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摘要：在我們?cè)谏钪�，小到手機(jī)，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(duì)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。 “電阻的英文名稱為resistance，通常縮寫(xiě)為R，它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì)，與導(dǎo)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。看下式： 在這里，電阻值R與溫度T之間存在函數(shù)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(shù)的熱敏電阻，另一種叫做負(fù)溫度系數(shù)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(biāo)是電流I，橫坐標(biāo)是電壓U。此圖又叫做電流-電壓特性曲線圖，更多的時(shí)候簡(jiǎn)稱為伏安特性曲線。 根據(jù)歐姆定律，我們有： 這里的R稱為動(dòng)態(tài)電阻，它其實(shí)就是曲線斜率的倒數(shù)。當(dāng)R大于零時(shí)，被稱為正阻特性，反之，當(dāng)動(dòng)態(tài)電阻R小于零時(shí)，被稱為負(fù)阻特性。 對(duì)于藍(lán)色的曲線，我們看出它是一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線，它的動(dòng)態(tài)電阻阻值不隨著電壓和電流的變化而變化，滿足這種伏安特性曲線的元件被稱為線性元件;反之，對(duì)于紅色的曲線，我們看出它是一條曲線，它的動(dòng)態(tài)電阻阻值隨著電壓和電流的變化而變化。滿足這種伏安特性曲線的元件被稱為非線性元件。 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(duì)應(yīng)著的物理意義。 我們看下圖： 上圖是開(kāi)關(guān)電器主觸頭弧隙電弧對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線，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，我們能看到明顯的隧道效應(yīng)。 圖中的右側(cè)的T3就是隧道二極管，有的時(shí)候又把它稱為單結(jié)晶體管。利用隧道二極管的隧道效應(yīng)，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(yīng)用于我們的生活，應(yīng)用于各種科學(xué)活動(dòng)。 電阻的應(yīng)用極廣，有些應(yīng)用連想都想不到。首先是電阻的發(fā)熱效應(yīng)。例如電熱毯，用電阻的發(fā)熱效應(yīng)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(yīng)，實(shí)現(xiàn)燈具照明，例如白熾燈。當(dāng)然，現(xiàn)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(dǎo)電膜電壓的方法，通過(guò)改變導(dǎo)電膜的電阻性溫度變化，實(shí)現(xiàn)玻璃變色。 我們還可以通過(guò)測(cè)量海水導(dǎo)電率的方法，來(lái)測(cè)量海水的鹽度。還可以通過(guò)測(cè)量大地的電阻率變化，來(lái)間接推測(cè)地下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)等等。 五、電阻的第五個(gè)用途：將電流轉(zhuǎn)換成電壓 細(xì)心的朋友可能已經(jīng)看出來(lái)了，為什么這么基礎(chǔ)的用途要放在最后呢?因?yàn)樗匾?幾乎在電阻的所有應(yīng)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(jù)歐姆定律由電壓輕松算出電流，如果應(yīng)用的是一個(gè)高穩(wěn)定性溫度補(bǔ)償?shù)碾娮�，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(yuǎn)電子PA8000認(rèn)證級(jí)功率分析儀就采用的是德國(guó)專門(mén)定制的高精度電阻，再加上致遠(yuǎn)電子成熟的模擬電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)了0.01%的功率精度。 總之，在電阻的應(yīng)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。 |
