电阻和电位器

电阻和电位器是各种无线电机中的基本零件。从制造上分，有合成电阻、碳膜电阻、线绕电阻和金属膜电阻等，收音机中常用的多为前三种；从使用情况来看，有固定电阻和可变电阻两种。电阻阻值的大小用“欧姆”（简称“欧”，符号是Ω）来计量，有的也用“千欧”（KΩ）、兆欧（MΩ）做单位。在电路图上，为了简便起见，凡阻值在1000欧以下的都用Ω表示（或不注出），例如300Ω（或300）；凡阻值在1000欧以上1兆欧以下的用“K”表示，例如250K；1兆欧以上的用“M”表示，例如2M。这篇文章将叙述各种电阻和电位器的结构、制造和性能、以及怎样选用等方面的知识。

1．合成电阻 这是一种比较老的电阻，但它制作简单、成本低，加以性能已能满足一般需要，所以目前在一般收音机中仍然大量采用。合成电阻的导电成分一般采用碳黑或石墨，粘合成份一般采用树脂。用这两种成份，再加入滑石粉或云母粉等填料，经过磨细，并按一定比例配合，加上引线在钢模内压制成电阻外形，放入窑内烧固，涂漆后制成。也有将合成电阻物质（导电成份、粘合胶和填料）设法加在基体上做成薄膜合成电阻。合成电阻的阻值大小随配料内导电成份的多少而定。合成电阻的外形如图1所示。它的电阻值一般是用颜色来标志的。在电阻的一端漆有三道或四道色环，第一道色环（A）表示阻值的第一位数字，第二道色环（B）表示阻值的第二位数字，第三道色环（C）表示阻值末尾有几个零。合成电阻对其标称值来说，往往有±5％到±20％的容许误差，这个误差程度也用颜色标志在电阻上面，如图一中的第四道色环D。电阻的颜色标志代表的数字列表如后：

例如四个色环的顺序为红、绿、黄、银，则这个电阻的阻值是250,000欧，即250千欧（在图上用“250K”表示），误差为±10％。

合成电阻的额定功率消耗一般在2瓦以下，常用的有1/4瓦、1/2瓦、1瓦和2瓦几种，从它的体积大小上加以区别。

2．碳膜电阻 碳膜电阻是一种质量较好的碳质电阻，它的性能稳定，不仅可作为一般用途的电阻使用，也适合在高级收音机和精密仪器设备里应用。这种电阻的制造方法是把碳氢化合物的蒸气在高热和高真空下分解成为碳分子，并沉积结晶在瓷棒或瓷管的周围表面上，形成一个圆筒形的碳膜。此碳膜就用作为电阻的导电成分。它的阻值的大小由蒸气压力、温度和沉积时间的长短来决定。圆筒形碳膜制成后。沿瓷管外围刻一螺旋形的沟槽，使刻有槽纹部分的碳膜被切去，因而把原来的圆筒形的碳膜层切成为绕在瓷管上的一条螺旋形碳膜带，其实物如图2所示。刻槽的作用一方面使碳膜的有效长度增加，宽度减小，用来获得较高的阻值，另一方面也是为了用刻槽的方式来得到不同的阻值，从而制成不同阻值的电阻。刻好槽纹的电阻外面涂有一层保护漆。这种电阻的阻值、误差范围和功率等一般都直接用数字标明，不用颜色标志。

碳膜电阻的额定功率范围较合成电阻宽一些，收音机中常用的有1/4瓦到10瓦的各种。

3.金属膜电阻 它和碳膜电阻一样，也是薄膜式电阻，但它的耐热、防潮、耐磨和温度系数等方面的性能，比碳膜电阻更好;而且具有独特的优点，就是杂音小、受电压和频率变化的影响不大。这种电阻是用真空蒸发沉积法等，将金属或金属氧化物复在陶瓷或玻璃、塑料等基体上制成。金属氧化物膜的电阻制造比较简单，而耐热性能更好。改变薄膜的厚度和成分能很好地控制这种电阻的电气性能，但它的缺点是不能用刻槽的方法来精密调整阻值；在制造工艺上薄膜不易均匀，对基体要求高，必须极平滑。

4．线绕电阻 线绕电阻适用于较大功率的场合，例如收音机中音频功率放大管的自给栅偏压电阻和代替电源滤波扼流圈用的电阻等。它的额定功率大都在2瓦以上。线绕电阻是用电阻线间绕在瓷管上制成的，常用的电阻线有镍铬合金线和铜镍合金线两种，前者的电阻率较大。线绕电阻绕成后，在瓷管外面涂一层陶土质、绝缘漆或釉质等作保护层，以防损坏。功率较小但阻值较大的线绕电阻，因为用线过细，容易霉断。线绕电阻工作时发热较多，附近必须留有空隙，以便散热，并防止烤坏其他元件。线绕电阻的容许误差范围，一般都化碳质电阻小，大都在±5％以下，有时为了使用方便，在一定阻值的地方又引出接头（图3乙），如线圈的抽头一般，这种称为“抽头线绕电阻”，目前用得较少。线绕电阻的外形见图3。有些线绕电阻绕好以后，并不全部涂满绝缘保护层，在瓷管上留有一条沟槽, 露出电阻线，另装有一个圆形卡子，可以在上面移动位置，以便得到不同的阻值，这就是可变线绕电阻，外形见图4。线绕电阻的阻值一般都不超过几十千欧，因为阻值太大了，电阻线容易断。

5．电位器 电位器在收音机中常用来控制音量大小和音调高低等。电位器本身是一个高阻值马蹄铁形的电阻，在它的上面有一个可变接触点，随旋转轴的转动而改接它与电阻接触的位置（图5,甲）。老式电位器里的电阻体是在厚纸条上涂复胶性碳黑而构成的碳黑纸条，纸条两端被引到电位器壳外的两个接线柱1和3上,见图5，乙。为了避免长期摩擦而使碳黑条受损，一般都用间接接触式，在碳黑条与活动滑头间垫有一个薄的弹性铜圈，它经过导体引出到壳外的接线柱2上。活动滑头压住铜圈，使铜圈在被压住的一点与碳黑条接触。当转动电位器时，使滑头位置改变，铜圈与碳黑条的接触点也随之改变，因而改变中点（2）与两边接点（1、3）之间的电阻值。

这种电位器的阻值不够稳定，杂音较大，碳黑容易损坏，近来已逐渐被碳膜电位器所代替。碳膜电位器的制造方法是用乙炔黑与树脂的混合物喷涂在胶纸上烘干以后制成的。这种碳膜电位器里的电阻体稳定性较高，杂音较小，而且碳素附着在胶纸上非常牢固，因此可以采用直接与碳膜摩擦的滑动接头。

在收音机中，电位器在旋转时阻值变化的规律一般有两种。当把旋转轴从左向右顺时钟方向转动（旋转轴向着自己）时，活动滑头和起始端之间的阻值变化与旋转角度成正比的，是直线式电位器，其阻值变化和旋转角度之间的曲线如图6中的A。如果旋转角度与阻值变化的对数成正比，则是对数曲线式电位器，其曲线如图6中的B。一般收音机中作音量控制用的电位器都是采用对数曲线式的，在开始转动时阻值变化很小，愈到末端变化愈大。因为人耳对声音强度的感觉是按对数关系变化的，采用对数曲线式的电位器就可以使它所控制的声音强度反映到人耳时是和旋转角度成正比的，以适合人们的需要。有时这种电位器在外壳上注有“Log”字样。

电位器的外形见图7。电位器时常附有一个电源开关（图7，甲），因此在旋转轴开始旋转时只起控制开关的作用，这一段的电阻体是涂上银粉的，阻值很小，直到开关动作以后，才发生阻值的变化。

衡量电阻的质量，大致有下列几个标准：

1．稳定度 稳定度是指阻值本身是否经常在变化，以及它的变化范围有多大。一般说合成电阻稳定度较差，碳膜电阻较好一些。收音机中对于电阻稳定度的要求不是很高，阻值不稳定所引起的影响并不显著，应用合成电阻已能满足要求。不过合成电阻使用日久，它的阻值变化可能较大，变质现象较多。

稳定度较好的是线绕电阻以及新的产品，如金属膜电阻等。

2．噪音电动势 各种电阻具有一个共同的缺点，就是当有电流流过时，能产生杂音，使机器设备的杂音加大。这种杂音是由碳质本身的粒状结构而引起的，当电流通过时，导电颗粒之间的接触面积有了不规则的改变而产生杂音。这种杂音电动势以合成电阻最大，碳膜电阻较小。因此要减少杂音以用碳膜电阻较为合适。

3.温度系数 任何一个电阻随着温度的变化，它的阻值比会随着改变。温度变化摄氏1°，阻值变化的欧姆数和阻值本身欧姆数的比叫做这个电阻的“温度系数”。碳质电阻的温度系数可能是正的（阻值随温度升高而加大），也可能是负的（温度升高，阻值减小），随着配料和制造工艺过程的不同而有所差别。线绕电阻的温度系数一般都是正的。电阻的温度系数以愈小愈好。合成电阻的温度系数大约在-3/1000到+2/1000之间。炭膜电阻较好一些，线绕电阻又好一些。

1．阻值和误差范围的考虑 线路图上的电阻数值是设计电路时确定的。但市售电阻的标称值只不过有几十种。这一方面是因为制造工艺上的要求，另一方面有这些种的阻值就已经足够使用了。因为收音机电路里的电阻总是有一个比较大的允许变化范围，例如功率放大管的栅极电阻从470千欧用到680千欧，对音量、音质都不会产生可以察觉出来的变化。因此一般制作收音机，不要过于拘泥于阻值的精确程度，与电路图上注明的数值有些差别是无妨的，收音机不是精密仪表，没有必要很精确。

误差范围当然以±5％的较好，但是如果没有，±20％的合成碳阻也可以使用。

2．功率的选择 电阻的额定功率标准应当是以能长时间耐受额定功率所产生的热量，而不致过多变化其阻值为标准。但是这种标准很难精确地确定，随环境的温度而有所不同。为了使电阻能经久耐用，应该采用较实际消耗功率大一倍的电阻。例如某一电阻的阻值是100千欧，流过的电流是2毫安，它的实际消耗功率是0.4瓦，这样用1瓦的电阻就可以了。电阻功率数值在图上的表示法见图8。

线绕电阻可以耐受较高的功率消耗，但是它是线圈形状的，具有相当的电感量，所以不能用在高频的交流电路中。如果必须要用，则可以在绕制方法上加以改变，做成电感很小的电阻后再用，这种电阻一般叫做“无感电阻”。（郑宽君 罗鹏搏）