无形的电阻

🏠 首页 《无线电》杂志 1980年 🔗 第4期 🔗 第31页 分类:答读者问 🔗 于菲 🔗

有的半导体收音机或手电筒,有时会出现一种令人烦恼的现象:崭新的电池,刚换上不久就没电了。检查一下电路,并没有明显短路的地方。这是怎么回事呢?

从表面上看,如果开关不接通,电池正负极之间是不通的,应该没有电流。但实际上却并不是这么回事。当电池表面受潮或者电池盒绝缘不良时,就有可能产生漏电现象,就好象在电池的两个电极之间并联着一个无形的电阻R\(_{J}\)(图1)。电阻里流通着虽然极微小但却是持续不断的电流。这个无形的电阻,我们把它叫做电池两极间的绝缘电阻。它成了电池的潜藏的负载,电池的电能就是通过这个潜藏的负载偷偷地“漏”掉的。绝缘电阻愈小,漏电就愈厉害。在这种情况下,崭新的电池即使不用,要不了几天电也会白白地跑光。

图1
图1 🔍原图 (210×267)

绝缘电阻虽然不象看得见的电阻元件那样有形,但它确是客观存在着的,而且在无线电技术的许多场合中起着重要的作用。

电容器的极板之间是有介质的,如纸、云母、陶瓷等等。而任何介质都存在着一定的电阻值,这就是电容器极板间的绝缘电阻。它也可以用一个与电容器并联的电阻R\(_{J}\)来表示(图2)。从图中可以看出,如果RJ的阻值太小就会因为漏电而降低电容器的质量,甚至无法使用。例如,当一个绝缘电阻很低的电解电容用于整流电路时,就会出现严重的漏电现象。

图2
图2 🔍原图 (205×280)

一个电阻元件,从外表上看似乎与绝缘电阻没有什么关系。实际却不然,当把电阻焊接到印刷电路板上以后,电路板两个焊点之间的绝缘电阻就无形中并联到电阻元件的两个腿上了(图3)。如果电阻元件的阻值很小,它就不会有什么影响。如果电阻元件的阻值很大,绝缘电阻的并联作用就不可忽视。特别对要求电阻数值很精确的电路,有时竟直接影响到电路的工作。比方说,电阻元件R的阻值为1MΩ,印刷电路板焊点a和b之间的绝缘电阻因某种原因降低到100MΩ,于是ab两点间的总电阻R\(_{ab}\)变成为:Rab=\(\frac{R·R}{_{J}}\)R+RJ=0.99MΩ。即我们需要的1MΩ电阻,此时却变成0.99MΩ了。这种变化,对于一般要求不高的电路并没有多大关系,但如果电阻R是一个精确度要求很高的标准电阻,这个变化就不容忽略了。

图3
图3 🔍原图 (206×279)

在RC振荡电路中或延时电路中,都要用到电阻和电容的串联电路。在这些电路中,振荡频率的高低和延时的长短决定于R和C的乘积。频率愈低,延时愈长,需要RC的乘积愈大。因此在频率很低或延时很长的电路中,RC乘积一般都是很大的数值。为了不使体积太大,往往采用大阻值的电阻,这样电容器的容量可以用得小一点。这时如果在电阻两端也并联着一个不可忽略的绝缘电阻。就会使振荡频率变高或延时变短。不仅如此,绝缘电阻还会随着环境温度、湿度等因素的改变而变化,那么振荡器的频率和延时电路的控制时间也就跟着变化起来,这是不能允许的。

对于一个变压器来说,它的绕组之间也同样存在着绝缘电阻,如果它的阻值太小,线圈之间不光存在着磁耦合,而且还会通过绝缘电阻产生漏电,使高压有可能通过这个不太大的绝缘电阻影响到低压绕组(图4),从而破坏电路的正常工作。

图4
图4 🔍原图 (200×284)

从以上几例可以看出,绝缘电阻虽然不象一般电阻元件那样有形,但它对电子电路的性能却起着很重要的影响,绝缘电阻愈小,这种影响就愈严重。因此在设计电子电路时应充分估计到它的影响,在制造工艺中应根据情况选用绝缘良好的材料和元件,必要时对材料和元件还要进行完善的绝缘处理,在使用电子设备时,应注意保持内部的清洁和环境的干燥。我国南方气候潮湿,有较长的霉雨季节。收音机、电视机和电子仪器等,长期放置不用会降低元器件的绝缘电阻。所以最好在霉雨季节里定期开机让变压器、电子管、晶体管等发热的元器件发出热量,驱走机箱内的潮气,对保护电子设备是有好处的。经常使用的电子仪器,也要定期进行清洁保养工作。(于菲)