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在電磁學(xué)里,電阻是一個(gè)物體對(duì)于電流通過(guò)的阻礙能力,以方程定義為
R = d e f V I {displaystyle R {stackrel {def}{=}} {frac {V}{I}}};
其中, R {displaystyle R}
為電阻, V {displaystyle V}
為物體兩端的電壓, I {displaystyle I}
為通過(guò)物體的電流。
假設(shè)這物體具有均勻截面面積,則其電阻與電阻率、長(zhǎng)度成正比,與截面面積成反比。
采用國(guó)際單位制,電阻的單位為歐姆(Ω,Ohm)。電阻的倒數(shù)為電導(dǎo),單位為西門(mén)子(S)。
假設(shè)溫度不變,則很多種物質(zhì)會(huì)遵守歐姆定律,即這些物質(zhì)所組成的物體,其電阻為常數(shù),不跟電流或電壓有關(guān)。稱這些物質(zhì)為“歐姆物質(zhì)”;不遵守歐姆定律的物質(zhì)為“非歐姆物質(zhì)”。 電路符號(hào)常常用R來(lái)表示,例: R1、R02、R100等。
導(dǎo)體與電阻器
一個(gè)6.5 MΩ的電阻器,其外表色碼標(biāo)識(shí)出它的電阻值。電阻表可以用來(lái)驗(yàn)證它的電阻值。
像電線一類的物體,具有低電阻,可以很有效率地傳輸電流,這類物體稱為“導(dǎo)體”。通常導(dǎo)體是由像銅、金和銀一類具有優(yōu)等導(dǎo)電性質(zhì)的金屬制造,或者次等導(dǎo)電性質(zhì)的鋁。電阻器是具有特定電阻的電路元件。制備電阻器所使用的原料有很多種;應(yīng)該使用哪種原料,要視指定的電阻、能量耗散、準(zhǔn)確度和成本等因素而定。
直流電
處于均勻外電場(chǎng)的均勻截面導(dǎo)體(例如,電線)。
在物理學(xué)里,對(duì)于物質(zhì)的微觀層次電性質(zhì)研究,會(huì)使用到的歐姆定律,以矢量方程表達(dá)為
E = ρ J {displaystyle mathbf {E} =rho mathbf {J} }
;
其中, E {displaystyle mathbf {E} }
是電場(chǎng), ρ {displaystyle rho }
是電阻率, J {displaystyle mathbf {J} }
是電流密度。
在導(dǎo)體內(nèi)任意兩點(diǎn)g、h,定義電壓為將單位電荷從點(diǎn)g移動(dòng)到點(diǎn)h,電場(chǎng)力所需做的機(jī)械功[1]:
V g h = d e f d w d q = ∫ g h E ? d l = ρ ∫ g h J ? d l {displaystyle V_{gh}{stackrel {def}{=}} {frac {mathrm vnzv5pvjt7 w}{mathrm vnzv5pvjt7 q}}=int _{g}^{h}{mathbf {E} cdot mathrm vnzv5pvjt7 mathbf {l} }=rho int _{g}^{h}{mathbf {J} cdot mathrm vnzv5pvjt7 mathbf {l} }}
;
其中, V g h {displaystyle V_{gh}}
是電壓, w {displaystyle w}
是機(jī)械功, q {displaystyle q}
是電荷量, d l {displaystyle mathrm vnzv5pvjt7 mathbf {l} }
是微小線元素。
假設(shè),沿著積分路徑,電流密度 J = J l ^ {displaystyle mathbf {J} =J{hat {mathbf {l} }}}
為均勻電流密度,并且平行于微小線元素:
d l = d l l ^ {displaystyle mathrm vnzv5pvjt7 mathbf {l} =mathrm vnzv5pvjt7 l{hat {mathbf {l} }}}
;
其中, l ^ {displaystyle {hat {mathbf {l} }}}
是積分路徑的單位矢量。
那么,可以得到電壓:
V g h = J ρ l {displaystyle V_{gh}=Jrho l}
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