【软件工程师学硬件】之 认识电阻

电阻?软件工程师还是知道的,毕竟初中物理也学过,就是那种滑动变阻器。不过,一般的软件工程师对电阻的印象也就到此为止。
滑动变阻器,那是一个古老的、并且深深刻在我们每个人脑海深处的电子器件,很多人对电子的最初的兴趣就是从它开始的。滑过来,灯泡逐渐变亮;滑过去,灯泡又逐渐变暗。这也就是老师所说的可变电阻。
在我们实际的硬件生活中,可变电阻也有很多,但是没有那么大,那么大的个头也没办法搁到电路板上啊。能放到电路板上的可变电阻都比较小,甚至现在还有贴片的可变电阻,个头更小。
实际上用得最多的还是固定阻值的电阻,一般在设计阶段,因为要找到最佳阻值,所以用个可变电阻,设计完成之后,谁也不会没事将电阻滑来滑去的,所以就会用个固定电阻来替代了。
很多人看到固定电阻的阻值基本上就那么几个,什么1k、1.5k、2k等等,不会来个什么1.21k,如果真是这样的话,那得弄出多少个固定阻值啊,工厂也不会去做这种傻事。事实上,电阻在一个量级上差一点不会导致太大的差别,即使对设计阻值要求非常严格,也可以将多个电阻并串起来使用,一般来说,目前市场上购买的固定电阻的阻值大概有1000多个,已经满足我们绝大部分设计的需要,所以不用担心。
再接着说电阻,正如中学课堂上老师告诉我们的,电阻就是来阻碍电流流动的,它将能量转变成热量了。所以,摸摸电阻,多多少少会感觉到有点热。有人说了,这不是浪费能量吗?实际上,对于设计良好的硬件系统来说,这种损失(功耗)是很小的,甚至可以忽略不计,所以也不用担心。
电阻有耐压值和功率值,不能随便用,小功率的电阻个头一般都比较小,大功率的个头都比较大,比如大功率电阻可以直接接到220v交流电上,小功率电阻一接上就烧掉。原因是小功率电阻一般都是碳膜的,耐不住热,如果电流过大,热量过多,温度过高,它就烧糊了。你可以将电阻理解成从江水引流到一条条水渠,然后又引流到小河沟的场景,江水的流量非常大,所以要加个水渠,让江水流进水渠,这时流量就变小了,再将水渠中的水引进河沟,流量就更小了。再想想,长江大坝不仅很宽,而且很结实,这就相当于大功率、阻值大点的电阻;渠坝就没有那么宽了,所以相当于中功率的电阻;河坝就更窄了,相当于小功率的电阻。比喻不是很恰当,就是那么个意思。
我们平时用的小功率电阻有1/8w、1/4w的,中功率的有1/2w、1w,功率比较大的有2w的,可以根据实际电路的需要选配。大功率的电阻价格都比较高,该用小功率电阻的地方就用小功率电阻,没必要去浪费。
电阻是硬件电路中最基本的元件,软件工程师不仅仅要知道可变电阻,还要知道固定电阻,要了解电阻的功率。
按照材质的不同,分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、水泥电阻等,碳膜电阻功率较小,水泥电阻功率很大,但是个头也不小。
按照安装方式来分,有贴片电阻和直插电阻,所谓贴片电阻,就是只有两个焊点,没有两端的引线了,这样安装起来节省空间,现在实际产品中使用贴片已经很普遍。
电阻的作用很多,不仅仅是降压、分流,还能做负载、滤波器以及进行阻抗匹配等等。刚入门时,只需要知道分流、降压、限流。
关于电阻方面的知识还很多,目前我们就先到此为止,以后在实际应用的时候再补充。非常感谢大家的阅读。

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