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電阻電阻,顧名思義,就是對電流的阻礙,它在電路中會消耗我們的電能,如圖2-1所示的就是我們實際生活中常見的一些電阻器件和電阻性用電器。那么在電路模型中,電阻又是怎樣的呢?讓我們接著往下看。
如下圖2-2所示,在電路中,電阻用字母R表示,圖形符號是一個矩形,單位是歐姆(Ω),還有常見的千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)等。電阻的大小和電阻材料的電阻率成正比,和電阻的長度成正比,和電阻的橫截面積成反比,即:R= ρ*(l/S),
這句話我們可以這樣理解:如同我們的日常用水,現(xiàn)在水流要流過一條內(nèi)部粗糙的水管,如圖2-3,這段水管的粗糙部分越長,對水流的阻礙作用也就越大,水流量也就越??;同理,這段水管越寬,也就是橫截面積越大,水流量自然也就越大。
既然都介紹了電阻,又怎么能漏掉它的孿生兄弟電導(dǎo)呢?電導(dǎo)電導(dǎo),顧名思義也就是對電流的導(dǎo)通能力,它是電阻的反面,數(shù)值上其實就是電阻的倒數(shù),用字母G表示,G= I/R,單位是西門子(S),簡稱“西”。
前文提到,電阻元件在電路中是消耗電能的,也就是說,流經(jīng)電阻元件的電壓和電流方向一致,其功率P=UI也是大于零的。結(jié)合之前所學(xué)的歐姆定律,我們可以得出如圖2-4的公式,在這個簡單電路圖中,有流經(jīng)電阻元件的電流I、電阻元件兩端的電壓U。如下:
不知道大家有沒有過這樣的疑問,電阻既然有大小,那么它大(?。┑揭欢ǖ某潭扔质且粋€什么樣的情況呢?其實我們經(jīng)常說的絕緣材料就是一些電阻很大的材料,而**導(dǎo)體的電阻則為零。另外,電路的開路狀態(tài)可以比擬為電阻無窮大的情況,自然短路狀態(tài)就是電阻趨近于零或者等于零的情況。
學(xué)到這里,電阻元件已經(jīng)被我們收拾的鼻青臉腫了,讓我們來整理一下我們的大腦,繼續(xù)接下來有關(guān)串電阻的學(xué)習(xí)吧!
電阻的串聯(lián):在電路中,把幾個電阻元件依次一個一個首尾連接起來,中間沒有分支,在電源的作用下流過各電阻的是同一個電流,這種連接方式叫做電阻的串聯(lián),就如同日常用水,水管串接,中間沒有分支,流過的是同一股水流,如下圖2-5。
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在圖2-5的電路圖中,電阻的串聯(lián)使得電路的總電阻增大,這個看起來就像把電阻的長度加長一樣。在我們已經(jīng)知道,電阻元件的阻值是跟電阻長度成正比的,長度越長,電阻越大。然后根據(jù)歐姆定律I=U/R,當(dāng)電源電壓一定時,電路中電阻增大,電流自然減小。
為了加深大家對串聯(lián)的理解,讓我們一起來判斷一下圖2-6中所示的電路是否是串聯(lián)電路?
如左圖所示的R2和R3或者R2和R5是否是串聯(lián)關(guān)系?右圖中的R2和R4或者R1和R3是否是串聯(lián)關(guān)系?這幾個電阻顯然滿足首尾相連的條件,但是中間有分支,流過的也不是同一個電流,所以它們都不是串聯(lián)關(guān)系。
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