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图解电子技术之电阻的基础知识 [复制链接]

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电阻(resistor)的应用非常广泛,可被用作负载、偏置或反馈元件。电阻器与电容器结合使用可用于放电、滤波、定时、耦合、脉冲形成等。电阻器也可用于设置工作电流与信号电平。电阻器用于电源电路中可损耗功率,减小相应电压,也可用于测量电流、电压。

基本概念

什么是电阻(resistance)?

任何物质都有阻碍电流流动的特性,这种特性称为电阻。不同的物质对电流的“阻力”大小不同。导体对电流的“阻力”小,如金、银、铜、铁;绝缘体对电流的“阻力”大,如木头和橡胶。

图2.1电阻器的电路图形符号

人们通常讲的“电阻”实际上是指一个个的电阻器(Resistor,是一种电子元件。在电路图中,通常用图2.1(a)或图2.1(b)中的图形符号来标识。为了便于识别与区分描述,除图形符号外,还会用字母R+数字来标注每一个独立的电阻器个体,如R、R等。R是电阻的姓,R后面的数字是电阻的名。

电阻的单位

电阻的单位是欧姆,以德国物理学家GeorgSimonOhm的名字命名,用希腊字母Ω表示。常用的单位还有兆欧(MΩ)、千欧(kΩ),在一些特殊的场合还会用到毫欧(mΩ),其换算关系如下所示:

1MΩ=kΩ 1kΩ=Ω 1Ω=mΩ

任何导体的电阻都与其横截面和长度相关,如图2.2所示。金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,非金属和一些金属氧化物的电阻率更大,而绝缘体的电阻率极大。锗、硅、氧化铜、硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大,人们把这类材料叫做半导体(semiconductor)。

图2.2导体的横截面积和长度

导线的电阻与其长度成正比,与其截面积成反比,可用式(2.1)表示。公式中的ρ是物质的电阻率,是用来表示物质电阻特性的物理量。电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m)。

式(2.1)中S的单位是㎡,L的单位是m,所得结果的单位为Ω。

下表所示的是部分导体、半导体、绝缘体的电阻率。在一定温度下,同一种材料的ρ是常数。

部分导体、半导体、绝缘体的电阻率

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