電學:電阻及電阻定律

2020-12-03 蝸牛談原理

一、概述

1.定義

導體對電流的阻礙作用叫電阻。導體的電阻用字母R表示。

2.物理意義

電阻是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。

電阻器

3.單位

①.在國際單位制中,電阻的單位是「歐姆」,簡稱「歐」,用符號「Ω」表示。

②.其他單位還有:千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)。

③.單位間的換算關係:1kΩ=10Ω,1MΩ=10kΩ=(10)Ω。

4.影響因素

①.電阻是導體的屬性,它的大小隻與材料、長度和橫截面積有關;與導體兩端的電壓和通過導體的電流無關。在材料相同時,長度越長,橫截面積越小,電阻越大。

②.導體的電阻還與溫度有關。一般來說,導體的電阻隨溫度的升高而增大;也有少數導體的電阻隨溫度的升高而減小。

二、電阻定律

影響電阻大小因素的實驗

1.電阻:定義式:R=U/I。導體的電阻反映了導體對電流的阻礙作用的大小,R越大,阻礙作用越強,反之越弱。

2.電阻定律:同種材料的導體,其電阻與它的長度成正比,與它的橫截面積成反比,導體的電阻還與構成它的材料及溫度有關。公式為:R=ρL/S。(注意:對某一導體,L·S=V恆定,L變化時S也變化)。

3.電阻率:ρ=RS/L(與物體的長度L、橫截面積S無關,與物體的材料、溫度有關),單位:歐·米(Ω·m)。有些材料(如金屬)的電阻率隨溫度的升高而增大;有些材料(如絕緣體、半導體)的電阻率隨溫度的升高而減小;也有些材料(如錳銅、康銅)的電阻率幾乎不受溫度的影響。

三、電阻的串聯和並聯

電阻的串聯與並聯

1.串聯電路

兩個基本特點:

①U=U1+U2+…+Un。

②I=I1=I2=…=In。

三個重要性質:

①R=R1+R2+…+Rn。

②U/R=U1/R1=U2/R2=…=Un/Rn=I(U∝R)。

③P/R=P1/R1=P2/R2=…=Pn/Rn=I2(P∝R)。

2.並聯電路兩個基本特點:

①U=U1=U2=U3=…=Un。

②I=I1+I2+…+In。

三個重要性質:

電路板中的各種電阻

①1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。

②IR=I1R1=I2R2=…=InRn=U(I∝1/R)。

③PR=P1R1=P2R2=…=PnRn=U2(P∝1/R)。

串聯電路有分壓作用:U1/U2=R1/R2,電阻越大分壓越大。並聯電路有分流作用:I1/I2=R2/R1,電阻越小分流越大。

3.短路和斷路

①.短路是指電源兩極或用電器兩端點由導線直接連通。電源短路時其電流很大,往往會燒壞電源。某個用電器短路,該用電器中無電流,但與它串聯的其他用電器的電流將增大。畫等效電路圖時,可用導線取代。

②.斷路是指電路中某兩點間不通電即電阻無窮大,這時與斷路部分串聯的用電器中無電流、無電壓降落,畫等效電路時可把它們摘除。

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