第六节 电阻的概念
电路中的电流,或者说电流强度(我们通常说的电流,本质意思是电流强度,简称电流),我们已经知道,电源的电压高低影响电流的大小,越高的电压(在相同的电路里)可以产生越大的电流,电源电压的降低也意味着电路中的电流会相应减小,那么,在电路中,影响电流大小的因素,还有其他吗?当然有,比如电路中的电阻器。 事实上,即使是导电效果很好的金属做成的导线,对于电流,也有着不可避免的对于电流的阻碍作用,这是因为,电子在金属导体中定向移动的过程中,不可避免地,会与金属中的原子发生碰撞,也随时可能会被金属键上“空穴”再拉回去,总之,电子的定向移动也不是“一帆风顺”的,总会受到导体本身不可避免的固有的阻力,这种阻碍电子流动的力量,就叫电阻。任何材料其本身都有电阻,只是或大或小罢了。
电阻在电路中一般符号R 表示,单位是欧姆,简称为欧,用符号 Ω表示。比欧姆大的单位是千欧( K Ω ) 和兆欧(M Ω),比欧姆大的单位是毫欧(m Ω)换算关系如下:
1Ω = 1000毫欧 1千欧 = 1000欧 1兆欧 = 1000千欧
一般的金属的电阻小的几乎可以忽略不计,而对于绝缘体来说,电阻就很大了,可以完全阻碍电流的通过,绝缘体材料如塑料、橡胶、玻璃等等,适合制作我们需要的电绝缘器材。
需要特别说明一下,因为这关乎安全问题,所谓绝缘体,是相对而言的,与使用环境是有关系的,比如,在220V 市电或更低的电压环境中,某材料是良好的绝缘体,但是在几万伏的电压环境中,就不一定是绝缘体了,而且,使用多年的绝缘器材,可能会老化,可能已经不是原来性质的良好的绝缘体了。
除了绝缘体外,不同的金属导体,本身的电阻(即这个电流的阻碍力)虽然很小但也不是完全一样。比如,铜比铝更容易导电,而铝又比铁的导电性能好多了。用来描述导体这个“电流阻碍力”的大小的
2概念,叫做电阻率。我们把横截面积为1mm 、长度为1米的导线所具有的电阻,作为该导体的电阻率,
以便于计算实际导线的电阻大小。电阻率的大小和环境温度有关系,在确定的环境温度的前提下,同种材料的导体的电阻率都一样。
实验表明,在环境温度已经确定的前提下,影响导体电阻的因素有两个:一是导体材料本身的导电性能如何;二是导体材料的尺寸大小。
在环境温度已经确定的前提下,同一材料,其电阻与导体的横截面积成反比,与导体的长度成正比。就是说,横截面积越大,电阻越小;导体越长则电阻越大。但是,一般的金属导体,电阻率太小了,我们不能总是依靠改变导体的粗细或长度来获得所需的电阻,这样很不现实,我们常用一些特殊的材料,在有限的体积上,制造出合适的电阻的产品(器件),叫做电阻器。
电阻器是一种可以控制电流的器件,准确的说,是一种限制电流的器件,因为电阻器的接入,并不会加大电流,只会或大或小的阻碍电流的流动。在实际的电路中,一般电源的电压是固定的,影响电流的“主角”就是电阻器,或者电路上的其他各种负载器件。
实用的电阻器,是用一些特殊的材料,在有限的体积上,制作出我们所需要的电阻值,下图是一些常见的电阻器:
电阻器在电路中的画法如下:
电阻器的种类也很多,根据制作材料的不同有碳膜电阻,金属膜电阻、线绕电阻等等,电阻器也有不同的阻值精度,这要根据具体的电路来选取。
第六节 电阻的概念
电路中的电流,或者说电流强度(我们通常说的电流,本质意思是电流强度,简称电流),我们已经知道,电源的电压高低影响电流的大小,越高的电压(在相同的电路里)可以产生越大的电流,电源电压的降低也意味着电路中的电流会相应减小,那么,在电路中,影响电流大小的因素,还有其他吗?当然有,比如电路中的电阻器。 事实上,即使是导电效果很好的金属做成的导线,对于电流,也有着不可避免的对于电流的阻碍作用,这是因为,电子在金属导体中定向移动的过程中,不可避免地,会与金属中的原子发生碰撞,也随时可能会被金属键上“空穴”再拉回去,总之,电子的定向移动也不是“一帆风顺”的,总会受到导体本身不可避免的固有的阻力,这种阻碍电子流动的力量,就叫电阻。任何材料其本身都有电阻,只是或大或小罢了。
电阻在电路中一般符号R 表示,单位是欧姆,简称为欧,用符号 Ω表示。比欧姆大的单位是千欧( K Ω ) 和兆欧(M Ω),比欧姆大的单位是毫欧(m Ω)换算关系如下:
1Ω = 1000毫欧 1千欧 = 1000欧 1兆欧 = 1000千欧
一般的金属的电阻小的几乎可以忽略不计,而对于绝缘体来说,电阻就很大了,可以完全阻碍电流的通过,绝缘体材料如塑料、橡胶、玻璃等等,适合制作我们需要的电绝缘器材。
需要特别说明一下,因为这关乎安全问题,所谓绝缘体,是相对而言的,与使用环境是有关系的,比如,在220V 市电或更低的电压环境中,某材料是良好的绝缘体,但是在几万伏的电压环境中,就不一定是绝缘体了,而且,使用多年的绝缘器材,可能会老化,可能已经不是原来性质的良好的绝缘体了。
除了绝缘体外,不同的金属导体,本身的电阻(即这个电流的阻碍力)虽然很小但也不是完全一样。比如,铜比铝更容易导电,而铝又比铁的导电性能好多了。用来描述导体这个“电流阻碍力”的大小的
2概念,叫做电阻率。我们把横截面积为1mm 、长度为1米的导线所具有的电阻,作为该导体的电阻率,
以便于计算实际导线的电阻大小。电阻率的大小和环境温度有关系,在确定的环境温度的前提下,同种材料的导体的电阻率都一样。
实验表明,在环境温度已经确定的前提下,影响导体电阻的因素有两个:一是导体材料本身的导电性能如何;二是导体材料的尺寸大小。
在环境温度已经确定的前提下,同一材料,其电阻与导体的横截面积成反比,与导体的长度成正比。就是说,横截面积越大,电阻越小;导体越长则电阻越大。但是,一般的金属导体,电阻率太小了,我们不能总是依靠改变导体的粗细或长度来获得所需的电阻,这样很不现实,我们常用一些特殊的材料,在有限的体积上,制造出合适的电阻的产品(器件),叫做电阻器。
电阻器是一种可以控制电流的器件,准确的说,是一种限制电流的器件,因为电阻器的接入,并不会加大电流,只会或大或小的阻碍电流的流动。在实际的电路中,一般电源的电压是固定的,影响电流的“主角”就是电阻器,或者电路上的其他各种负载器件。
实用的电阻器,是用一些特殊的材料,在有限的体积上,制作出我们所需要的电阻值,下图是一些常见的电阻器:
电阻器在电路中的画法如下:
电阻器的种类也很多,根据制作材料的不同有碳膜电阻,金属膜电阻、线绕电阻等等,电阻器也有不同的阻值精度,这要根据具体的电路来选取。