电阻种类

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在电磁学里,电阻是一个物体对于电流通过的阻碍能力,以方程定义为

R = d e f V I {displaystyle R {stackrel {def}{=}} {frac {V}{I}}};

其中, R {displaystyle R}

电阻, V {displaystyle V}

为物体两端的电压, I {displaystyle I}

为通过物体的电流。

假设这物体具有均匀截面面积,则其电阻电阻率、长度成正比,与截面面积成反比。

采用国际单位制,电阻的单位为欧姆(Ω,Ohm)。电阻的倒数为电导,单位为西门子(S)。

假设温度不变,则很多种物质会遵守欧姆定律,即这些物质所组成的物体,其电阻为常数,不跟电流或电压有关。称这些物质为“欧姆物质”;不遵守欧姆定律的物质为“非欧姆物质”。 电路符号常常用R来表示,例: R1、R02、R100等。

导体与电阻

一个6.5 MΩ的电阻器,其外表色码标识出它的电阻值。电阻表可以用来验证它的电阻值。

像电线一类的物体,具有低电阻,可以很有效率地传输电流,这类物体称为“导体”。通常导体是由像铜、金和银一类具有优等导电性质的金属制造,或者次等导电性质的铝。电阻器是具有特定电阻的电路元件。制备电阻器所使用的原料有很多种;应该使用哪种原料,要视指定的电阻、能量耗散、准确度和成本等因素而定。

直流电

处于均匀外电场的均匀截面导体(例如,电线)。

在物理学里,对于物质的微观层次电性质研究,会使用到的欧姆定律,以矢量方程表达为

E = ρ J {displaystyle mathbf {E} =rho mathbf {J} }

其中, E {displaystyle mathbf {E} }

是电场, ρ {displaystyle rho }

电阻率, J {displaystyle mathbf {J} }

是电流密度。

在导体内任意两点g、h,定义电压为将单位电荷从点g移动到点h,电场力所需做的机械功[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 {d} w}{mathrm {d} q}}=int _{g}^{h}{mathbf {E} cdot mathrm {d} mathbf {l} }=rho int _{g}^{h}{mathbf {J} cdot mathrm {d} mathbf {l} }}

其中, V g h {displaystyle V_{gh}}

是电压, w {displaystyle w}

是机械功, q {displaystyle q}

是电荷量, d l {displaystyle mathrm {d} mathbf {l} }

是微小线元素。

假设,沿着积分路径,电流密度 J = J l ^ {displaystyle mathbf {J} =J{hat {mathbf {l} }}}

为均匀电流密度,并且平行于微小线元素:

d l = d l l ^ {displaystyle mathrm {d} mathbf {l} =mathrm {d} l{hat {mathbf {l} }}}

其中, l ^ {displaystyle {hat {mathbf {l} }}}

是积分路径的单位矢量。

那么,可以得到电压:

V g h = J ρ l {displaystyle V_{gh}=Jrho l}


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