電阻

電阻

電阻是對(duì)電流產(chǎn)生阻力的元器件，其阻力形成的原因是自由電子移動(dòng)時(shí)和振動(dòng)中的原子發(fā)生碰撞，電子與原子碰撞，在這過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)換成熱能，造成功率消耗P=I2R及電壓降U=IR，

阻值不能改變的稱(chēng)為固定電阻器。阻值可變的稱(chēng)為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的，即通過(guò)電阻器的瞬時(shí)電流與外加瞬時(shí)電壓成正比。

對(duì)于由某種材料制成的柱形均勻?qū)w，其電阻R與長(zhǎng)度L成正比，與橫截面積S成反比，即

（1）

式中ρ為比例系數(shù)，由導(dǎo)體的材料和周?chē)鷾囟人鶝Q定，稱(chēng)為電阻率。它的國(guó)際單位制(SI)是歐姆·米 (Ω·m)。常溫下一般金屬的電阻率與溫度的關(guān)系為：

（2）

式中ρ0為0℃時(shí)的電阻率；α為電阻的溫度系數(shù)； 溫度t的單位為攝氏溫度。半導(dǎo)體和絕緣體的電阻率與金屬不同，它們與溫度之間不是按線性規(guī)律變化的。當(dāng)溫度升高時(shí)，它們的電阻率會(huì)急劇地減小。呈現(xiàn)出非線性變化的性質(zhì)。

結(jié)合公式（1）（2）可知，影響電阻的因素有電阻的長(zhǎng)度、橫截面積、材料、溫度。

當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，電阻愈大，通過(guò)的電流就愈小；反之，電阻愈小，通過(guò)的電流就愈大。

電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，因此導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體是否接入電路、導(dǎo)體中有無(wú)電流、電流的大小等因素?zé)o關(guān)。超導(dǎo)體的電阻率為零，所以超導(dǎo)體電阻為零。

各種金屬導(dǎo)體中，銀的導(dǎo)電性能是最好的，但還是有電阻存在。20世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí)，如鋁在1.39K（-271.76℃）以下，鉛在7.20K（-265.95℃）以下，電阻就變成了零。這就是超導(dǎo)現(xiàn)象，用具有這種性能的材料可以做成超導(dǎo)材料。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一些“高溫”超導(dǎo)材料，它們?cè)?00K（-173℃）左右電阻就能降為零。

電容

電容器是儲(chǔ)存電量和電能（電勢(shì)能）的元件。一個(gè)導(dǎo)體被另一個(gè)導(dǎo)體所包圍，或者由一個(gè)導(dǎo)體發(fā)出的電場(chǎng)線全部終止在另一個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)體系，稱(chēng)為電容器。

兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體，中間夾一層不導(dǎo)電的絕緣介質(zhì)，這就構(gòu)成了電容器。當(dāng)電容器的兩個(gè)極板之間加上電壓時(shí)，電容器就會(huì)儲(chǔ)存電荷。電容器的電容量在數(shù)值上等于一個(gè)導(dǎo)電極板上的電荷量與兩個(gè)極板之間的電壓之比。電容器的電容量的基本單位是法拉(F)。在電路圖中通常用字母C表示電容元件。平行板電容器的電容公式：

其中，UA-UB為兩平行板間的電勢(shì)差，εr為相對(duì)介電常數(shù)，k為靜電力常量電容 電阻，S為兩板正對(duì)面積，d為兩板間距離。說(shuō)明：平行板電容器內(nèi)的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)。電容與電容器不同。電容為基本物理量，符號(hào)C，單位為F（法拉）。通用公式C=Q/U，平行板電容器專(zhuān)用公式：板間電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/d。

電容器與電池類(lèi)似電容 電阻，也具有兩個(gè)電極。在電容器內(nèi)部，這兩個(gè)電極分別連接到被電介質(zhì)隔開(kāi)的兩塊金屬板上。電介質(zhì)可以是空氣、紙張、塑料或其他任何不導(dǎo)電并能防止這兩個(gè)金屬極相互接觸的物質(zhì)。

電容器上與電池負(fù)極相連的金屬板將吸收電池產(chǎn)生的電子。 電容器上與電池正極相連的金屬板將向電池釋放電子。 充電完成后，電容器與電池具有相同的電壓（如果電池電壓是1.5伏特，則電容器電壓也是1.5伏特）。

主要用途：

1.電容器用于存儲(chǔ)電量以便高速釋放。閃光燈用到的就是這一功能。大型激光器也使用此技術(shù)來(lái)獲得非常明亮的瞬時(shí)閃光效果。

2.電容器還可以消除脈動(dòng)。如果傳導(dǎo)直流電壓的線路含有脈動(dòng)或尖峰，大容量電容器可以通過(guò)吸收波峰和填充波谷來(lái)使電壓變得平穩(wěn)。

3.電容器可以阻隔直流。如果將一個(gè)較小的電容器連接到電池上，則在電容器充電完成后（電容器容量較小時(shí)，瞬間即可完成充電過(guò)程），電池的兩極之間將不再有電流通過(guò)。然而，任何交流電流(AC)信號(hào)都可以暢通無(wú)阻地流過(guò)電容器。其原因是隨 著交流電流的波動(dòng)，電容器不斷地充放電，就好像交流電流在流動(dòng)一樣。

4.電容器與電感器一起使用，可構(gòu)成振蕩器。

文章由啟和科技編輯