電(diàn)阻(Resistance,通常用(yòng)“R”表示),是一个物(wù)理(lǐ)量,在物(wù)理(lǐ)學(xué)中表示导體(tǐ)对電(diàn)流阻碍作用(yòng)的大小(xiǎo)。
导體(tǐ)的電(diàn)阻越大,表示导體(tǐ)对電(diàn)流的阻碍作用(yòng)越大。不同的导體(tǐ),電(diàn)阻一般不同,電(diàn)阻是导體(tǐ)本身的一种特性。電(diàn)阻将会导致電(diàn)子流通量的变化,電(diàn)阻越小(xiǎo),電(diàn)子流通量越大,反之亦然。而超导體(tǐ)则没有(yǒu)電(diàn)阻。
1定义
電(diàn)阻元件的電(diàn)阻值大小(xiǎo)一般与温度,材料,長(cháng)度,还有(yǒu)横截面积有(yǒu)关,衡量電(diàn)阻受温度影响大小(xiǎo)的物(wù)理(lǐ)量是温度系数,其定义為(wèi)温度每升高1℃时電(diàn)阻值发生变化的百分(fēn)数。
電(diàn)阻的主要物(wù)理(lǐ)特征是变電(diàn)能(néng)為(wèi)热能(néng),也可(kě)说它是一个耗能(néng)元件,電(diàn)流经过它就产生内能(néng)。電(diàn)阻在電(diàn)路中通常起分(fēn)压、分(fēn)流的作用(yòng)。对信号来说,交流与直流信号都可(kě)以通过電(diàn)阻。
2单位
导體(tǐ)的電(diàn)阻通常用(yòng)字母R表示,電(diàn)阻的单位是欧姆(ohm),简称欧,符号是Ω(希腊字母,读作Omega),1Ω=1V/A。比较大的单位有(yǒu)千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)(兆=百万,即100万)。
KΩ(千欧), MΩ(兆欧),他(tā)们的换算关系是:两个電(diàn)阻并联式也可(kě)表示為(wèi)
1TΩ=1000GΩ;1GΩ=1000MΩ;1MΩ=1000KΩ;1KΩ=1000Ω(也就是一千进率)
3计算公式
串联:R=R1+R2+R3+Rn。
并联:
,特别地,两个電(diàn)阻并联式也可(kě)表示為(wèi)
。
定义式:
决定式:
(ρ表示電(diàn)阻的電(diàn)阻率,是由其本身性质决定,L表示電(diàn)阻的長(cháng)度,S表示電(diàn)阻的横截面积)。
4控制因素
電(diàn)阻虽然定义為(wèi):1伏電(diàn)压产生一安電(diàn)流则為(wèi)1欧電(diàn)阻;但電(diàn)压、電(diàn)流并不是决定電(diàn)阻的因素。
電(diàn)阻元件的電(diàn)阻值大小(xiǎo)一般与温度有(yǒu)关,还与导體(tǐ)長(cháng)度、横截面积、材料有(yǒu)关。多(duō)数(金属)的電(diàn)阻随温度的升高而升高,一些半导體(tǐ)却相反。如:玻璃,碳在温度一定的情况下,有(yǒu)公式R=ρl/s其中的ρ就是電(diàn)阻率,l為(wèi)材料的長(cháng)度,单位為(wèi)m,s為(wèi)面积,单位為(wèi)平方米。可(kě)以看出,材料的電(diàn)阻大小(xiǎo)正比于材料的長(cháng)度,而反比于其面积。[1]
5超导现象
各种金属导體(tǐ)中,银的导電(diàn)性能(néng)是最好的,但还是有(yǒu)電(diàn)阻存在。20世纪初,科(kē)學(xué)家发现,某些物(wù)质在很(hěn)低的温度时,如铝在1.39K(-271.76℃)以下,铅在7.20K(-265.95℃)以下,電(diàn)阻就变成了零。这就是超导现象,用(yòng)具有(yǒu)这种性能(néng)的材料可(kě)以做成超导材料。已经开发出一些“高温”超导材料,它们在100K(-173℃)左右電(diàn)阻就能(néng)降為(wèi)零。
如果把超导现象应用(yòng)于实际,会给人类带来很(hěn)大的好处。在電(diàn)厂发電(diàn)、运输電(diàn)力、储存電(diàn)力等方面若能(néng)采用(yòng)超导材料,就可(kě)以大大降低由于電(diàn)阻引起的電(diàn)能(néng)消耗。如果用(yòng)超导材料制造電(diàn)子元件,由于没有(yǒu)電(diàn)阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可(kě)以大大的缩小(xiǎo),进一步实现電(diàn)子设备的微型化。
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