3.6 色环与标准电阻标称值
电阻器图3.20 用电位器控制电压图3.21 固定电阻器的颜色编码图3.22 颜色编码图各式各样，无论固定的还是可调的，有许多电阻器有足够大的尺寸，可以将它们的电阻值印刷在外层表面上。然而，有些电阻尺寸太小，难以在它上面印上合适的数字。因此，人们发明了彩色编码技术，用来表示电阻的相关信息。对于薄膜电阻器，可能使用四～六个色环。先介绍四色环结构，稍后再介绍第五和第六色环的用途。
对于四色环结构，色环的阅读总是从最靠近电阻接线端的那一侧开始，如图3.21所示，从它的左侧开始阅读。色环被编码成数字，就像图3.21那样，见下面的讨论。
第一与第二色环分别代表电阻的第一位和第二位数字。它们实际上是电阻值的前两个数字。
第三色环对应一个用10的乘方表示的乘子，用于和前两位数字相乘（对大于10Ω的电阻，实际上也就是第二个数后面零的个数）。
第四色环代表了制造公差，说明电阻的制造精度。
如果第四色环省略，默认公差是±20%。
对应每一颜色的数字如图3.22所示。第四色环代表的公差是±5%还是±10%，分别用金色和银色来表示。记住，表示公差百分数的颜色，±5%的电阻不便宜，公差为金色的电阻比公差为银色的电阻更贵。
简单实践一下，努力记住表示数字的颜色。一般来说，数字从小到大的顺序对应的颜色从深到浅。记忆的最好方法是一遍一遍地复述红是2、黄是4，等等。多多练习，你会在短时间内记住大部分颜色所表示的数字。
例3.11读出图3.23所示的电阻值。
解：从最左边开始读，前两个色环是棕色和红色，分别代表数字1和2。第三色环是橙色，代表数字3，即乘子是103，因此图3.23 例3.11电阻是12×103Ω=12kΩ。
如前面指出的那样，第三色环说明了前两个数字后面0的个数，即12后面跟着3个0，即12000Ω。
对于金色的第四色环，它代表公差为±5%。为了确定制造商能够确保的电阻取值范围，首先将5%写成十进制数
然后，用这个十进制数乘以电阻值
最后，将上述结果加到电阻标称值上，得到最大电阻值；从标称值中减去这个数，得到最小电阻值。即
这个结果就是制造商用金色色环表示的±5%公差的情况，制造商生产的电阻值将落在上述范围内。换句话说，制造商不能保证每个电阻严格是12kΩ，但能保证电阻值一定位于上述范围。
使用上述过程，能够用色环编码表示的最小电阻是10Ω。然而，可以通过扩展范围来表示0.1～10Ω的电阻，方法很简单：在第三色环上，用金色表示乘子是0.1，用银色表示乘子是0.01。
下面举例说明这种表示方法。
解：前两个色环是灰色和红色，分别代表数字8和2。第三个色环是金色，代表乘子是0.1。根据前两个数字和乘子，确定的电阻是82Ω×0.1=8.2Ω。
第四色环是银色，代表公差是±10%，所以电阻最大值和最小值分别是
电阻最大值=8.2Ω+8.2×10%=9.02Ω
电阻最小值=8.2Ω-8.2×10%=7.38Ω
电阻的取值范围是7.38～9.02Ω。
尽管需要花费一些时间才能学会读出色环的数字，但也要鼓励这种努力，并且应意识到：表示数字的颜色结构用在了所有最重要的电路元件中。
在后面的内容中将会发现，对电阻的色环编码规则同样适用于电容和电感。因而，一旦学会一种，后面只需重复使用。
某些制造商愿意使用五色环编码，如图3.25上面的图所示。这种情况下，第四色环代表乘子，在乘子之前提供了三位数字。第五色环用来表示公差。如果制造商希望包括电阻的温度系数，就要使用第六色环，如图3.25下面的图所示，该色环颜色代表了用PPM（百万分之一）表示的温度系数。
对使用四、五或六种颜色的色环，如果公差小于5%，将使用下列颜色来代表公差的百分数：
棕色＝±1%，红色＝±2%，绿色＝±0.5%，蓝色＝±0.25%，紫色＝±0.1%。
你可能期望提供标称值为十的整数倍的电阻，例如10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω等。然而，典型的商业数值不是这样，而是27Ω、56Ω、68Ω等。选择这些数值作为电阻的标称值是有原因的，考察一下商用标称值电阻列表3.5，就可找到这个原因。表中粗体字是最普通和最典型的电阻值，它们有5%、10%和20%三种公差。
以表中的47Ω-68Ω-100Ω序列电阻为例，它们都有20%的公差。在图3.26a中，用银色彩带表示在满足公差条件下电阻值的可能范围。注意到，在考虑公差以后，电阻值的整个范围是37.6～120Ω。换句话说，制造商制造的电阻值，依靠公差可以覆盖这个范围内的所有数值。当公差为10%时，就需要增加56Ω和82Ω两个标称值，才能填补所有空白电阻值，如图3.26b所示。依此类推，当公差为5%时，就需要增加更多的标称值来填充空白电阻值。总之，电阻值的选择原则是：借助公差能够覆盖电阻值的整个范围。当然，如果你需要的不是标称值电阻，而是一个特殊阻值的电阻，你可以用标称值电阻的组合（串并联等）来满足要求，这种方法得到的总电阻值通常非常接近所希望的电阻。如果这种近似仍然不满意，可以使用电位器，用它将电阻严格调整到所需要的值，然后再接入电路。
在使用本书时你会发现，很多场合并没有使用标称值电阻。这是为了简化计算，由此可能或多或少地影响教学效果。不过，在习题部分经常使用标称值电阻，目的是使你对商用电阻的标称值变得越来越熟悉。