1.1　电阻、电流、电压

1.1.1　电阻

把导体对电流的阻碍作用称为电阻，用“R”来表示。

电阻的单位名称是欧姆，简称欧，用Ω表示。常用的电阻单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。

电阻有什么作用呢？在各种电路中，经常要用到具有一定电阻值的元件，称为电阻器。电阻器常简称电阻，在电路中主要用于分压、分流（限流）、耦合（交连）、负载、退耦、振荡及定时等。

1.1.2　电流

什么是电流？电荷的定向移动就形成了电流。

电流的大小用电流强度来衡量。电流强度，简称电流，用I表示。电流国际单位制（SI制）单位为安培，简称安（A）。常用的电流单位还有千安（kA）、毫安（mA）、微安（μA）等。

电流方向的两种表示方法如图1-1所示。

用箭头表示：箭头的指向为电流的方向；

用双下标表示：例如IAB就意味着电流的参考方向为A指向B。

1.1.3　电位、电压

水总是从高水位流向低水位，同样，在外电路中，电流是从高电位流向低电位，说明电路中各点也有一定的电位。为了求得电路中各点的电位值，必须选择一个参考点，参考点的电位规定为0，这样，高于参考点的电位为正电位，低于参考点的电位为负电位。通常以大地或机壳为参考点，分别用符号“⊥”或来表示。

“⊥”或是电位的图形符号，文字符号电位通常用V（或U）带下标的文字符号表示，如Va、Vb、Ua、Ub等。电位的单位名称是伏特，简称伏，用V表示。

两处之间水的流动是需要水位差，同样道理，两点之间电流的流动则需要电位差，电压（电位差）是推动导体中电流流动的动力，是形成电流的条件。

电路中两点之间的电位之差，称为该两点间的电压，也称电位差。

电压的方向规定为从高电位指向低电位，即电位降低的方向。因此，电压也称电压降。

电压的单位是伏特，常用的单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV）等。

电压方向的三种表示方法如图1-2所示。

用箭头表示：箭头从正极指向负极；

用正负极表示：正极表示高电位，负极表示低电位；

用双下标表示：例如UAB就意味着A点电位高于B点电位。

1.1.4　电动势

简单地说电动势是电路中产生电流的力，通俗地说电动势就是电源发电的能力。电动势可以由包括化学（蓄电池）、磁（发电机）、热（热偶元件）、光（光电器件）、机械压力（石英晶体）在内的许多效应产生。

电动势也有方向，电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极，如图1-3所示。

电动势的大小和单位同电压一样。

1.1.5　电阻的主要参数

（1）标称阻值

标称阻值通常是指电阻体表面上标注的电阻值，简称阻值。阻值是电阻的主要参数之一，不同类型的电阻，阻值范围不同，不同精度的电阻其阻值系列亦不同。根据国家标准，常用的标称电阻值系列有E24、E12和E6系列等。

（2）额定功率

电阻在电路中长时间连续工作而不损坏，或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率称为电阻的额定功率。不同功率电阻的电路图符号如图1-4所示。

（3）允许误差

电阻的允许误差表示实际的电阻值有多么接近它的标称值，它表示电阻的精度，例如，±5％误差表示一个电阻的实际电阻值在标称值的±5％之内。普通电阻的误差等级分为6个等级：±0.5％、±1％、±2％、±5％、±10％、±20％。

1.1.6　现场操练1——电阻的识别与检测

电阻的分类形式较多，按阻值是否变化可分为固定式和可变式电阻；按在印制板上的安装方式分为两大类：通孔式（THT）和表面组装式（简称贴片式SMT）。

（1）电阻符号的识别

在电路原理图中，固定电阻通常用“R”表示，可变电阻用“W”表示，排阻通常用“RN”表示。电阻的图形符号如图1-5所示。

在电路原理图和印制电路板图中，电阻的标号形式为：“数字+R+数字”，例如3R5，表示第3单元电路中的第5个电阻。当单元电路较少时，可采取“R+数字”来表示，例如R419，表示第419个电阻。电阻的标号如图1-6所示。

（2）电阻阻值表示方法

电阻的阻值表示方法主要有以下几种。

①直标法。直标法就是将电阻的阻值用数字和文字符号直接标在电阻体上。其允许误差则用百分数表示，未标误差的电阻为±20％的允许误差。常见直标法电阻如图1-7所示。

②文字符号法。文字符号法就是将电阻的标称值和误差用数字和文字符号按一定的规律组合标识在电阻体上。电阻文字符号法如图1-8所示。

又如1R5表示1.5Ω，2k7表示2.7kΩ。

③色标法。色标法是将电阻的类别及主要技术参数的数值用颜色（色环或色点）标注在它的外表面上。色标电阻（色环电阻）可分为四环、五环标法。四环电阻各色环含义如图1-9所示。

四色环电阻的色环表示标称值（二位有效数字）及精度。例如，色环为棕绿橙金表示15×103Ω=（15±5％）kΩ的电阻。

五色环电阻的色环表示标称值（三位有效数字）及精度。例如，色环为红紫绿黄棕表示275×104Ω=（2.75±1％）MΩ的电阻。

一般四色环和五色环电阻表示允许误差的色环的特点是该色环距离其他环的距离较远。较标准的表示应是表示允许误差的色环的宽度是其他色环的1.5～2倍。

（3）几种特殊电阻的识别

部分特殊电阻的外形结构如表1-1所示。

（4）电阻的检测

①普通电阻的检测。测量电阻主要是使用万用表进行，方法如下，测量示意图如图1-10所示。

第1步：万用表选择合适的挡位。

为了提高测量精度，应根据电阻标称值的大小来选择挡位。应使指针的指示值尽可能落到刻度的中段位置（即全刻度起始的20％～80％弧度范围内），以使测量数据更准确。

第2步：万用表调零。

采用指针式万用表检测，还需要执行将表针调（校）零这一关键步骤，方法是将万用表置于某一欧姆挡后，红、黑表笔短接，调整微调旋钮，使万用表指针指向0Ω的位置，然后再进行测试。

第3步：用万用表测量与读数。

将两表笔（不分正负）分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。测量时，待表针停稳后读取读数，然后乘以倍率，就是所测之电阻值。

总结：若万用表测得的阻值与电阻标称阻值相等或在电阻的误差范围之内，则电阻正常；若两者之间出现较大偏差，即万用表显示的实际阻值超出电阻的误差范围，则该电阻不良；当万用表测得电阻值为无穷大（断路）、阻值为零（短路）或不稳定，则表明该电阻已损坏，不能再继续使用。

检测电阻时，由于人体是具有一定阻值的导电电阻，手不要同时触及电阻两端引脚，以免在被测电阻上并联人体电阻造成测量误差。如图1-11所示为正确与错误的测量方法。

②可变电阻的检测

a.测量电位器的标称阻值及变化阻值。用万用表测量电位器时，应先根据被测电位器标称阻值的大小，选择好万用表的合适欧姆挡位再进行测量。测量时，将万用表的红、黑表笔分别接在定片引脚（即两边引脚）上，万用表读数应为电位器的标称阻值。如万用表读数与标称阻值相差很多，则表明该电位器已损坏。电位器标称阻值的测量示意图如图1-12（a）所示。

当电位器的标称阻值正常时，再测量其变化阻值及活动触点与电阻体（定触点）接触是否良好。此时用万用表的一个表笔接在动触点引脚（通常为中间引脚），另一表笔接在一定触点引脚（两边引脚）。接好表笔后，万用表应显示为零或为标称阻值，再将万用表的转轴从一个极端位置旋转至另一个极端的位置，阻值应从零（或标称阻值）连续变化到标称阻值（或零）。在电位器的轴柄转动或滑动过程中，若万用表的指针平稳移动或显示的示数均匀变化，则说明被测电位器良好；旋转轴柄时，万用表阻值读数有跳动现象，则说明被测电位器活动触点有接触不良的故障。电位器变化阻值的测量示意图如图1-12（b）所示。

b.检查带开关电位器的开关是否良好。将万用表调至欧姆挡，两表笔分别接触电位器开关两引脚，再旋转轴柄，使开关从“开”至“关”，同时观察万用表所测阻值。正常情况下，当开关接通时，测量阻值应为零或接近零；当开关断开时，测量阻值应为无穷大。若开关在“开”的位置，阻值不为零，则说明内部开关触点接触不良；若开关在“关”的位置，阻值不为无穷大，则说明内部开关已失控。开关电位器开关好坏测量示意图如图1-13所示。

③特殊电阻的检测。特殊电阻的检测一般分为两个步骤：一是常温下电阻值，二是特性电阻值。热敏电阻的特性电阻是加热时的电阻值；同样道理，光敏电阻的特性电阻是亮暗时的电阻值，湿敏电阻的特性电阻是干湿时的电阻值等。下面以热敏电阻的检测为例。

第一步测量常温电阻值。将万用表置于合适的欧姆挡（根据标称电阻值确定挡位），用两表笔分别接触热敏电阻的两引脚测出实际阻值，并与标称阻值相比较，如果二者相差过大，则说明所测热敏电阻性能不良或已损坏，常温下测量示意图如图1-14（a）所示。

第二步测量温变时（升温或降温）的电阻值。在常温测试正常的基础上，即可进行升温或降温检测。升温检测热敏电阻示意图如图1-14（b）所示。用手捏住热敏电阻测电阻值，观察万用表示数，此时会看到显示的数据随温度的升高而变化（NTC是减小，PTC是增大），表明电阻值在逐渐变化。当阻值改变到一定数值时，显示数据会逐渐稳定。测量时若环境温度接近体温，可用电烙铁靠近或紧贴热敏电阻进行加热。