 瓦或更低。
任何电阻器的额定功率大致与其物理尺寸成正比。请注意第一张电阻照片中额定功率与尺寸的关系：电阻越大，其额定功率耗散就越高。另外，请注意电阻（以欧姆为单位）与尺寸无关！虽然现在让一个只做电阻的设备看起来毫无意义，但电阻是电路中非常有用的设备。
因为它们很简单，而且在电力和电子领域普遍使用，所以我们将花费大量时间来分析仅由电阻器和电池组成的电路。
电阻器有什么用？
有关电阻器有用性的实际说明，请查看下面的照片。它是印刷电路板或 PCB 的图片：由绝缘酚醛纤维板和导电铜条夹层制成的组件，可以通过称为“焊接”的低温焊接工艺将组件插入其中并固定。
该电路板上的各种组件通过印刷标签进行识别。电阻器由任何以字母“R”开头的标签表示。
这种特殊的电路板是一种称为“调制解调器”的计算机附件，它允许通过电话线传输数字信息。在此调制解调器的板上至少可以看到十几个电阻器（所有额定功率耗散为 1/4 瓦）。每个黑色矩形（称为“集成电路”或“芯片”）也包含自己的电阻阵列，用于其内部功能。另一个电路板示例显示电阻器封装在更小的单元中，称为“表面贴装器件”。
这个特殊的电路板是个人计算机硬盘驱动器的底部，焊接在其上的电阻器再次标有以字母“R”开头的标签：
这块电路板上有一百多个表面贴装电阻，这个数字当然不包括黑色“芯片”内部电阻的数量。这两张照片应该让任何人相信电阻器——“仅仅”阻止电流流动的设备——是电子领域中非常重要的组件！
在示意图上“加载”
在示意图中，电阻符号有时用于说明电路中使用电能做一些有用的任何一般类型的设备。任何非特定的电气设备通常都称为负载，因此如果您看到显示标有“负载”的电阻符号的示意图，尤其是在解释与实际使用电力无关的概念的教程电路图中，该符号可能只是是一种比电阻更实用的东西的速记表示。
分析电阻电路
为了总结我们在本课中学到的东西，让我们分析以下电路，根据给定的信息确定我们所能做的：
我们在这里开始的只是电池电压（10 伏）和电路电流（2 安培）。我们不知道电阻器的电阻（以欧姆为单位）或它耗散的功率（以瓦特为单位）。调查我们的一系列欧姆定律方程，我们发现两个方程可以根据已知的电压和电流量给出答案：
将已知量的电压（E）和电流（I）代入这两个方程，我们可以确定电路电阻（R）和功耗（P）：
对于 10 伏和 2 安的电路条件，电阻器的电阻必须为 5 Ω。如果我们要设计一个在这些值下工作的电路，我们必须指定一个最小额定功率为 20 瓦的电阻器，否则它会过热并出现故障。
电阻材料
电阻器可以在各种不同的材料中找到，每种材料都有自己的特性和特定的使用领域。大多数电气工程师使用以下类型：
线绕 (WW) 电阻器
绕线电阻器是通过将电阻丝缠绕在非导电芯上以螺旋形方式制造的。它们通常是为高精度和功率应用而生产的。磁芯通常由陶瓷或玻璃纤维制成，电阻丝由镍铬合金制成，不适用于频率高于50kHz的应用。
低噪声和相对于温度变化的稳定性是绕线电阻器的标准特性。电阻值范围为 0.1 至 100 kΩ，精度在 0.1% 至 20% 之间。
金属膜电阻器
镍铬合金或氮化钽通常用于金属膜电阻器。陶瓷材料和金属的组合通常构成电阻材料。通过在薄膜中切割螺旋图案来改变电阻值，就像使用激光或研磨剂的碳薄膜一样。金属膜电阻器的温度稳定性通常不如线绕电阻器，但可以更好地处理更高的频率。
金属氧化膜电阻器
金属氧化物电阻器使用氧化锡等金属氧化物，使其与金属膜电阻器略有不同。这些电阻器可靠且稳定，并且在比金属膜电阻器更高的温度下工作。正因为如此，金属氧化膜电阻器被用于需要高耐久性的应用中。
箔电阻
箔电阻器开发于 1960 年代，至今仍是最准确、最稳定的电阻器类型之一，用于具有高精度要求的应用。电阻元件由一个陶瓷衬底，该衬底粘有薄的块状金属箔。箔电阻具有极低的电阻温度系数。
碳成分 (CCR) 电阻器
直到 1960 年代，碳成分电阻器是大多数应用的标准。它们是可靠的，但不是很准确（它们的容差不能超过大约 5%）。 CCR电阻器的电阻元件采用细碳颗粒和非导电陶瓷材料的混合物。
将该物质模制成圆柱体形状并烘烤。主体的尺寸和碳与陶瓷材料的比例决定了电阻值。在这个过程中使用更多的碳意味着阻力会更低。 CCR 电阻器仍可用于某些应用，因为它们能够承受高能量脉冲，一个很好的示例应用是在电源中。
碳膜电阻器
碳膜电阻器在绝缘圆柱芯上有一层薄的碳膜（在膜上有一个螺旋切口以增加电阻路径）。这允许电阻值更准确并且还增加了电阻值。碳膜电阻器比碳复合电阻器精确得多。特殊碳膜电阻器用于需要高脉冲稳定性的应用。
关键绩效指标 (KPI)
可以在下面找到每种电阻器材料的 KPI：
评论：
- 称为电阻器的设备旨在为电路提供精确的电阻值。电阻器根据其电阻（欧姆）和散热能力（瓦特）进行评级。
- 电阻器的电阻额定值无法根据相关电阻器的物理尺寸确定，但近似额定功率可以。电阻越大，它可以安全地耗散更多的功率而不会受到损坏。
- 任何使用电力执行有用任务的设备通常称为负载。有时，在原理图中使用电阻符号来指定非特定负载，而不是实际电阻。
相关工作表：
- 电阻工作表
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