發展
1885年英國C.布雷德利發明模壓碳質實芯電阻器 。 1897年英國T.甘布里爾和A.哈里斯用含碳墨汁制成碳膜電阻器 。 1913~1919年英國W.斯旺和德國F.克魯格先后發明金屬膜電阻器 。 1925年德國西門子-哈爾斯克公司發明熱分解碳膜電阻器， 打破了碳質實芯電阻器壟斷市場的局面 。 晶體管問世后， 對電阻器的小型化、阻值穩定性等指標要求更嚴， 促進了各類新型電阻器的發展 。 美國貝爾實驗室1959年研制成 TaN電阻器 。 60年代以來， 采用滾筒磁控濺射、激光阻值微調等新工藝， 部分產品向平面化、集成化、微型化及片狀化方面發展 。
基本原理
電阻器由電阻體、骨架和引出端三部分構成(實芯電阻器的電阻體與骨架合二為一)， 而決定阻值的只是電阻體 。 對于截面均勻的電阻體， 電阻值為 R=ρl/s式中ρ為電阻材料的電阻率(歐·厘米);l為電阻體的長度(厘米);s為電阻體的截面積(平方厘米) 。
薄膜電阻體的厚度d很小， 難于測準,且ρ又隨厚度而變化， 故把視為與薄膜材料有關的常數， 稱為膜電阻 。 實際上它就是正方形薄膜的阻值， 故又稱方阻(歐/方) 。 對于均勻薄膜式中W為薄膜的寬度(厘米) 。 通常Rs應在一有限范圍內， Rs太大會影響電阻器性能的穩定 。 因此圓柱形電阻體以刻槽方法， 平面形電阻體用刻蝕迂回圖形的方法來擴大其阻值范圍， 并進行阻值微調 。 伏安特性是用圖形曲線來表示電阻端部電壓和電流的關系， 當電壓電流成比例時(特性為直線)， 稱為線性電阻， 否則稱為非線性電阻 。 參數與特性 表征電阻特性的主要參數有標稱阻值及其允許偏差、額定功率、負荷特性、電阻溫度系數等 。 標稱阻值 用數字或色標在電阻器上標志的設計阻值 。 單位為歐(Ω)、千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)、太歐(TΩ) 。 阻值按標準化優先數系列制造,系列數對應于允許偏差 。 電阻的阻值和允許偏差的標注方法有直標法、色標法和文字符號法 。
① 直標法
將電阻的阻值和誤差直接用數字和字母印在電阻上(無誤差標示為允許誤差 ± 20%) 。 也有廠家采用習慣標記法， 如:
3 Ω 3 Ⅰ 表示電阻值為3.3 Ω、允許誤差為 ± 5 %
1 K 8 表示電阻值為1.8 KΩ、允許誤差為 ± 20 %
5 M 1 Ⅱ 表示電阻值為5.1 MΩ、允許誤差為 ± 10 %
【電阻器的基本發展與原理】② 色標法
將不同顏色的色環涂在電阻器(或電容器)上來表示電阻(電容器)的標稱值及允許誤差， 各種顏色所對應的數值見表 B303 。 固定電阻器色環標志讀數識別規則 。
文章插圖
如何使用上表:四環電阻:一環數字(十位)《紅》二環數字(個位)《橙》*倍乘數《黑》 誤差《金》
例;紅橙黑金=23*10^0=23Ω(±5%)
五環電阻:一環數字(百位)《紅》二環數字(十位)《藍》三環數字(個位)《綠》*倍乘數《黑》誤差
例:紅藍綠黑棕=265*10^0=265Ω(±1%)
允許偏差
實際阻值與標稱阻值間允許的最大偏差， 以百分比表示 。 常用的有±5%、±10%、±20%,精密的小于±1%， 高精密的可達0.001% 。 精度由允許偏差和不可逆阻值變化二者決定 。
額定功率
電阻器在額定溫度(最高環境溫度)tR下連續工作所允許耗散的最大功率 。 對每種電阻器同時還規定最高工作電壓， 即當阻值較高時即使并未達到額定功率， 也不能超過最高工作電壓使用 。
電阻器額定功率的識別
電阻器的額定功率指電阻器在直流或交流電路中， 長期連續工作所允許消耗的最大功率 。 有兩種標志方法:2W以上的電阻， 直接用數字印在電阻體上;2W以下的電阻， 以自身體積大小來表示功率 。 在電路圖上表示電阻功率時， 采用如圖T302符號:
負荷特性
當工作環境溫度低于tR時， 電阻器也不能超過其額定功率使用， 當超過tR時， 必須降低負荷功率 。 對每種電阻器都有規定的負荷特性 。 此外， 在低氣壓下負荷允許相應降低 。 在脈沖負荷下， 脈沖平均功率遠低于額定功率， 一般另有規定 。
電阻溫度系數
在規定的環境溫度范圍內， 溫度每改變1℃時阻值的平均相對變化， 用ppm/℃表示 。 除了以上幾種參數外， 還有非線性(電流與所加電壓特性偏離線性關系的程度)、電壓系數(所加電壓每改變、伏阻值的相對變化率)、電流噪聲(電阻體內因電流流動所產生的噪聲電勢的有效值與測試電壓之比， 用電流噪聲指數來表示)、高頻特性(由于電阻體內在分布電容和分布電感的影響， 使阻值隨工作頻率增高而下降的關系曲線、長期穩定性(電阻器在長期使用或貯存過程中受環境條件的影響阻值發生不可逆變化的過程)等技術指標 。