電阻的認(rèn)識(shí)與測量

汽車電工電子基礎(chǔ)知識(shí)目標(biāo)1）掌握汽車上常見電阻的種類、作用和表示方法；2）掌握電阻、電阻率概念和電阻的計(jì)算公式。技能目標(biāo)1）能熟讀色環(huán)電阻的阻值；2）掌握利用萬用表測量汽車上常用電阻的阻值。素養(yǎng)目標(biāo)樹立規(guī)范使用和愛護(hù)儀表意識(shí)、培育團(tuán)隊(duì)協(xié)作、勤于動(dòng)手能力。建議課時(shí)：4課時(shí)。任務(wù)三電阻的認(rèn)識(shí)與測量由表1-3，序號(hào)3，利用數(shù)字萬用表的電阻擋檢查前照燈的電阻值可知，正常的前照燈存在一定的阻值，如，本任務(wù)實(shí)施所用的燈泡，其電阻阻值為2.46Ω。通過任務(wù)實(shí)施測量前照燈電阻值，來介紹電阻、電阻率概念，電阻的計(jì)算公式，以及汽車上常用電阻的檢測方法。任務(wù)實(shí)施

汽車前照燈電阻值測量：汽車前照燈的燈絲存在電阻值，在日常檢修中，可以通過測量燈絲的電阻值，來判其好壞。

DY2201B數(shù)字萬用表、汽車前照燈汽車前照燈電阻值測量，可參照表1-3，序號(hào)3所示，本次不再重復(fù)贅述。測量中要注意以下兩個(gè)問題：1）測量前，應(yīng)先把兩根表筆短接，觀察數(shù)字萬用表顯示屏上的讀數(shù)，正常時(shí)應(yīng)為0，如果不為0，要記錄下數(shù)值；如果還是顯示1，表示數(shù)字萬用表的表筆損壞或數(shù)字萬用表自身有故障，需檢查確認(rèn)。2）當(dāng)數(shù)字萬用表顯示屏上顯示的數(shù)值，為“0”時(shí)，表示擋位可能打得太大，為“1”時(shí)，可能擋位打得過小或前照燈燈絲開路。1.器材2.測量步驟評(píng)價(jià)方式參考任務(wù)一的評(píng)價(jià)。

日常生活中任何物體運(yùn)動(dòng)都會(huì)遇到阻力，在空氣中稱為空氣阻力，在水中有水的阻力。同樣，帶電粒子在導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)也會(huì)遇到阻礙作用，我們把這種導(dǎo)體對(duì)電流通過時(shí)的阻礙作用稱為電阻，用符號(hào)“R”或“r”表示。電阻的單位是歐姆，用字母“Ω”來表示，這是以科學(xué)家歐姆的名字來命名的，常用單位還有千歐（KΩ）、兆歐（MΩ）。日常生活中常見的電器（燈泡、汽車前照燈、電爐等）都存在電阻；用于連接電路的導(dǎo)線也存在電阻，蓄電池內(nèi)部也存在電阻（這也是為什么蓄電池即使沒用，但在放置一段時(shí)間后，其電量也會(huì)下降的原因）。電阻的單位換算：1MΩ=1x103kΩ，1kΩ=1×103Ω人體也是一個(gè)大的電阻，一般在干燥環(huán)境中，人體電阻可達(dá)2kΩ-20MΩ；皮膚出汗時(shí)，約為1kΩ左右；皮膚有傷口時(shí)，約為800Ω左右。注意：電阻是任何一種導(dǎo)體都客觀存在的，它不隨導(dǎo)體兩端的電壓變化而變化，即使導(dǎo)體兩端沒有電壓（即沒有接入電路），導(dǎo)體中的電阻仍然存在。討論：電位和電壓有什么異同點(diǎn)？一、電阻物體導(dǎo)電性能的優(yōu)劣一般是用電阻率ρ來衡量。通常我們將電阻率低（導(dǎo)電性能好）的物體稱為導(dǎo)體，電阻率很高（導(dǎo)電性能差）的物體稱為絕緣體，導(dǎo)體和半導(dǎo)體都是好的電工材料，而介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體稱為半導(dǎo)體（模塊四中介紹）。貴重金屬的電阻率小，導(dǎo)電性能都比較好，表1-8中列舉幾種常見的金屬在常溫（20℃）下的電阻率。表1-8常溫下各金屬的電阻率（單位Ω·m）物質(zhì)電阻率物質(zhì)電阻率銀1.586銅1.678金2.400鋁2.655鎂4.450鎢5.650鋅5.196鈷6.640鎳6.840鐵9.71

各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化。通常來說，金屬的電阻率隨溫度增加而增加；電解液、半導(dǎo)體和絕緣體相反；而有些合金，幾乎不變化。實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)溫度一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長度L成正比，跟導(dǎo)體的粗細(xì)成（橫截面積S）反比，并且與導(dǎo)體的材料性質(zhì)有關(guān)。即二、電阻率

汽車上通常會(huì)用一些特殊的電阻，來執(zhí)行一些控制功能，如：空調(diào)調(diào)速、油量檢測、溫度檢測等等。下面介紹這些特殊電阻特性及檢測方法：當(dāng)我們調(diào)節(jié)汽車上的空調(diào)調(diào)速旋鈕或冷暖調(diào)節(jié)旋鈕時(shí)，如圖1-15所示，空調(diào)的風(fēng)速或車內(nèi)的溫度會(huì)發(fā)生變化。這種變化，實(shí)際上就是通過旋轉(zhuǎn)來改變電阻值，進(jìn)而控制風(fēng)速或車內(nèi)設(shè)定溫度的變化。我們把阻值可以調(diào)整的電阻器，稱為可變電阻器。其常見實(shí)物和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-16所示。它通常用于需要調(diào)節(jié)電路電流或需要改變電路阻值的場合，如使燈光變暗，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。冷暖調(diào)節(jié)旋鈕風(fēng)速調(diào)節(jié)旋鈕圖1-15汽車上的空調(diào)風(fēng)速和冷暖調(diào)節(jié)旋鈕三、認(rèn)識(shí)汽車上所用的特殊電阻及檢測1．可變電阻器可變電阻器的檢測方法可以利用數(shù)字萬用表的電阻擋進(jìn)行。檢測方法同汽車前照燈電阻測量類似，只不過，因可變電阻器有三個(gè)引腳，檢測時(shí)，表筆要與圖1-16所示可調(diào)電阻的動(dòng)片、定片引腳并接，如圖1-17所示。圖1-16可變電阻器外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)（a）實(shí)物圖

（b）內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖1-17可變電阻器阻值測量示意圖

同時(shí)，旋轉(zhuǎn)旋鈕，觀察數(shù)字萬用表顯示屏顯示的數(shù)字是否會(huì)隨旋鈕的旋轉(zhuǎn)而變化，會(huì)變化則表示可變電阻器正常，不會(huì)變化則表示損壞。

當(dāng)汽車運(yùn)行或行駛一段時(shí)間后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)汽車上的溫度指示儀上的指示會(huì)發(fā)生變化，如圖1-18所示，a）圖表示溫度指示，b）圖為熱敏電阻安裝位置。實(shí)際上這種變化就是汽車運(yùn)行一段時(shí)間后，其內(nèi)部的冷卻水溫度升高，導(dǎo)致檢測元件的阻值發(fā)生變化，進(jìn)而控制溫度指示變化，我們把阻值會(huì)隨著溫度的變化而變化的電阻，稱為熱敏電阻。它又可分為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。水溫傳感器a）汽車上的溫度指示b）科魯茲汽車上的水溫傳感器

圖1-18熱敏電阻在汽車上的應(yīng)用2．熱敏電阻正溫度系數(shù)熱敏電阻是一種阻值隨著溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小的電阻器，如熱吹風(fēng)機(jī)的電阻絲、車燈的燈絲等。一些常見的正溫度系數(shù)的熱敏電阻實(shí)物和符號(hào)如圖1-19所示。a）實(shí)物圖b）PTC符號(hào)

圖1-19正溫度系數(shù)熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是一種阻值隨著溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大的電阻器，如汽車上水溫傳感器、車內(nèi)及車外溫度傳感器等。一些常見的副溫度系數(shù)的熱敏電阻實(shí)物和符號(hào)如圖1-20（a）所示。

a）實(shí)物圖b）NTC符號(hào)

圖1-20負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻熱敏電阻的檢測方法同汽車前照燈電阻測量類似，檢測時(shí)，先在常溫下測量一下傳感器的阻值，數(shù)字萬用表打到電阻擋，表筆與待測電阻兩個(gè)引腳并接后，讀出顯示屏上顯示的數(shù)值；接著，采用加熱法，對(duì)熱敏電阻進(jìn)行加熱，待熱敏電阻溫度上升后，再次測量其阻值，并觀察兩次測量值，如果兩次所測量的阻值不一樣，表明熱敏電阻正常；若前后兩次測量的阻值一樣，則表明熱敏電阻損壞。光敏電阻是一種阻值隨光線的強(qiáng)弱而發(fā)生變化的電阻器，在無光時(shí)，阻值無窮大，有光照射時(shí)阻值迅速減小，其通常應(yīng)用于光電自動(dòng)控制電路、自動(dòng)報(bào)警、汽車上日光傳感器，一般安裝在擋風(fēng)玻璃下面。光敏電阻的形狀及符號(hào)如圖1-21所示。圖1-21光敏電阻光敏電阻的檢測方法同汽車前照燈電阻測量類似，檢測時(shí)，在器件不接收光線下測量一下光敏電阻的阻值，接著，讓器件接收光線，再次測量其阻值，并觀察兩次測量值，如果兩次所測量的阻值不一樣，表明光敏電阻正常；若前后兩次測量的阻值一樣，則表明光敏電阻損壞。3．光敏電阻器在汽車上應(yīng)用于進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力的傳感器，屬于壓敏電阻，其安裝安裝位置、形狀和符號(hào)如圖1-22所示，壓敏電阻是一種阻值對(duì)電壓敏感的電阻器，其阻值的大小隨著電壓變化而變化，當(dāng)電壓在一定的范圍內(nèi)，電阻阻值很大，電阻中通過電流很小。當(dāng)電壓超過額定值時(shí)，阻值迅速減小，有電流通過，呈低阻狀態(tài)。進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器ua）壓敏電阻汽車上的安裝位置b）形狀

c）符號(hào)

圖1-22壓敏電阻及應(yīng)用想一想，如何利用數(shù)字萬用表，判別壓敏電阻器的好壞？4．壓敏電阻器濕敏電阻符號(hào)和形狀如圖1-23所示，它是對(duì)環(huán)境濕度敏感的電阻，其阻值大小會(huì)隨著濕度變化，分正濕度系數(shù)濕敏電阻和負(fù)濕度系數(shù)濕敏電阻。濕度越大，阻值越大，反之越小，為正濕度系數(shù)濕敏電阻。如濕度越小，阻值增大，為負(fù)濕度濕敏電阻。a）符號(hào)

b）形狀

圖1-23濕敏電阻5．濕敏電阻器

在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，廣泛采用在電阻上標(biāo)顏色的方法來注明其阻值，這種采用標(biāo)顏色的電阻稱為色環(huán)電阻。色環(huán)電阻常見的有4色環(huán)如圖1-24所示和5色環(huán)如圖1-25所示。色環(huán)電阻值的讀取根據(jù)顏色所代表的數(shù)值直接讀取，顏色代表的數(shù)值如表1-9所示。對(duì)于4色環(huán)前兩環(huán)的顏色為有效數(shù)字，第三環(huán)為乘數(shù)環(huán)，為10的n次方（其中，n為顏色代表的數(shù)值），第四環(huán)為誤差環(huán)。對(duì)于5色環(huán)，前三環(huán)的顏色為有效數(shù)字，第四環(huán)為乘數(shù)環(huán)，為10的n次方（其中，n為顏色代表的數(shù)值），第五環(huán)為誤差環(huán)。橙色：誤差環(huán)紅色：乘數(shù)（x10的2次方）藍(lán)色：有效數(shù)字黃色：有效數(shù)字圖1-244色環(huán)電阻樣式

對(duì)于圖1-24所示的色環(huán)電阻，第一環(huán)為黃色，其數(shù)值為4，第二環(huán)為藍(lán)色，其數(shù)值為6，第三環(huán)為紅色，其數(shù)值為2，所以其阻值為46×102Ω。四、色環(huán)電阻阻值的讀取橙色：：乘數(shù)（x10的3次方）紅色：有效數(shù)字藍(lán)色：有效數(shù)字黃色：有效數(shù)字

圖1-255色環(huán)電阻樣式，最后一環(huán)代表誤差環(huán)對(duì)于圖1-25所示的色環(huán)電阻，第一環(huán)為黃色，其數(shù)值為4，第二環(huán)為藍(lán)色，其數(shù)值為6，第三環(huán)為紅色，其數(shù)值為2