P = W/t

 

電dian阻zu器qi在zai電dian路lu中zhong作zuo為wei純chun耗hao能neng元yuan件jian
，其qi將jiang電dian能neng轉zhuan換huan為wei熱re能neng

，這zhe個ge熱re量liang被bei電dian阻zu吸xi收shou並bing最zui終zhong耗hao散san至zhi環huan境jing中zhong。固gu定ding阻zu值zhi的de電dian阻zu，其qi實shi際ji工gong作zuo功gong率lv取qu決jue於yu兩liang端duan的de電dian壓ya或huo電dian流liu：

 

P=UI=U2/R=I2R

 

電阻器作為一個實體物質，其所能承受的熱量是有限的；超過其限度，阻值會發生較大的變化，甚至開路。

 

電阻器的額定功率：指電阻在正常氣候條件下（如大氣壓
、環境溫度等），長時間連續安全工作可耗散或可承受的最大功率。一般我們取70℃靜止自由空氣中為額定功率的最大工作溫度點，電阻額定功率記為P70。電阻實際使用時
，需要留有一定的功率餘量，建議為額定功率的一半。

 

我wo們men注zhu意yi到dao電dian阻zu的de額e定ding功gong率lv建jian立li在zai確que定ding的de環huan境jing條tiao件jian和he在zai長chang時shi間jian連lian續xu安an全quan工gong作zuo的de基ji礎chu上shang。在zai這zhe個ge過guo程cheng中zhong，電dian阻zu存cun在zai發fa熱re和he散san熱re兩liang種zhong變bian化hua
，最zui終zhong電dian阻zu會hui達da到dao一yi個ge熱re平ping衡heng
，並bing在zai其qi電dian阻zu體ti上shang建jian立li起qi恒heng定ding的de表biao麵mian溫wen度du。該gai表biao麵mian溫wen度du高gao於yu環huan境jing溫wen度du
，並bing在zai電dian阻zu體ti可ke接jie受shou的de範fan圍wei內nei（即阻值波動在允許範圍內）。額定功率就是這麼一個單位時間內的熱臨界值
；超過額定功率，那麼熱平衡時
，電阻體上的表麵溫度就超出電阻可接受的範圍。

 

如果我們能影響電阻的發熱與散熱能力，就能改變電阻的額定功率。電阻的額定功率取決於電阻的幾何尺寸
、電阻材料的允許溫度、基板的熱導率、環境條件等。電阻尺寸越大、電阻材料耐受能力越強、基ji板ban的de熱re導dao率lv越yue高gao，環huan境jing溫wen度du越yue低di或huo有you空kong氣qi流liu動dong
，那na麼me電dian阻zu的de功gong率lv就jiu越yue大da。另ling外wai，可ke以yi通tong過guo安an裝zhuang散san熱re器qi來lai改gai善shan電dian阻zu器qi的de散san熱re能neng力li。當dang環huan境jing溫wen度du超chao過guo70℃額e定ding功gong率lv最zui大da工gong作zuo溫wen度du點dian，散san熱re空kong間jian被bei壓ya縮suo
，那na麼me電dian阻zu也ye必bi須xu減jian少shao發fa熱re量liang，即ji降jiang額e。當dang環huan境jing溫wen度du接jie近jin電dian阻zu器qi允yun許xu溫wen度du時shi

，此ci時shi如ru果guo再zai施shi加jia功gong率lv

，電dian阻zu器qi的de熱re量liang將jiang無wu法fa正zheng常chang散san出chu，可ke能neng導dao致zhi電dian阻zu燒shao毀hui。因yin此ci電dian阻zu長chang時shi間jian連lian續xu工gong作zuo時shi，必bi須xu參can照zhao降jiang功gong耗hao曲qu線xian。

 

短時間內，電阻的溫度可以高於其允許溫度；為了測試其耐受能力
，我們通常會施加2-10倍的功率

，持續5s，即短時過載測試
，考驗電阻的過載能力。

 

 

除了額定功率外，電阻在使用過程中，會碰到單個脈衝
，或者是周期性脈衝的情形。為了更好描述此過程，我們引入電阻“最大脈衝功率”概念。

 

電阻最大脈衝功率：電阻工作時所能承受的最大瞬間電壓，記作Ppulse

；一般Ppulse要遠遠大於P70。

 

在zai很hen多duo情qing況kuang下xia，經jing過guo電dian阻zu的de瞬shun間jian電dian壓ya非fei常chang大da，持chi續xu時shi間jian卻que很hen短duan
，即ji電dian阻zu產chan生sheng的de熱re量liang非fei常chang小xiao。對dui於yu單dan個ge脈mai衝chong來lai說shuo，單dan次ci發fa熱re時shi間jian很hen短duan，散san熱re時shi間jian卻que是shi無wu窮qiong長chang的de
，即ji單dan個ge脈mai衝chong的de平ping均jun功gong率lv非fei常chang小xiao，但dan是shi峰feng值zhi功gong率lv卻que很hen大da。這zhe個ge瞬shun間jian的de微wei小xiao熱re量liang具ju有you足zu夠gou大da的de熱re能neng量liang密mi度du來lai損sun壞huai電dian阻zu，使shi得de阻zu值zhi發fa生sheng劇ju烈lie變bian化hua。打da個ge比bi方fang，用yong筷kuai子zi和he針zhen去qu刺ci破po一yi塊kuai布bu，相xiang同tong力li量liangFxia，zhenkeyihenqingsongcipobu
，erkuaiziquebuxing。zheshiyinwei，zhentoumianjixiao，erkuaizitoumianjida
，zhentoukeyichanshengzugoudadeyaqianglaicipobu
，erkuaiziquebuxing：

 

Pa=F/S

 

當單個脈衝的脈寬ti逐漸變短時，Pmax會逐漸變大
；當ti短至一定寬度
，Pmax不會繼續變大，會保持恒定值，此恒定值就是電阻元素的極限耐受能力。當單個脈衝的脈寬ti逐漸延長時，電阻的最大脈衝功率Pmax也會逐漸變小；若單個脈衝ti無限延長時，就變成一個連續脈衝，此時Pmax=P70。因此
，電阻的最大脈衝功率Pmax取決於脈衝寬度ti和電阻極限耐受能力。任何時刻，脈衝峰值功率Ppeak都不允許超過電阻最大脈衝功率Pmax。電阻在使用時，需參照單個最大脈衝功率負載圖。

 

對於周期性脈衝也是如此，脈衝峰值功率Ppeak不允許超過電阻最大脈衝功率Pmax，與此同時，周期性脈衝的平均功率Pave不允許超過電阻額定功率P70。因為，周期性脈衝屬於間歇性發熱
，最終會在電阻表麵建立起熱平衡。

 

對於電阻在受到周期性脈衝負載時，若我們想得知電阻最終熱平衡時表麵溫度
，我們需從兩個角度來獲取相關參數（必不可少）進行計算：

 

衡量電阻發熱能力的參數：單個脈衝能量Q（U2/R*ti）,脈衝周期Tp，脈衝個數N，電阻串並聯總質量M，電阻材料比熱容Cr，衡量電阻散熱能力的參數：電阻熱時間常數τ，環境溫度T。

 

 

推薦閱讀：