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电工基础之电阻元件

来源:未知 编辑:电工吧 时间:2019-11-18 14:43:01
摘要:电阻元件(resistor)是电路中最基本的元件。电阻器、电位器、白炽灯、电炉等都可以看成是电阻元件。欧姆定律(Ohm'slaw)平面上是通过原点的一条直线,称为线性电阻(linearresistor);

  什么是电阻元件?

  电阻元件( resistor )是电路中最基本的元件。电阻器 、电位器 、白炽灯、电炉等都可以看成是电阻元件。

  电阻元件的特点

  一、伏安关系

  电阻元件用R表示,单位为欧姆(Ω),其符号如图 1.4-1 ( a )所示。

  

 

  欧姆定律( Ohm's law )

  一个电阻元件在其电流流过的方向上电位必然降低,产生电压,电压的大小等于该电流与电阻的阻值的乘积,即

  

 

  R不会随着电压、电流的变化而变化,在

  

 

  平面上是通过原点的一条直线,称为线性电阻( linear resistor );如果R也不随着时间的变化而变化,称为线性时不变电阻( time-invariant resistor )。

  注意:电阻上的电压、电流的参考方向为非关联时,则电阻的伏安关系应改成

  

 

  二、电导  

  电 导( conductance )定义为电阻的倒数,单位是西门子( S )。

  

 

  用电导表示时电阻元件的伏安关系

  

 

  三、功率和能量

  电阻元件是耗能元件

  吸收的瞬时功率为

  

 

  在时间

  

 

  内消耗的电能量为

  

 

  如果电压、电流是直流,则

  

 

  注意:实际使用的元件都有额定值。额定值就是为保证元件的安全使用,给出的电压、电流、功率的限定数值。使用时若超过额定值,元件就有可能损坏。例如,实际电阻的额定功率有

  

 

  等。

  例 1.4-1 已知一电阻元件两端的电压为

  

 

  ,电流为

  

 

  ,

  

 

  与

  

 

  为关联参考方向。试问该电阻的阻值是多少?并问在 5 秒内消耗的电能是多少?

  解:根据欧姆定律,在 u 、 i 关联参考方向下

  

 

  该电阻的瞬时功率为

  

 

  在 5 秒内消耗的电能为

  

 

  例 1.4-2 一个阻值为 4 Ω,额定功率为

  

 

  的电阻用于直流电路,问使用时最大的限定电流是多少?

  解:直流电路中电阻的功率为

  

 

  ,则

  

 

  。

  所以,该电阻最大的限定电流为 250mA ,超过 250mA ,该电阻有可能被烧坏。

本文标签:电流(7)电压(7)电阻元件(1)

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