什么是电阻??

电阻是什么?

电阻是所有电子电路中使用的基本元件。它是一种抵抗电子流动的被动元件。因此，它只允许一定量的电流通过。剩余的电流被转化为热量。

灯泡的工作原理是电流通过灯丝，通常是钨丝，这是一个电阻。能量转化为光和热并释放出来。

电阻的符号

通常有两种标准用来表示电阻的符号，即电气和电子工程师学会(IEEE)和国际电气技术委员会(IEC）.

电阻器的IEEE符号是如下图所示的锯齿线。

IEC符号

为什么要在电路中使用电阻器?

让我们举个例子来回答这个问题。

• 考虑一个连接到9V电池的LED。假设LED的正向电流为3mA。
• 如果在Led和电池之间连接一个电阻，Led将发光。
• 如果在LED和电池之间没有电阻器，LED将发光，但一段时间后，它会非常热。这是因为更多的电流(>30 mA)通过LED。
• 因此，电阻是必要的，以控制电流流动。
• 电路中使用的电阻器可用于多种用途。例如调整电压水平，为有源元件提供偏置，用于划分电压水平等。

电阻器是什么做的?

• 电阻器由涂有金属或金属氧化物的陶瓷棒制成。
• 这种涂层决定了电阻器的电阻值。
• 涂层越厚，电阻器的电阻值越低。

阻力是什么?

• 电阻是电阻抵抗电流的特性。让我们清楚地理解这一点。
• 一般材料分为导体和绝缘体。
• 导体允许电流通过，因为它们有自由电子。
• 绝缘体没有电子，它们阻碍了电子在绝缘体中的自由运动。这种相反的力量就是阻力。
• 不同类型的电阻器是由不同的成分组成的。

因此，电阻可以定义为材料对电流流动提供的反作用力。

如何计算阻力?

能量流过导体的机理可以描述如下

在有源存在的情况下，像电阻这样的无源元件总是会吸收能量，通过它们的电流总是会从高电势流向低电势。

如果在两个不同但几何形状相似的导体(如铜棒和玻璃棒)的两端施加相同的电位差，就会产生不同的电流。导体产生不同电流的这个特性就是它的电阻。

电阻的定义可以从欧姆定律的电磁理论形式或连续统形式中推导出来

J = σ e—1

这里σ是材料即导体的导电性。

E是电场由于通过导体的电能流动而沿着导体的长度发展的。
如果' V '是穿过导体的电压降，' L '是导体的物理长度，那么

E = v / l——2

电流密度J是由于通过导体的电能流动而在导体内部产生的。
如果“I”是流过导体的电流，“A”是导体的截面积，那么根据电流密度的定义

J = i / a—3

现在结合方程1 2 3

I/ a = σ v / l

V = (l / aσ) I—4

括号里的项是常数，我们用R来表示。

∴v = r I

这是电路分析中的欧姆定律形式。

根据欧姆定律的定义，流过导体的电流与施加的电位差成正比。

我∝V

这个比例常数称为导体电阻参数R。

∴I = V / R

R = V / I

导体两点之间的电阻是通过在这两点之间施加电位差V和测量电流I来确定的。

电阻的单位是伏特每安培，并被命名为欧姆(Ω)。

∴1Ω = 1伏特每安培= 1 V/A。

从先前的计算

V = (l / aσ) I

∴r = l /(a σ) I

σ是导体的导电性，是衡量导体传导电流能力的指标。

1/σ是电导率的倒数，称为电阻率，用符号ρ (rho)表示。

电阻率是衡量导体抵抗电流流动能力的指标。

∴某材料的电阻∝该材料的电阻率。

R = ρl / a Ω

导体的电阻可以定义为导体对通过导体的电流的阻力。

电阻是导体等物体的一种特性。电阻率是制造物体的材料的一种特性。

给定电阻器的电阻值可从电阻颜色代码鉴于。

电阻的额定功率是多少?

电阻器的额定功率是电阻器所能处理的功率(电压和电流的组合)的最大值。如果电阻器的输入功率大于这个值，电阻器可能损坏。电阻器的额定功率也称为瓦数。

电阻的额定功率范围很广，从1/8到1瓦。超过1瓦的电阻称为功率电阻。

电阻的V-I特性

电阻的特性是施加的电压和流过它的电流之间的关系。

从欧姆定律，我们知道当施加在电阻上的电压增加时，流过电阻的电流也会增加，即施加的电压与电流成正比。
以上规格适用于某一特殊情况纯电阻即理想电阻，温度恒定。
在实际情况下，这些值可能根据操作环境而变化，特性可能与理想的线性值不同。

电阻随温度的变化

• 随着环境温度的升高，材料的电阻也随之变化。
• 这种变化的原因不是由于材料尺寸的变化，而是由于材料电阻率的变化。
• 当温度升高时，热量会引起原子振动，而这些振动会引起自由电子和原子内层电子之间的碰撞。
• 这些碰撞将使用自由电子的能量。如果发生更多的碰撞，就会使用更多的自由电子能量，从而增加对电流流动的阻力。导体就是这样。
• 就绝缘体而言，电阻随温度的升高而降低。
• 其原因在于从它的俘获阶段释放出的自由电子的数量。
• 用数学术语来说，电阻的分数变化与温度的变化成正比。

用数学术语来说，电阻的分数变化与温度的变化成正比。

∆R / R₀∝∆T

其中，∆R是电阻的小变化量

∆r = r - r₀

R是温度T时的电阻

R₀温度T时的电阻是多少₀

∆T为温度变化量

∆t = t - t₀

如果我们将上式中的比例常数表示为(α)

然后∆R / R₀T =α∆

其中α为电阻的温度系数。

电阻的温度系数用来描述与温度变化相关的电阻的相对变化。

如果温度变化很小，则上式可写成

R =₀(1 +α(t t₀）]

如果电阻随温度的增加而增加，则该材料的温度系数为正。这些材料是导体。

如果电阻随温度的升高而减小，则该材料的温度系数为负。这些材料是绝缘体。