|
摘要：在我們在生活中，小到手機，大到汽車(chē)，任何一種電器都離不開(kāi)一種東西，那就是電阻。也許大家早就對它很熟悉，但是它的用途到底是什么呢?為什么所有的電器中都必須有它?本文將為您解答。 “電阻的英文名稱(chēng)為resistance，通�？s寫(xiě)為R，它是導體的一種基本性質(zhì)，與導體的尺寸、材料、溫度有關(guān)“。這是課本上通常給電阻下的定義，那它到底有什么用?我們直接進(jìn)入正題。 一、電阻的第一個(gè)用途：采集非電量參量 我們知道，電阻值與溫度之間存在一定的關(guān)系�？聪率剑� 在這里，電阻值R與溫度T之間存在函數關(guān)系。于是，我們就可以用電阻來(lái)采集溫度。 采集溫度的電阻有兩種，一種叫做正溫度系數的熱敏電阻，另一種叫做負溫度系數的熱敏電阻。這兩種熱敏電阻的用途都很廣泛。 電阻還可以用來(lái)采集其它物理量，例如壓敏電阻和光敏電阻等等。 二、電阻的第二個(gè)用途：可作為元件的身份證 我們來(lái)看下圖： 此圖的縱坐標是電流I，橫坐標是電壓U。此圖又叫做電流-電壓特性曲線(xiàn)圖，更多的時(shí)候簡(jiǎn)稱(chēng)為伏安特性曲線(xiàn)。 根據歐姆定律，我們有： 這里的R稱(chēng)為動(dòng)態(tài)電阻，它其實(shí)就是曲線(xiàn)斜率的倒數。當R大于零時(shí)，被稱(chēng)為正阻特性，反之，當動(dòng)態(tài)電阻R小于零時(shí)，被稱(chēng)為負阻特性。 對于藍色的曲線(xiàn)，我們看出它是一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，它的動(dòng)態(tài)電阻阻值不隨著(zhù)電壓和電流的變化而變化，滿(mǎn)足這種伏安特性曲線(xiàn)的元件被稱(chēng)為線(xiàn)性元件;反之，對于紅色的曲線(xiàn)，我們看出它是一條曲線(xiàn)，它的動(dòng)態(tài)電阻阻值隨著(zhù)電壓和電流的變化而變化。滿(mǎn)足這種伏安特性曲線(xiàn)的元件被稱(chēng)為非線(xiàn)性元件。 三、電阻的第三個(gè)用途：用于分析電壓和電流之間的關(guān)系，以便了解對應著(zhù)的物理意義。 我們看下圖： 上圖是開(kāi)關(guān)電器主觸頭弧隙電弧對應的伏安特性曲線(xiàn)，用于分析電弧的物理特點(diǎn)和滅弧方法;下圖是隧道二極管的伏安特性曲線(xiàn)，我們能看到明顯的隧道效應。 圖中的右側的T3就是隧道二極管，有的時(shí)候又把它稱(chēng)為單結晶體管。利用隧道二極管的隧道效應，可以產(chǎn)生觸發(fā)晶閘管的觸發(fā)脈沖。 四、電阻的第四個(gè)用途：應用于我們的生活，應用于各種科學(xué)活動(dòng)。 電阻的應用極廣，有些應用連想都想不到。首先是電阻的發(fā)熱效應。例如電熱毯，用電阻的發(fā)熱效應來(lái)給提高我們的睡眠質(zhì)量，還有電飯鍋、電炒鍋和電爐等等。 我們還可以利用電阻發(fā)熱后的發(fā)光效應，實(shí)現燈具照明，例如白熾燈。當然，現在白熾燈已經(jīng)甚少使用了。 我們還可以改變玻璃表面透明導電膜電壓的方法，通過(guò)改變導電膜的電阻性溫度變化，實(shí)現玻璃變色。 我們還可以通過(guò)測量海水導電率的方法，來(lái)測量海水的鹽度。還可以通過(guò)測量大地的電阻率變化，來(lái)間接推測地下的地質(zhì)結構等等。 五、電阻的第五個(gè)用途：將電流轉換成電壓 細心的朋友可能已經(jīng)看出來(lái)了，為什么這么基礎的用途要放在最后呢?因為它重要!幾乎在電阻的所有應用中都會(huì )與這個(gè)基本用途相關(guān)。一個(gè)普通的電阻接入電路中時(shí)，我們可以根據歐姆定律由電壓輕松算出電流，如果應用的是一個(gè)高穩定性溫度補償的電阻，那么我們則可以精確的算出電流值，這也是各種儀器高精度的來(lái)源，如ZLG致遠電子PA8000認證級功率分析儀就采用的是德國專(zhuān)門(mén)定制的高精度電阻，再加上致遠電子成熟的模擬電路設計經(jīng)驗，最終實(shí)現了0.01%的功率精度。 總之，在電阻的應用和開(kāi)發(fā)方面，還有許多未知空間在等待大家去努力，去開(kāi)拓、去發(fā)展。我們一起翹首以待吧。 |
