電阻有可變電阻和固定電阻,所謂固定電阻是指按一定工藝制作出來的阻值恒定的電阻,它不隨溫度高低、光照強(qiáng)弱、通過電流大小的變化而變化,正常情況下如果損壞有兩種可能:一是使用中由于通過的電流過大或電阻上施加的電壓過高,使電阻上的功耗P=I2#8226;R=U2/R過大,超過電阻自身的功率,這樣電阻的溫度逐漸升高,當(dāng)高到一定的程度電阻就會(huì)燒斷,形成斷路,阻值變?yōu)?∞;二是電阻使用年限時(shí)間過長,形成電阻的導(dǎo)電材料嚴(yán)重老化,使其導(dǎo)電能力下降電阻率變大從而導(dǎo)致電阻阻值變大。也就是說電阻損壞只能是阻值變大。但有些特殊情況下特別是電阻用在高壓電路中時(shí),還會(huì)出現(xiàn)阻值變小的情況。
電阻器由電阻體和兩端引線組成,大多數(shù)電阻體呈圓柱狀,內(nèi)為瓷柱體,外層為碳膜或金屬氧化膜,從而形成碳膜電阻或金屬膜電阻,這層膜是電阻器的核心部分,根據(jù)制作電阻阻值的大小,利用精密的工藝在膜層上刻出螺旋狀的溝槽,從而使螺旋狀電阻膜環(huán)繞在瓷柱體上,兩端與電阻兩引線相連,最后用漆涂上保護(hù)層,即可制成電阻,如圖1所示。

顯然刻制溝槽時(shí),當(dāng)電阻膜的材料、厚度一定后,制作出的電阻大小完全由帶狀電阻膜的長度、寬度來決定,根據(jù)電阻定律R=ρ#8226;L/S可知,電阻膜愈長、愈窄阻值就愈大,溝槽的密度也相應(yīng)變大。反之,制作的電阻阻值愈小,電阻膜越短、越寬,溝槽的密度也相應(yīng)變小。從結(jié)構(gòu)上亦可看出一般情況下電阻發(fā)生阻值變小的可能性很小,但當(dāng)電阻用在超過幾百伏高壓電路時(shí),由于電阻上的電壓較高,帶狀電阻膜每段上都會(huì)有較大的壓降,故相鄰的兩電阻膜之間即在刻出的溝槽內(nèi)就形成很強(qiáng)的電場(chǎng),當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí),保護(hù)層就會(huì)破損從而使電阻膜裸露空氣中發(fā)生放電現(xiàn)象,特別是對(duì)于制作工藝不太精細(xì)的電阻,如帶狀電阻膜有毛刺或者邊緣不太光滑,則更容易形成放電現(xiàn)象,放電的結(jié)果會(huì)使該處的漆保護(hù)層擊穿碳化,從而使電阻膜在該點(diǎn)形成短路,其整體長度變短,進(jìn)而造成電阻阻值變小。顯然電阻阻值越大,相鄰電阻膜之間的溝槽愈密,在同樣的電壓下發(fā)生擊穿短路的幾率就愈高。
綜上分析,固定電阻阻值變小是發(fā)生在高壓電路中,并且一般是阻值較大且制作工藝不太高的電阻,短時(shí)的放電會(huì)呈現(xiàn)出在通電時(shí)阻值較小,開路或斷電后測(cè)量阻值正常,但使用的時(shí)間一長擊穿碳化點(diǎn)一旦形成,最終會(huì)引起電阻在路、開路時(shí)的阻值均變小。
(欄目編輯羅琬華)