概論

　　電能、電功率、電流及電壓等，皆是重要的電之?dāng)?shù)量，除此之外，電阻也不可忽視。一個(gè)電路或一套裝備，其本身的特性，諸如尺寸、形狀與材質(zhì)等，會(huì)影響其電流量。某些會(huì)阻礙電流的效應(yīng)，可稱之為 電阻 （ resistance ）。

　　在物質(zhì)中，電荷流動(dòng)可能會(huì)遭遇到類似機(jī)械的摩擦力般的阻力。這種阻力是 起因于電子與晶格原子或雜質(zhì)原子之間的碰撞，這種情況會(huì)使電能轉(zhuǎn)換成熱能。 任何電路或裝置，常因發(fā)熱而消耗電功率。電阻發(fā)熱而消耗電功率，并非一無是 處，需視其是否有用而定。有些電路就是利用電阻的特性來作功的，例如我們可 利用電熱器取得熱能；但是晶體管發(fā)熱則非吾人所需，就屬于能量的浪費(fèi)了。

　　電阻可用來限制電流量，也可用來調(diào)整電壓，還有其它的一些功能，專門制 造用來作這些工作的器具稱為電阻器（ resistor ）。

電阻的定義

一電路欲阻止電流通過，同時(shí)使電能轉(zhuǎn)換為熱能之性質(zhì)，謂之電阻。電阻以 表示，單位為歐姆或簡稱歐，以希臘字母 Ω （ omega ）表示。導(dǎo)體內(nèi)部有大量 的自由電子，當(dāng)電壓施于導(dǎo)體的兩端時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電流的產(chǎn)生，但此一電流不可能 無限制的增加，此乃因?yàn)楫?dāng)電荷流經(jīng)某一材料時(shí)，必承受其電阻，此種阻力被消 耗轉(zhuǎn)變成為熱能了。

電阻的種類

(1) 各種物質(zhì)之電阻

各種物質(zhì)均有大小不等的電阻值，因其電阻之不同，可分別歸屬于導(dǎo)體、絕緣 體、不良導(dǎo)體及半導(dǎo)體四種材料。

(2) 絕緣電阻

絕緣體有阻止電流通過的特性，但若加上高電壓時(shí)，會(huì)有少許的漏電流流過絕 緣體的內(nèi)部或表面。絕緣電阻是阻止漏電流通過的能力，阻值愈大愈好，通常 以百萬歐（ MΩ ）計(jì)。絕緣電阻會(huì)因材質(zhì)劣化、表面附著之有機(jī)物、塵埃及水 滴等而減小。

(3) 電解液電阻

將蒸餾水加入容器內(nèi)，直流電源接上時(shí)，幾乎沒有電流流通。但若在蒸餾水中 加入少許食鹽的話，就有電流了。食鹽濃度愈高則電流量愈大，溶液中之食鹽 （ NaCl ）因電離而分解成鈉離子（ Na+ ）及氯離子（ Cl- ）。類此狀態(tài)之溶滌稱 為電解液，如食鹽能分解成離子者稱為電解質(zhì)。量度電解液之電阻時(shí)，必須使 用交流電源以防止極化作用之影響。

(4) 接地電阻

將銅板埋入大地內(nèi)（接地），加上電壓后，電流如箭頭方向流動(dòng)。如此意謂地 球是一個(gè)大導(dǎo)體，銅板與大地間之電阻稱為接地電阻，其阻質(zhì)與土質(zhì)、水分與 含電解質(zhì)的程度有關(guān)。

(5) 接觸電阻

電路之開關(guān)使電流通斷，開關(guān)的刀片（ A ）與夾片（ B ）若無完全密接時(shí)即有接 觸電阻存在。接觸電阻大時(shí)，電流不易流通，接觸部分容易發(fā)熱而引起故障。

圖示電阻的種類

奧姆定律

奧姆（ Georg Simon Ohm l787 ～ 1854 德國物理學(xué)家）于 1826 年作的實(shí)驗(yàn)，確定 了電阻、電壓及電流的關(guān)系，此即奧姆定律：

依穩(wěn)定電流而言，電路中電流的大小與加于該電路之電動(dòng)勢成正比，而與該 電路的總電阻成反比。

即

I = V / R

其中 V 代表電壓降或端電壓，單位為伏特。

R 代表被量度部份的電阻，單位為奧姆。

由奧姆定律可界定奧姆之定義如下：

「一伏特電壓產(chǎn)生一安培電流的電阻為一奧姆?！?

電阻標(biāo)準(zhǔn)值與標(biāo)準(zhǔn)色碼

　 電阻之制造者與使用者均認(rèn)為不可能致出任意不同電阻直的電阻器，且一般 電路之設(shè)計(jì)無需極的電阻值，允許有限度的誤差值可使價(jià)格降低且更換零件 較為迅速。因此，制造廠商只選擇制造某些特定電阻值的固定電阻器以供使用。 下圖為電子工業(yè)界認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)化之額定電阻值，自 0.1Ω 至 22M Ω 有 201 種。

商用固定電阻器之標(biāo)準(zhǔn)額定值

　　大都分固定型及可變型電阻器之電阻值均直接印記于其外殼上，但如碳質(zhì)固 態(tài)電阻器之類，由于體積甚小，印字困難，故需探用 色碼系統(tǒng) （ color code system ）以代替數(shù)宇。閱讀色碼節(jié)即能得知該電阻器之奧姆值及相關(guān) 特性。目前
所用的色碼系統(tǒng)有新舊兩類：

（ 1 ）條紋系統(tǒng)（ band system ）

　 色碼以色帶的形狀繪記于電阻器上，一般有三種方式：

1. 三帶式

三條色帶即代表其奧姆值，誤差一律為 20% 。

2. 四帶式

前三帶代表奧姆值，第四帶代表誤差，此為常用者。

3. 五帶式

前四帶同上，第五帶表示損壞百分率。

下圖所示色碼電阻器及各條紋所代表的意義。

色碼條紋的意義

　　色碼的讀法是從靠近電阻器端線的色碼條紋開始。（另一側(cè)之條紋距離另 一端線較遠(yuǎn)），在上圖中即從左邊一條開始的。各顏色代表的數(shù)字及各條紋代 表之意義如下圖所示。表中「不用」兩字代表在該條紋中不使用此種顏色。第三 條紋中之金色及銀色代表將前兩位數(shù)分別乘以 0.1 及 0.01 ，屬于 10Ω 以下之電阻器 。

條文顏色與數(shù)目的關(guān)系表

（ 2 ）體－端－點(diǎn)系統(tǒng)（ body-end-dot system ）

　　這是條紋系統(tǒng)尚未實(shí)施以前的舊系統(tǒng)，現(xiàn)已不再使用，但在舊機(jī)器中仍可遇 到，故應(yīng)熟知。此系統(tǒng)依「體－端－點(diǎn)」之順序讀出其所著之顏色。如果另一端 未另著顏色，則表示誤差為 20 ％；若兩端都另著色，則其中著金色者，誤差為 5 ％，著銀色者，誤差為 10 ％。各顏色所代表之意義皆與條紋系統(tǒng)相同。

色碼體- 端- 點(diǎn)之意義

排阻與 DIP Switch

　　所謂的排阻，就是將許多電阻的一端接在一起，連接 VCC 。電阻的另一端可 以連接電子組件，如 DIP Switch 。 DIP Switch 為指撥開關(guān)，有 0 與 1 兩種狀態(tài)。 下圖中，黑點(diǎn)位置下的接腳（即左腳）接正電源，此為接排阻需要注意的地 方。

排阻簡圖

DIP Switch 連接排阻時(shí)，假設(shè) Switch 全調(diào)至上方 (0) ，即 Open 狀態(tài)。另外在 Switch 及 排阻之間外接單心線至外部電路以供外部電路使用。而因?yàn)?Switch 內(nèi) 部為開路狀態(tài)，電流無法流向接地，所以 VCC 直接向外部電路流去。此時(shí)輸出為 1 。而當(dāng) Switch 調(diào)至下方 (1) ，即 Close 狀態(tài)。此時(shí) VCC 到外部電路的阻值比接地 到外部電路還大，所以電流從接地傳到外部電路，即輸出為 0 。