U = RI，相信大多数进入大学学习的学生对于这个公式不会感到陌生，这就是高中阶段所学习的欧姆定律表达式。但是，倘若向他们提问：式子中的R是什么？也许刚刚进入大学的大多数新生会毫不犹豫地回答：电阻。可是，真的是这样吗？

目前出版的有关电路原理的书籍，大多数是直接从电路的抽象符号及电气特性入手的，很少见到关于元器件物理属性的描述，或者解释其表达某种特定电气特性原因的相关讨论。大多数学习这方面知识的学生理所当然地认为R所代表的就是一个简单数值，一个可以分析电路的;电阻值。但是，R所包含的内容远远不只是一个数值。

本书将电路分析中常见的三类元器件（电阻、电容、电感）作为分立元器件，从物理层面的实现原理进行较为详细的描述。可以说，只有在物理层面理解了各种元器件的实现原理，才能更好地理解其表现的电气特性。正如电阻这一元器件，相信大多数学生知道其作用是导体对于电流的阻碍，但并不知道这种阻碍作用是如何实现的，也就无法在此基础上理解电压和电流的概念。这对于理解电路基本原理似乎没有什么影响，但是在实际实验的过程中会带来极大的影响。

本书并不是传统地解释这三类元器件在电路中有怎样的性质，而是从工程观点来看问题，从某种程度上解决了为什么要用、如何用、用哪种这三个问题。;为什么要用是大部分电工学相关书籍不会单独涉及的问题，而该问题恰恰又是在设计电路时必须了解的，这使得大多数学生拥有解决电路的能力，却不知道如何有效地设计一个电路。本书则解决了这一问题，不仅介绍元器件的电气特性，而且介绍元器件的这种特性在电路中所起到的作用。;如何用更进一步地解决了这一问题。在理论上解决了元器件的选择问题之后，我们面临的就是如何在电路中使用它们。通常情况下，只有在我们对应该如何连接相应元器件有了一个大致的想法时，才有能力动手设计电路，这一部分的知识就是我们开始动手做的基础和根基。最后，我们需要了解用哪种元器件作为实验的元器件。以电阻为例，在不同的场合下，如不同的电压范围内，我们需要选择不同类型的电阻，如果选择错误，使得电阻的功率高于限定值，就可能会带来一系列问题，从而干扰我们的预期实验结果，甚至会导致实验彻底失败。

;硬十团队致力于从课本知识到工程化能力进阶的辅导和知识普及。;硬十微信公众号也一直有知识分享，可谓;水滴石穿，绳锯木断。长久以来，;硬十团队与南昌大学信息工程学院的合作，无论是在项目上，还是在课程开发上，都充分发挥了其团队成员在华为、中船重工、星网锐捷、诺基亚西门子等公司积淀下来的设计功底和工程能力。本书也是南昌大学信息工程学院承担的两项国家级新工科研究与实践项目和;硬十团队落地高校工程课程思想碰撞的结晶。

综上所述，本书不是用来解决某种特定电路问题的，而是从物理层面开始，深入浅出地了解和领会电阻、电容、电感在电路中的作用，如何使用它们，在什么情况下使用它们，以及在工程中如何选择其类型。本书弥补了国内电工学相关书籍过于重视电路分析而忽视了电路设计及实验的问题，值得作为补充教材进行研读。

系统解析三大无源器件核心知识

覆盖器件原理、应用与失效分析

深入生产工艺与关键特性机理

注重工程实践与设计选型指导

包含大量实际电路问题解决方案

电子元器件是电路设计的基础，而电阻器、电容器和电感器又是电路设计中使用非常普遍的电子元器件。本书从物理层面来阐述这三类电子元器件的实现原理，帮助读者更好地理解这三类电子元器件的电气特性及其在电路中的应用。

本书分为三篇，每篇对应一类电子元器件，以问答的形式对三类电子元器件的原理和使用进行详细的解释。每篇还包括相应电子元器件的选型规范，帮助读者快速掌握三类电子元器件的选型原则。

本书内容深入浅出、浅显易懂，通过丰富的实例来剖析枯燥的原理，适合广大高校学生和电路设计相关工作的工程师使用。

朱晓明

;硬十微信公众号创始人，拥有约20万硬件工程师粉丝。曾任华为硬件经理、维护经理、产品经理、产品规划师、系统设计师。拥有近20年硬件研发经验，参与设计及维护的硬件产品种类非常丰富，包括海军装备电信设备硬件平台、监控安防、服务器、智能终端等。

王玉皞

博士，二级教授，博士生导师，lETFellow，lEEESeniorMember，中国通信学会高级会员，*首批创新创业导师，;井冈学者特聘教授，江西省百千万人才工程入选者，南昌大学人工智能学院研究员，*空间信息智能感知技术工程研究中心研究员。

付世勇

;硬十技术总监，曾任华为硬件系统工程师，POE技术领域专家，作为IEEE委员全程参与了IEEE802.3bt标准（大功率PoE标准）的制定。拥有二十多项中国发明专利，七项美国发明专利。

目　录第一篇　电阻电路中的电阻器是如何实现物理概念中的"电阻"的？为什么电阻需要多种种类？电阻是如何分类的？可变电阻都有哪些？线绕电阻是用什么材料制成的？可以用普通铜导线吗？金属箔电阻如何实现"高精度"？薄膜电阻和厚膜电阻有什么区别？薄膜电阻、厚膜电阻、金属膜电阻、碳膜电阻、金属氧化膜电阻之间有什么关系？为什么越来越多地使用贴片元件，而非直插元件？为什么插装电阻用色环表示阻值？如何识别色环电阻的阻值？电阻的颜色有什么含义？阻容感的值为什么经常是33、47、68这几个数值？贴片电阻上印的字符是如何表示电阻的？为什么电阻的实际值与标称值总有些偏差？影响电阻可靠性的因素有哪些？电阻的寿命有多长？为什么电阻没有固定的额定环境温度？为什么电阻的额定功率需要降额使用？电阻有了"额定功率"，为什么还需要"最大工作电压"？浪涌对电阻有什么影响？电阻有哪些降额要求？电位器与可变电阻是什么关系？电位器都有哪些种类？是否可以使用电位器代替电阻？为什么不推荐使用排阻？为什么需要使用0欧姆电阻？电阻主要用在哪些电路？上拉电阻和下拉电阻在电路中有什么作用？为什么电路端接电阻能改善信号完整性？选择串联端接电阻的大小时如何在信号完整性和电磁兼容性之间平衡？为什么有时在电路中串联220Omega;电阻？无感电阻的电感真的为0吗？用GPIO控制LED时该如何选择串联限流电阻？片式厚膜电阻生产工艺过程是怎样的？电阻降额规范电阻器的失效模式和失效机理是什么第二篇　电容电容是如何实现存储电荷的？电容的主流厂家都有哪些？电容有哪些种类？电容的种类为什么这么多？电容选型时，需要关注哪些参数？各种电容关键参数及应用场景有什么不同？独石电容、瓷片电容、陶瓷电容是什么关系？MLCC的内部结构是怎么样的？为什么陶瓷电容施加一个直流电压后，电容值会变小？如何对MLCC的偏压特性进行测试？温度对MLCC的影响有哪些？为什么有的MLCC既称为NP0，又称为C0G？为什么表贴陶瓷电容一般不印字？MLCC为什么容易产生裂纹？MLCC如何避免应力失效？MLCC压电效应会带来哪些危害？MLCC为什么会啸叫？MLCC的失效原因都有哪些？MLCC的ESR由哪几部分组成？如何识别MLCC的真假？MLCC的生产工艺流程是怎样的？几种电解电容之间有什么不同？铝电解电容的内部结构是怎样的？铝电解电容的阳极箔为什么表面粗糙？铝电解电容为什么不能承受反向电压？铝电解电容的生产工艺流程是怎样的？铝电解电容的寿命如何估算？铝电解电容的失效模式和失效机理是怎样的？钽电容的内部结构和工作原理是怎样的？钽电容的生产工艺流程是怎样的？在什么场景下需要选用钽电容？钽电容的失效模式和失效机理是怎样的？MnO?钽电容的爆炸过程是怎样的？高分子聚合物电容中的高分子聚合物都是什么？高分子聚合物铝电容的结构与特性是怎样的？薄膜电容都有哪些？都用在什么地方？电容工作时自己也会发热吗？为什么要关注电容的Q值？电容有哪些作用？电容的寄生参数如何影响电源完整性？电容在电源设计中的应用开关电源的输入电容如何选型？去耦电容的工作原理是怎样的？为什么220V电源需要选择安规电容？如何计算电容串并联后的额定电压？超级电容为什么有那么大的电容值？超级电容的应用和前景PCB设计时电容如何摆放？电容的充放电原理及应用电容在射频电路中的运用能直接用0603封装的电容代替0402封装的电容吗？如何对高频电容进行测量和仿真？电容降额规范电容选型规范为什么越小的去耦电容越靠近电源管脚放置？第三篇　电感什么是电感？电感怎么分类？什么场合需要使用电感？主流电感的型号、规格及命名有哪些？常见的磁芯有哪些？磁环的颜色与材质之间有什么关系？功率电感的额定电流为什么有两种？磁珠和电感有什么不同的作用？什么是电感的Q值？电感为什么会啸叫？如何解决电感啸叫？共模电感的工作原理是什么？常用电感器件如何设计？电感降额规范电感选型规范磁珠选型规范一体成型电感有哪些"坑"？电感在使用过程中有哪些常见问题？磁珠为什么可以抑制干扰？原来电感的参数有这么多贴片电感失效原因分析反激式开关电源的变压器的关键参数浅谈电感的磁芯损耗电路中谁在发出啸叫的声音电感饱和是怎么一回事