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電阻與電阻器

日期:2021/10/9 10:47:46
摘要:在電學的海洋中,無源元件與有源元件一直在我們身邊圍繞,小到電子電路大到集成芯片。那么什么是有源元件?何為無源元件呢?

在電學的海洋中,無源元件與有源元件一直在我們身邊圍繞,小到電子電路大到集成芯片。那么什么是有源元件?何為無源元件呢?

電阻器

電阻器就是一個無源元件,他被歸為無源元件有以下幾點:

第一:耗散功率,電阻在電路中有阻礙作用,當然電阻越大阻礙電流就越大,當阻值大到一定程度,電阻就會發熱。

(熱)就是電阻將電能轉為動能的一種轉變,與其說是能量的轉換何不如說是電阻講電流消耗也就是消耗功率。繼而電阻成為了我們又愛又恨的器件。

第二:電阻不需要方式的任何激活,在模擬電子技術中我們常常會聽到,壓控器件、流控器件,甚至是串聯分壓控制、等等聽著都煩。

而電阻既然可以叫做無源器件,他自身是不需要任何激活方式的,就比如需要一個10歐姆的電阻,我們還需要去做一個控制電路嗎?還需要考慮電阻的輸入和輸出的比例嗎?根本不需要。只需要將其放入電路中,他自身就會才是作用。

好了,現在我們了解了電阻是一個無源器件,那么電阻究竟是什么東西?他與物理學中的電阻一樣嗎?為什么是電阻器?

別急,聽我慢慢道來。

一:何為電阻?

電阻是導體對電流的阻礙作用,相當于我們河道中的石頭,石頭越大,水流就越小,形成的水壓就越大。但電阻是對于任意導體與對電流阻礙的一種宏觀的說法,只是一個理論的,一個無從下手的一種說法。

二:電阻器呢?

先來看幾個圖片:

以上這些都是電阻器,電阻器實際上是用電阻材料制成、有一定的結構形式的一種二端電子元件。當然這個電子元件是在電路中起阻礙作用的。

這樣就解釋了物理學中的電阻與電子電路中的電阻器有什么不同。

物理學中的電阻概念是一種以宏觀的角度、以任意導體對電流流動能力的阻礙。

在這里并沒有說電阻是什么。有可能是一個形式也有可能就是一種宏觀概念。而電阻器,則是以一種形式,一種形態所呈現的一個微觀的物理。但是電阻與電阻器雖觀念不同,但其本質相同,且以電阻概念可以理解電阻器。

電阻器我們知道他是以一種實際存在的方式而出現的,那么決定電阻的大小,與電阻的精度是什么?

要想了解這些,就需要了解電阻的結構,上圖:

這是線繞電阻的結構圖,我們可以發現其組成由引線、外層、與電阻絲。而電阻絲是繞制在陶瓷載體上邊的。由此可見,決定電阻大小的不是外層,因為外層只會其絕緣作用,引線當然也不會,如果引線可以決定電阻的大小,那么是不是通過引線可以改變其阻值,這種糟邏輯。。好!既然這樣我們看看內部吧,內部無非是漆包線,繞制而成并由陶瓷芯作為載體。陶瓷不會導電,因為在低頻電路中陶瓷是不導電的。那么只剩下漆包線了。漆包線就是導線吧,要不水管也可以,如果說,決定水流流過水管的大小的因數是管子的管徑和管子的長度,當然還有管子內壁的光滑程度。

那么電阻也就是說的電阻絲,如果將其比喻為管道,那么其長度、截面積這倆點就至關重要。

當然還有一個光滑長度也就是所說的通過能力,也就是電阻率了。好了,了解了導線的截面積、長度、與電阻率,下面簡單說一下其數學表達式:

P:電阻率

L:長度

A:截面積

其中長度與截面積可以通過導線測量而得,而電阻率需要查表

這是常用材料,對應的電阻率。

我們參考上述公式就會發現,其中電阻阻值與電阻率成正比與長度成正比,而與截面積成反比。

這正好與電導相反!!!

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