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电阻（三）
2024-12-09
电阻测量
用万用表测量大值电阻：
31/2位和41/2位数字万用表电阻档的最大量程一般是20MΩ。对于31/2位数字万用表而言，使用不同的电阻量程也只能测量0.1Ω～19.99MΩ范围内的电阻；而对于41/2位数字万用表，则只能测量0.01Ω～19.999MΩ范围内的电阻。当被测电阻Rx≥20MΩ时，仪表将显示溢出符号"1"。
实验证明，采用下述的"并联电阻法"，可将31/2位或41/2位数字万用表20MΩ电阻档的量程扩展到100MΩ。
1、测量方法
预先准备一只十几兆欧的电阻R1，将数字万用表拨至20MΩ档后测出电阻值R1。然后把被测电阻Rx并联在R1两端，再测出并联总电阻R。
根据电阻并联的计算公式很容易推导出。
测量举例：
被测电阻为一只标记不明的高阻值电阻Rx，R1选用标称阻值为10MΩ的电阻。使用DT830型数字万用表的20MΩ电阻档，实测R1的阻值为10.05MΩ。将Rx与R1并联后，再用DT830进行测量，测得总阻值R=7.70MΩ。
由此判定，被测电阻的标称值应为33MΩ。
2、测量注意事项
1）当被测量电阻Rx的阻值超过100MΩ时，并联后的总阻值R与选用的标准电阻R1的阻值非常接近，加之数字万用表本身存在±1个字的误差，会使测量误差增大。因而，本法不适合用来测量阻值大于100MΩ的电阻。
2）测量操作时，应将被测电阻Rx与标准电阻R1并联接触牢靠，必要时可用鳄鱼夹将两者固定。
电阻率计算
物体电阻计算公式：R=ρL/S，其中，L为物体长度，S为物体的横截面积，比例系数ρ叫做物体的电阻系数或是电阻率，它与物体的材料有关，在数值上等于单位长度、单位面积的物体在20℃时所具有的电阻值。因此，电阻与四个因素有关：导体的长度、横截面积、种类（材料）和温度。
物理意义；反映了材料对电流的阻碍作用，在数值上等于用这种材料制成1m长、横截面积1m㎡的导线的电阻值。
电阻率与温度的具体关系为：ρ=ρ0（1+αt），其中ρ0为零度时导体的电阻率，α为导体的温度系数。
R=1/G，其中G为物体电导，导体的电阻越小，电导就越大，数值上等于电阻的倒数。单位是西门子，简称西，符号s。
初中要求掌握的影响电阻的因素：
导体的长度、材料相同时，横截面积越小，电阻越大
导体的横截面积、材料相同时，长度越长，电阻越大
导体的横截面积、长度相同时，导体的材料不同，电阻大小不同。
大多数金属的电阻随温度的升高而增大。
常见导体的电阻率
材料20℃时的电阻率 （µ；Ω· m）
银0.016
铜 0.0172
金0.022
铝 0.029
锌0.059
铁 0.0978
铅0.206
汞 0.958
碳25
康铜（54%铜，46%镍）0.50
锰铜（86%铜，12%锰，2%镍）0.43
照明灯泡（工作）100~2000
型号命名
国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）
第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。如R表示电阻，W表示电位器。
第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。
第三部分：特征，用数字或字母表示。1-普通、2-普通、3-超高频 、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压（电位器表示特殊）、9-特殊、G-高功率、T-可调、X-小型、L-测量用、W-微调、D-多圈。
第四部分：序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等。
例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻a1
相关参数
常用电阻分为多个种类，因为有些电阻造价高，所以在某些电路中发挥着非常重要的作用，然而有些电路对精度要求不高，所以为节省成本考虑，可以使用精度较低的电阻。最常用的电阻是碳膜电阻和金属膜电阻，碳膜电阻用在对精度不是很高的电路中，而金属膜电阻则是用在对电路精度较高的电路。当然，如果有些"特殊电路"需要对电路要求精度非常高，那么就要求对电阻的选用要慎重。
碳膜电阻：碳膜的电阻在5%-10%
金属膜电阻：使用环境温度-55℃~+125℃时的高精度有：±0.5%、±0.1%、±0.2、±0.01%，一般的则在1%-5%内。
绿袍电阻：这是对80年代中后期出现的一种金属膜电阻的称呼，因为外观呈深绿色而得名，见于MF12和MF14万用表中。但根据自己的实测，性能一般，老化、偏差和温度系数都与红袍电阻相差很大。
红袍电阻：代号RJJ，高稳定低温度系数精密金属膜，体积大，性能很好，经过自己的测试，多年的电阻，老化很少有超过0.5%的，温度系数都在30ppm/℃左右。请注意，红袍电阻还有一种是普通精度的，代号RJ，性能一般。
一般线绕电阻：采用锰铜或康铜电阻丝，非密封（只上漆），由于线径一般比较粗因此老化指标不错，但温度系数不算太好，一般是15ppm/℃到35ppm/℃之间。
精密线绕电阻：电阻丝一般采用精密锰铜，密封后稳定性得到提高，实际测试了大量的0.01%电阻，绝大多数数年后仍然能保持在0.02%之内。温度系数也因为选材和工艺达到较高水平，大约是5ppm/℃到20ppm/℃之间。新品价格大约5元/只。
低TC线绕电阻：TC（温度系数）.常见于老式国外（比如Fluke）各种精密仪器中，采用镍铬电阻合金，温度系数非常低，一般在1ppm/℃到5ppm/℃之间，有的电阻每一只都标明了实测温度系数。老化也不大，基本在20ppm/年之内，二手价格大约10元/只。这样的电阻进行标定后，可以作为一般标准电阻来用。
全密封线绕：电阻丝材料同上，但采用金属壳密封（引线是后焊接的）完全杜绝了潮湿和氧化因此稳定性很高，达到8ppm/年左右，温度系数也大多在1ppm/℃之内，广泛用于老一代高等级计量仪器和标准电阻中。二手价格大约50元/只。
塑封块电阻：由于采用镍铬电阻合金和补偿技术，温度系数可以做的非常低，甚至<1ppm/℃。但该电阻由于密封不太好因此老化特性不是很好，只能保证25ppm/年，典型值12.5ppm/年。新品价格约50元/只，二手约20元/只。这样的电阻也常常被音响发烧友采用，因为除了上述特性外，还具备超低噪音和无感等优良特性。
金封块电阻：这是目前最高等级的电阻，内部结构同上但采用金属陶瓷密封（外形类似晶振），彻底杜绝外界老化因素，同时零温度系数技术使得温度系数达到很难测量出来的程度。老化典型值2ppm/年，有的达到0.5ppm/年以下。新品价格大约400元/只，西方国家对我国实行封锁，严禁进口用于军事目的，连8位半的万用表3458A也仅仅用了一只（做内部标准电阻）。
