基礎電子學 - 固定電阻器

固定電阻器是一種線性電阻器。如果電阻器的阻值是固定的，則稱其為固定電阻器。固定電阻器的阻值不能像可變電阻器那樣改變，因為它的阻值在製造時就已確定。下圖表示固定電阻器的符號。

固定電阻器根據其製造工藝和所用材料的不同，可分為不同的型別。分類如下。

碳膜電阻

碳膜電阻是由碳顆粒、石墨和陶瓷粉末與粘合劑（如粘土）混合而成。這種混合物在高壓和高溫下進行處理。將整體模壓成型後，固定引線。

下圖顯示了碳膜電阻器的影像。

碳膜電阻器用於浪湧保護、電流限制和高壓電源。

繞線電阻是由將由電阻材料製成的線繞在一個芯上形成的。金屬芯充當非導電材料，而電阻線導電，但具有一定的電阻。下圖顯示了繞線電阻器的影像。

通常使用鎳鉻絲或錳銅絲繞制芯線，因為它們具有高電阻。而塑膠、陶瓷或玻璃則用作芯材。

這是最古老型別的固定電阻器，但現在仍在使用。

薄膜電阻器在陶瓷基板上具有電阻層，其厚度決定了它們所屬的型別。厚膜電阻器的電阻層厚度遠高於薄膜電阻器。厚膜電阻器是透過將特殊的糊狀物（玻璃和金屬氧化物的混合物）燒結到基板上而生產的。

厚膜電阻器主要有三種類型：熔斷電阻器、金屬陶瓷薄膜電阻器和金屬氧化物薄膜電阻器。

熔斷電阻器類似於繞線電阻器。但這些電阻器除了提供電阻外，還充當保險絲。下圖顯示了熔斷電阻器的影像。

在這個電阻器中，電流流過彈簧載入的連線，該連線緊密地放置在電阻器的本體附近。連線到電阻器彈簧線的球體吸收電阻器由於電流流動而產生的熱量。如果這個熱量增加，連線到球體的部分就會熔化並開啟連線。

因此我們可以說，這些電阻器限制電流，但是如果電路功率額定值超過指定值，這些電阻器就會像保險絲一樣開啟或斷開電路。這些電阻器的值通常小於10歐姆。這些電阻器通常用於電視機、放大器和其他昂貴的電子電路中。

金屬陶瓷薄膜電阻器是由一種稱為金屬陶瓷的特殊材料製成的薄膜電阻器。金屬陶瓷是由Ceramic（陶瓷）和Metal（金屬）組合而成的複合合金。這種組合具有這兩種材料的優點，例如陶瓷的高溫耐性和耐磨性以及金屬的柔韌性和導電性。

金屬薄膜層包裹在電阻材料周圍，並固定在陶瓷金屬或金屬陶瓷基板上。引線用於在固定到PCB時方便連線。它們具有高穩定性，因為溫度不會影響其效能。

金屬氧化物薄膜電阻器是透過在加熱的玻璃棒（基板）上氧化一層厚的氯化錫薄膜而形成的。它們具有高溫度穩定性，可以在高電壓下使用。這些電阻器的執行噪聲低。

金屬氧化物薄膜電阻器與金屬薄膜電阻器僅在所塗覆的薄膜型別方面有所不同。金屬氧化物是一種金屬化合物，例如錫與氧反應形成氧化錫，它作為薄膜塗覆在電阻器上。該電阻器的電阻率取決於新增到氧化錫中的三氧化二銻的量。

薄膜電阻器在陶瓷基板上具有寬度為0.1微米或更小的電阻層。薄膜電阻器具有真空沉積在絕緣基板上的金屬薄膜。

薄膜電阻器精度更高，溫度係數更好，穩定性也更好。薄膜電阻器進一步分為兩種型別：

碳膜電阻器是透過在陶瓷基板上沉積一層碳膜而製成的。碳膜充當電流的電阻材料，而陶瓷物質充當絕緣物質。金屬帽固定在兩端，並引出銅引線。

下圖顯示了碳膜電阻器的結構。

這些電阻器的主要優點是其高穩定性、寬工作範圍、低噪聲和低成本。由於其低噪聲，碳膜電阻器比碳膜電阻器更受歡迎。

薄膜塗層使金屬氧化物薄膜電阻器和金屬薄膜電阻器之間有所區別。在金屬薄膜電阻器中，使用鎳鉻等金屬物質的薄膜來塗覆電阻器，而在金屬氧化物電阻器中，使用氧化錫等金屬氧化物的薄膜來塗覆電阻器。

金屬膜電阻器的電阻溫度係數低，這意味著電阻受溫度的影響較小。

使用電阻器時，如果電流增加，電阻器會散發一些熱量。如果該值超過某個臨界值，電阻器可能會損壞。為了避免這種情況，在一些較高阻值的電阻器上會印有功率額定值。

功率是以瓦特為單位表示的電功率。電功率是電能傳輸的速率。

功率 P = VI = I²R

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