教科书与实际电阻器属性的对比
教科书基于电阻、容差和额定功率对电阻器的分类是不完整的。在本文中，我们将展示实际电阻器具有意想不到的感性属性。这一点尤其适用于绕线电阻器，它们在高频下既表现出电阻性，又表现出显著的感性电抗。
图 1 ：使用Digilent Analog Discovery和阻抗分析仪模块来表征一个大型绕线电阻器。
什么是绕线电阻器？
电阻器是使用多种技术和材料制造的。有关完整描述，请参阅此权威页面。为了我们的目的，我们将重点讨论绕线电阻器。回想一下，这种电阻器实际上是一段电阻丝绕在陶瓷芯（芯轴）上，图1中显示的大型50 Ω电阻器就是一个代表性示例。
绝缘的陶瓷芯作为基座，将电阻丝固定在坚固紧凑的形式中。理想的材料可以将热量从电阻丝中传导出去，并且能够承受电阻器在其长寿命中加热和冷却的热循环。对于较大的电阻器，陶瓷体提供了用于机箱安装的电绝缘体。图1中的电阻器有凸起的标签，使电阻器与机箱保持一定距离。其他类型的电阻器可能会使用机箱甚至大型散热器来散发电阻器的热量。
技术提示 ：为了更好地理解“电阻丝”，可以考虑老式烤面包机或吹风机。这些设备有镍铬合金丝的加热元件。当电流流过时，电阻丝将电能转化为热能。这表现为樱桃红色。请注意，镍铬合金丝相对不易氧化，因此具有较长的使用寿命。要看到一个反例，请参阅这篇文章，其中展示了一个燃烧的碳电阻器，氧气消耗了炽热的电阻器。
电阻器如何与电感器相似？
电感器可以通过将导线绕在绝缘芯轴上制成。紧密排列的绕组通过磁相互作用产生所需的电感特性。
也许你看到了问题所在。我们对绕线电阻的描述与对电感的描述相同。在现实世界中，如果处理不当，这将是一个严重的问题。在低频时，感抗较低，可以忽略不计。然而，随着频率的增加，感抗也随之增加。感抗可能大于电阻。在极端频率下，绕组间电容的影响变得明显。此时，电阻器变成了自己的谐振RLC系统。
技术提示 ：绕线电阻器可以设计以减少寄生电感。一种方法是使用双线绕组。打个比方，将电器电源线视为电阻器。电源线中的电流朝一个方向流动，而返回线中的电流则朝相反方向流动。由于导线紧密相邻，磁场往往会相互抵消。如果这种绝缘导线的结构现在缠绕在陶瓷芯轴上，我们就得到了一个具有最小电感特性的电阻器。请注意，这种结构增加了额外的成本，因为导线必须绝缘。电压处理特性也存在问题，因为电阻器的两个（电气）连接点非常接近，而图1中的电阻器电压梯度分布在整个4英寸长度上。还有其他技术可用，但超出了本文的范围。
绕线电阻器在频域中如何表现？
图2展示了使用Digilent Analog Discover和阻抗分析模块对电阻器进行频率扫描的结果，设置如图1所示。上方的图表展示了50 Ω“电阻器”的阻抗，下方的图表展示了测量的相位偏移。
对于音频频率（直流到20 kHz），这个电阻器表现良好。意味着它表现为纯电阻。在100 kHz左右，情况开始发生变化，因为感抗相对于电阻变得显著。当频率达到2 MHz时，感抗占主导地位，系统的阻抗为300 Ω。
图3展示了一个假设串联电阻和电感的模型。测得的电阻相对平坦。测得的感抗通常如X_L = 2\pi fLXL=2πfL关系所预期的那样线性增加。电阻和感抗在大约400 kHz时相等。
图 2:50Ω 绕线电阻器的阻抗（上）和相移（下）图。在 2 MHz 时，阻抗已增加到大约 300 Ω 。
图 3 ：显示等效串联模型电阻和感抗的图表。
技术提示 ：无线电发射机通常设计为工作在50 Ω阻抗下。发射机通常通过连接到电阻性“假负载”进行台架测试。必须仔细选择这种非辐射负载的电阻元件。图1中展示的50 Ω电阻器会导致严重的阻抗失配。例如，在2 MHz时，这个“50 Ω”器件的阻抗约为300 Ω。结果是不可接受的电压驻波比（VSWR），可能会损坏发射机的输出级。
最后的思考
电阻器并不是你课本中所描述的简单器件。某些类型，如本文中介绍的绕线器件，相对于标称电阻值有相当大的偏差。请在维修、设计和构建高频电路时牢记这一点。