【题目编号】MC1-1075
【题目】在组装业余收发信机所用的元器件中,标有额定耗散功率的通常是:
【答案】A
[A]线绕电阻
[B]薄膜电容
[C]晶体管
[D]集成电路
考点速览
本题考元器件识别与参数标注,落在组装实务上。业余收发信机由电阻、电容、晶体管、集成电路等元件搭成,每种元件都有自己最核心的标称参数。题眼是「额定耗散功率」——判断哪种元件会把这个参数当作主要规格直接标出来、写进型号和数据手册。
原理与依据
电阻通电就会发热,热功率由焦耳定律决定:P = I²R = U²/R,单位是瓦特(W)。功率电阻必须把热量持续散到周围空气里,否则温度升高会让阻值漂移,严重时直接烧断。所谓额定耗散功率(rated power dissipation),就是电阻在规定散热条件下能长期承受、又不致损坏的最大持续功率。
电阻家族按功率分两类。小功率电阻(碳膜、金属膜、贴片)额定功率只有零点几瓦,用于信号处理;功率电阻(power resistor)额定功率从几瓦到几百瓦,用于电源、负载、限流。功率电阻常见三类:线绕电阻(wire-wound resistor)、水泥电阻(cement resistor)、金属氧化膜电阻,它们的共同点是把功率(瓦数)当作第一标称参数,选型时先看瓦数够不够。
线绕电阻把镍铬(Ni-Cr)、康铜(Cu-Ni)、锰铜这类电阻合金丝绕在陶瓷或玻璃纤维骨架上,再包封或灌水泥。合金丝截面积大、耐高温,能承受几瓦到几十瓦甚至上百瓦。厂商直接按瓦数分档:1/8 W、1/4 W、1/2 W、1 W、2 W、5 W、10 W、25 W、50 W……外壳与数据手册标注的正是额定耗散功率。装机时看到「5 W 水泥电阻」「10 W 线绕电阻」,指的就是它的耗散能力。
线绕电阻有个工艺细节值得一提:大功率场合电阻丝绕成线圈,会带来寄生电感,高频下感抗上升。为了用在射频和音频功放里,常采用双线并绕(bifilar winding)或分段反绕的办法,让相邻两段电流方向相反、磁场互相抵消,做出「无感线绕电阻」。这也说明线绕电阻是实实在在的功率器件,绕法都围绕散热和功率展开。
业余电台里功率电阻最典型的用途是做假负载(dummy load):把几十瓦的无感电阻接在发射机输出端代替天线,测试发射功率,避免电波真的辐射出去。这种电阻必须明确标注能承受多少瓦,否则一按发射键就烧。
逐项辨析
选项 A 线绕电阻正确。它是功率器件,瓦数就是它的规格标志。
选项 B 薄膜电容不对。薄膜电容(film capacitor)的标称参数是电容量(单位法拉 F,常用微法 μF、纳法 nF、皮法 pF)与额定电压(单位伏 V)。理想电容不消耗有功功率,损耗用损耗角正切(tan δ)描述,不存在「额定耗散功率」这个规格。
选项 C 晶体管不对。晶体管(transistor)按型号区分,数据手册给的是集电极最大耗散功率 P_C 这类极限参数(absolute maximum ratings),是不许越过的安全边界;它和电阻那种作为正常工作规格的「额定功率」是两种概念。题干问「标有额定耗散功率」的元件,指的是把功率当成常规标称的器件。
选项 D 集成电路不对。集成电路(integrated circuit)的识别规格是功能、型号、电源电压与封装,内部耗散通常很小,不以耗散功率作为标称。
易混淆点
最容易被「功率」二字带偏,把它和「耐压」「容量」混在一起。电阻看阻值(Ω)和功率(W),电容看容量(F)和耐压(V),电感看电感量(H)和额定电流(A)。判断口诀:先看单位。规格里出现 W 的是功率元件,出现 F/V 的是电容,出现 H/A 的是电感。
补充说明
线绕电阻的功率标称值往往直接印在电阻体或标在规格上,因为它体积大、表面有空间印字,功率又是它最关键的参数。普通碳膜、金属膜电阻功率只有八分之一瓦到二分之一瓦,体积小、发热能力弱,通常靠外形尺寸间接判断功率,不单独印功率值。所以题目问「标有额定耗散功率」的元件,答案落在功率电阻上,线绕电阻是其中最典型的一类。
应试要点
记一条:外壳或规格表里直接写「多少瓦」的元件,就是功率电阻,代表是线绕电阻。电容记 F 和 V,电阻记 Ω 和 W,考场上按单位反推元件类型基本不会错。