什么是电阻?
电阻是所有电子电路中使用的基本组件。它是一种被动元素,可抵抗电子流。因此,它仅允许一定量的电流通过它。剩余的电流转化为热量。
灯泡的工作原理是,电的电力通常是钨丝,这是电阻器的。能量被转换为光和热量。
电阻符号
通常,有两个标准用来表示电阻器的象征。IEC)。
电阻器的IEEE符号是锯齿形线,如下图所示。
IEC符号
为什么在电路中使用电阻?
让我们以一个例子来回答这个问题。
- 考虑连接到9V电池的LED。假设LED的正向电流为3mA。
- 如果电阻在LED和电池之间连接,LED将发光。
- 如果LED和电池之间没有电阻,LED会发光,但是一段时间后,它会大量加热。这是因为经过LED的最新(> 30 mA)。
- 因此,电阻是控制电流流量的必要条件。
- 电路中使用的电阻可用于许多目的。例如,调整电压级别,以使主动部件有偏置,以分配电压级别等。
电阻是由什么组成的?
- 电阻由涂有金属或金属氧化物的陶瓷棒制成。
- 该涂层确定电阻的电阻值。
- 如果涂层较厚,则电阻的电阻值较低。
什么是阻力?
- 电阻是电阻器反对电流的特性。让我们清楚地理解这一点。
- 通常将材料分为导体和绝缘子。
- 导体允许电流在具有自由电子时流过它们。
- 绝缘子没有电子,它们反对它们中的电子自由移动。这种对立的力量是抵抗。
- 不同类型的电阻由不同的成分制成。
因此,可以将电阻定义为材料对当前流量提供的对立力。
您如何计算阻力?
通过导体的能量流的机理可以描述如下
在有活动源的情况下,电阻等被动元件将始终吸收能量,并且通过它们的电流将始终从较高的电位流向较低的电位。
如果在两个不同但几何相似的导体(例如铜和玻璃的杆)的末端之间应用相同的电势差,则会导致不同的电流。导体导致不同电流的这种特征是其电阻。
抵抗的定义可以从欧姆的定律中以其电磁理论形式或连续性形式得出
j =σe - 1
这是材料的电导率,即导体的电导率。
e是电场由于电能通过导体流动而沿导体的长度开发。
如果“ v”是导体跨导体的电压下降,而“ l”是导体的物理长度,则
e = v/l - 2
由于电能通过导体的流动,导致电流密度j在导体内产生。
如果“我”是流过导体的电流,而“ a”是导体的横截面区域,那么通过当前密度的定义
j = i/a - -3
现在结合了方程式1、2和3
I/A =σV/L
v =(l/aσ)i - -4
括号中的术语是恒定的,让我们用“ r”表示它。
∴v = r i
这是电路分析中的欧姆定律表格。
根据欧姆定律的定义,流过导体的电流与所应用的电势差成正比。
我v
比例常数称为导体R的电阻参数。
∴I= v/r
r = v/i
通过在这两个点之间应用电位差V并测量电流i,确定导体之间的电阻,两点之间。
电阻单位为每安培的伏特,并给出名称ohm(ω)的名称。
∴1Ω= 1伏= 1 v/a。
从较早的计算中
v =(l/aσ)i
∴r = l/(aσ)i
σ是导体的电导率,它是导体传导电流能力的度量。
1/σ是由符号ρ表示的称为电阻率的电导率的倒数。
电阻率是导体抵抗电流流动能力的衡量标准。
∴材料的电阻∝材料的电阻率。
r =ρl/aΩ
导体的电阻可以定义为导体对电流流动的反对。
电阻是像导体这样的物体的属性。电阻率是制造物体的材料的属性。
给定电阻的电阻值可以从电阻颜色代码给它。
电阻的功率等级是多少?
电阻的功率等级电阻器可以处理的功率最大值(电压和电流的组合)。如果电阻的输入功率大于该值,电阻器可能会损坏电阻。电阻的额定值也称为瓦数。
电阻器具有从1/8到1瓦的1瓦的宽度额定值,其抗压器具有1瓦以上的电阻,称为功率电阻器。
电阻的V-I特征
电阻的V-I特性是施加电压与流过电压的电流之间的关系。
根据欧姆定律,我们知道,当跨电阻的电压增加时,流过的电流也会增加,即应用的电压与电流成正比。
上述规格在一个情况下是有效的纯电阻即理想电阻和温度是恒定的。
在实际条件下,这些值可能会根据操作环境而有所不同,并且特性可能与理想的线性值不同。
与温度的电阻变化
- 随着周围环境的温度增加了材料变化的电阻。
- 发生这种变化的原因不是因为材料尺寸的变化,而是材料电阻率的变化。
- 当温度升高时,热量会导致原子振动,这些振动将导致自由电子和原子内层中的电子之间的碰撞。
- 这些碰撞将利用自由电子的能量。如果发生更多的碰撞,则使用更多的自由电子能量,并增加对电流流动的阻力。导体就是这种情况。
- 如果是绝缘子,随着温度的升高,电阻会降低。
- 原因是从其圈养阶段释放的免费电子数量的可用性。
- 用数学术语来说,电阻的分数变化与温度变化成正比。
用数学术语来说,电阻的分数变化与温度变化成正比。
∆r/r0∝ ∆T
其中∆R是电阻的微小变化
∆r = r - r0
R是温度t的电阻
r0是在温度t处的电阻0
∆T是温度变化
∆t = t - t0
如果我们表示上述方程中的比例常数为alpha(α)
然后∆r/r0=αΔT
其中α是电阻的温度系数。
电阻的温度系数用于描述与温度变化相关的电阻的相对变化。
如果温度的变化很小,则可以将上述方程式写为
r = r0[1+α(T-T0)]
如果电阻随温度升高而增加,则据说该材料具有正温度系数。这些材料是导体。
如果电阻随温度升高而降低,则据说该材料的温度系数为负。这些材料是绝缘子。
7个回应
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