电阻入门：色环怎么读、LED 为什么要串电阻、串联与并联，以及电阻为什么会发热烧坏

电阻决定电路里流过多少电流。读色环时，从色环挤在一起的那一端开始：五环电阻依次是三位数字、倍率、误差，所以红–红–黑–黑–棕就是 220Ω——再用万用表确认一次。LED 必须串联电阻，因为它自己无法限制电流：R = (电源电压 − LED 电压) ÷ LED 电流，红色 LED 接 3V 电池组约用 100Ω，接 Arduino 的 5V 引脚用 330Ω。

电阻在电路里到底起什么作用？

电阻的作用就是阻碍电流——这就是它的全部工作。在蓝色外壳里面，电流被迫流过一圈细细的螺旋金属膜；电子一路上不断撞击金属原子，电流因此受到限制，同时有一小部分能量变成热。欧姆定律把这件事量化：电流 = 电压 ÷ 电阻，所以 3V 加在 100Ω 上会推动 30mA，加在 1kΩ 上就只有 3mA。选定了阻值，也就选定了电流。

这条定律正着用、反着用都成立——电阻决定电流，电流流过电阻又会产生电压——所以几乎每个能正常工作的电路里都有电阻：设定 LED 的亮度；把电位器旋钮的位置变成 Arduino 能读取的电压（电位器就是一颗可以调节的电阻）；让光敏电阻把光线强弱同样变成电压。就连我们按钮教程里的 INPUT_PULLUP，其实也是藏在芯片里的一颗电阻，接在引脚和 5V 之间：按钮没按下时几乎没有电流流过，电阻上几乎没有压降，所以引脚读到 HIGH；一按下，引脚就被拉到 GND，而这颗电阻挡在这条通路上，避免 5V 直接短路到地。

本文要解读的，就是我们 400 颗 1/4W 电阻包里的电阻：天蓝色的金属膜电阻，印着五道色环，用牛皮纸带编排固定，涵盖做 LED 和 Arduino 项目时最常用到的阻值。（不想一颗颗挑零件、想一盒搞定？可以从我们的电子入门套件开始。）大多数学校的色环表和视频封面画的，却是较旧的米黄色四环碳膜电阻——两者对不上号，正是大部分读错的根源。

电阻色环怎么读？

电阻色环码把十种颜色对应成十个数字：黑 0、棕 1、红 2、橙 3、黄 4、绿 5、蓝 6、紫 7、灰 8、白 9。你手上那包五环电阻，前三道色环是数字，第四道是倍率（后面加几个零），第五道是误差。较旧的四环电阻少一位数字：两位数字、倍率、误差。

颜色	数字	倍率	误差
黑	0	×1	—
棕	1	×10	±1%
红	2	×100	±2%
橙	3	×1,000	—
黄	4	×10,000	—
绿	5	×100,000	±0.5%
蓝	6	×1,000,000	±0.25%
紫	7	×10,000,000	±0.1%
灰	8	—	±0.05%
白	9	—	—
金	—	×0.1	±5%
银	—	×0.01	±10%

拿一个常见的来练习。红–红–黑–黑–棕：数字 2、2、0，倍率 ×1，误差 ±1%，就是 220Ω。橙–橙–黑–黑–棕是 330Ω——也就是下文推算出来的 LED 电阻值。同样的 220Ω 放在较旧的四环套件里，是红–红–棕–金：2、2，加一个零，±5%。

色环方向很重要：把这颗 220Ω 反过来读，棕–黑–黑–红–红会被解成 1、0、0、×100、±2%——一个看起来完全合理的 10kΩ。所以要先找对起点。误差环和挤在一起的四道色环之间会稍微隔开一点，而第一道数字环离它那一端的引脚比较近——但在 ±1% 的电阻上，那道单独的色环是棕色，而棕色同时也是数字颜色，所以眼睛一累，两个方向看起来都像是对的。色环读数只当作快速的初步判断，最后让万用表来当裁判。

下面这段约五分钟的视频，示范了四环和五环电阻的读法，再用万用表逐一核对：

怎样用万用表确认阻值？

XL830L 万用表就是你的安全网：每颗电阻装进电路之前先测一下，是工作台上的标准习惯。把旋钮转到 Ω 档区，选比预计阻值大的第一个量程：220Ω 的电阻会超出 200 档（屏幕只显示一个“1”），所以用 2k 档，它能分辨到 1Ω——读数会落在 220Ω 左右，上下差多少取决于误差。k 档以千欧为单位，所以屏幕显示 .220（或 0.220）就是 220Ω，不是零点几欧。读数和标称值相差在几个百分点以内，就同时证明了色环解读和读数方向都没错。

两条规则能让读数靠得住。第一，只在电路外测量，或者至少把一只脚从电路上拆开——在电路里测时，所有跨接在电阻两端的东西都会把读数拉低，而且通电的电路可能损坏万用表的电阻档。第二，大约从 10kΩ 起，不要用手指把两只引脚分别捏在表笔上：你的身体本身就是一颗几百 kΩ 的电阻（手出汗时低得多），会和被测电阻并联，所以一颗 100kΩ 的电阻捏着手指、并上 300kΩ 的皮肤，读出来只有约 75kΩ。万用表其他档位的用法，请看我们的万用表教程。

LED 为什么需要电阻？

LED 是二极管，不是灯泡。低于它的正向电压——5mm 红色 LED 约为 2V——时几乎没有电流；一旦超过，电流几乎是垂直往上冲。钨丝灯泡会自我限流，因为它越热电阻越大；LED 恰好相反——温度每升高一度，它的正向电压约下降 2mV，所以 LED 越热，流过的电流越大，温度又升得更高。直接接到高于 2V 的电源上，电流会远远冲过它设计承受的约 20mA，直到 PN 结过热烧毁。电阻的任务，就是吃掉多出来的那段电压，有意识地把电流定下来。

那为什么不省掉电阻，直接给 LED 刚好 2V？因为 LED 的电流没办法靠电压来设定：同一份规格书写明，10mA 时典型值是 1.9V，但不同的 LED 之间最高可达 2.3V；这个数值还会随 LED 发热而漂移，而新电池的电压本来就比标称值高。在这么陡的曲线上，零点几伏的差距，就是柔和发光和过载之间的分别。有了电阻，电流就宽容多了：电压漂移 0.1V，经过 100Ω 也只改变 1mA。

阻值怎么算，直接从欧姆定律推出来：电阻两端承受的是电源电压减去 LED 的正向电压，所以 R = (V_电源 − V_f) ÷ I_LED。两颗 AA 电池的 3V，配 2V 的红色 LED 和舒适的 10mA：(3 − 2) ÷ 0.010 = 100Ω。接 Arduino Uno 的 5V 引脚：(5 − 2) ÷ 0.010 = 300Ω；电阻只有一系列固定的标准阻值（…220、270、330、390…），所以往上取下一个、也就是电流较小的那一边：330Ω。我们红绿灯项目里的 220Ω 是同一套算法，只是想亮一点：(5 − 2) ÷ 220 ≈ 14mA；而纸电路贺卡教程里约 100Ω 的电阻，就是 3V 的情况。

接在 Arduino 输出引脚上时，电阻同时也在保护板子：ATmega328P 的每个引脚绝对最大额定电流是 40mA，而一颗没串电阻的 LED 拉的电流可以远超这个值。任何颜色都可以套同一条公式：我们的黄色和绿色 LED 也在 2V 左右；蓝色和白色约需 3V，接 3V 电池组时几乎没剩电压给电阻发挥，所以这两种要用 5V 来点（见下表第三行）。还要用你的实际电源电压来算：新的碱性电池量出来略高于 3V，NiMH 充电电池只有约 2.4V。

电源	LED 正向电压	目标电流	计算	选用
3V（2×AA）	2.0V（红色）	10mA	(3 − 2) ÷ 0.010 = 100Ω	100Ω
5V（Uno 引脚）	2.0V（红色）	10mA	(5 − 2) ÷ 0.010 = 300Ω	330Ω
5V（Uno 引脚）	3.0V（蓝色/白色）	10mA	(5 − 3) ÷ 0.010 = 200Ω	220Ω

这条公式也解释了新手常注意到的两件事。在 5V 下，330Ω 约通过 9mA，1kΩ 约 3mA，但 LED 看起来只是暗了一点点，因为人眼对亮度的感受接近对数关系。另外，把阻值往大调永远是安全的方向：电流越小，LED 越凉。一路减到 0Ω 才是致命的方向：没有东西去吸收那段电压差，电流瞬间飙到额定值的好几倍，LED 在一阵结温高热中当场烧掉。

在 400 孔面包板上搭起来——不用焊接，也不用写程序。2×AA 电池盒的引线是细多股线，插进面包板的弹片里会散开，所以把每条裸线头紧紧缠在一条公对公杜邦线的一端插针上，每个接头再绕一圈胶布，确保红线和黑线的缠绕处永远碰不到一起（一碰就会让电池短路），然后把杜邦线的另一端插进面包板（电池需另购；碱性电池提供本文用的 3V，NiMH 约 2.4V，亮度会暗一些但同样安全——我们的 AA 电池类型教程可以帮你选）。5mm 红色 LED 的长脚是阳极——也就是电流从正极流进来的那一边。所有零件都放在面包板的同一半（a–e 列）：同一侧、同一行编号的五个孔在底下是连通的，但左右两半之间不相通。

步骤	从	到
1	电池盒红线（缠在红色杜邦线的插针上）	面包板第 5 行
2	100Ω 电阻（棕–黑–黑–黑–棕，已用万用表测过）	第 5 行 → 第 10 行
3	LED 长脚（阳极）	第 10 行；短脚 → 第 11 行
4	电池盒黑线（缠在黑色杜邦线的插针上）	第 11 行

拨开电池盒的开关，LED 就会亮。如果不亮，几乎可以肯定是 LED 插反了：把它调个方向就好——在 3V 下，反接的 LED 只会挡住电流，不会损坏。接着验证计算：LED 亮着的时候，把万用表转到直流 2V 档，两支表笔分别碰电阻两端。电压 ÷ 电阻就是实际电流，所以 100Ω 上大约 1V，就是约 10mA，和设计一致（在通电电路上测电压没问题；只有电阻档必须断电）。手边没有 100Ω？在这里 100Ω 到 330Ω 之间都安全，只是更暗：(3 − 2) ÷ 330 ≈ 3mA。

要做 5V 版本，先拔掉电池组，改用两条杜邦线把 Uno 排母上的 5V 和 GND 分别接到第 5 行和第 11 行（Uno 用 USB 线供电），并把电阻换成 330Ω。还不清楚面包板底下哪些孔是连通的？我们的面包板教程会告诉你。

电阻串联和并联会怎样？

串联的电阻直接相加，因为同一股电流必须依次挤过两颗电阻：220Ω + 100Ω = 320Ω。这就是串联的实际用途——手上某个阻值刚好用完时，凑出一个很接近的替代值，比如那颗 330Ω。

并联的电阻同时给电流两条路走，所以结果永远小于最小的那一支：R = (R1 × R2) ÷ (R1 + R2)，两颗 220Ω 并联得到 110Ω。并联的实际用途是分担功率：每一支各分走一半电流，这一对电阻就把热量分散到两颗身上——相当于一颗功率额定值加倍的 110Ω 电阻。任何组合都先用万用表量过，再拿来用。

电阻为什么会发热，甚至烧坏？

电阻发热不是故障——那正是前面说的电子碰撞在做它的工作。电阻必须散掉的功率，等于它两端的电压乘以流过的电流，P = V × I；代入欧姆定律，就得到 P = I² × R（或 V² ÷ R），所以电流加倍，发热就变成四倍。电阻的功率额定值，说的是它能持续散掉多少热；400 颗电阻包里的电阻额定 1/4W。上面那个 LED 电路几乎不会让电阻变暖：10mA 流过 100Ω 是 0.010² × 100 = 0.01W，只有额定值的百分之四，所以 LED 的限流电阻用上好几年都是凉的。

问题出在电阻真正要承担功率的时候。最典型的意外，是把一颗小阻值电阻不接任何负载、直接跨在电源上：10Ω 接在同样的 3V 电池组上，要散掉 3² ÷ 10 = 0.9W——将近额定值的四倍——所以几秒内就烫得摸不得，一直接着的话，外壳会变色、冒烟，最后可能烧断开路，整个电路随之罢工。接近极限的电阻烫得足以烫伤手指、烫软面包板的塑料，所以千万别去摸正在冒烟的零件；先断电。如果设计真的需要这么大的功率，就换用功率更大的电阻，或者用串联、并联的一对电阻分担——并养成习惯，让零件只工作在额定值的一半以下：额定值的前提是零件四周都是流通的空气，而面包板塑料或外壳会把热量困住。

我们常见的错误

从错的那一端读色环。反过来读，五环电阻会被解成一个看似合法、其实错误的阻值——而且 ±1% 的电阻两端的色环可能都是棕色。从挤在一起的那组色环开始读，再花两秒钟用万用表测一下当裁判。

拿四环色环表去读五环电阻。印出来的色环表大多画的是米黄色四环电阻，于是蓝色电阻被当成两位数字加倍率来读——结果差了十倍、一百倍甚至一千倍（红–红–黑–黑–棕按四环来读，会变成 22Ω 而不是 220Ω），或者把误差环当成数字。解读之前，先数清楚有几道色环。

“只是试一下”，把 LED 直接接在电源上。在 3V 下，红色 LED 也许能撑一阵，因为只剩约 1V 去推动电流通过 LED 和电池内部那点小电阻——这恰恰让人学到错误的结论。换成 5V，这段多出来的电压变成三倍，电流冲击几乎瞬间就会把它烧坏。整个回路里，只有电阻在决定电流。

在通电的电路上测电阻。电阻档是靠注入一股已知的微小电流来测量的，所以在通电的板子上测出来的读数毫无意义，还可能损坏万用表。先断电，拆开一只脚，再测量。

常见问题

LED 要配多大的电阻？

用 R = (电源电压 − LED 正向电压) ÷ 目标电流 来算。5V 配红色 LED（约 2V）、10mA，得到 300Ω——用 330Ω。3V 的话用 100Ω。拿不准就往大取：在 5V 下，1kΩ 能安全点亮任何颜色的 LED，只是暗一些。

电阻要怎么插，有分方向吗？

两个方向都可以——电阻没有极性；放在 LED 前面或后面，限流效果都一样，因为串联回路里流过每个元件的电流都相同。有极性的是 LED：长脚接正极。

为什么我的电阻是蓝色的，不是色环表上的米黄色？

外壳颜色代表构造，不代表阻值：蓝色外壳通常是金属膜、五环、±1%；米黄色外壳是碳膜、四环、±5%。两种电阻的色环颜色代表的数字完全一样。

我的电阻为什么冒烟、烧坏了？

它被要求散掉超过额定值的功率：功率是 I²R，一颗 1/4W 的电阻被迫消耗将近 1W，几秒内就烫得摸不得，一直接着会烧焦，甚至烧断开路。重新计算功率，然后改用功率更大的电阻，或用串联、并联的一对电阻分担负载。

可以把几颗电阻组合起来，凑出手上没有的阻值吗？

可以。串联直接相加（220Ω + 100Ω = 320Ω，很接近 330Ω）；两颗等值电阻并联，阻值减半（两颗 220Ω 得到 110Ω），还能分担热量。装进电路之前，先用万用表确认组合后的阻值。

最后更新：2026 年 11 月。有问题？WhatsApp 联系我们。