电阻与电阻器
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例题:一个电压表在满刻度时的额定电压为0.1V,额定电流为 0.05mA。请计算要将量程扩展到3.5V,其分压电阻应为多大?
量程越大的电压表,其串入的电阻值越大。
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻的并联电路:连接在同一电源上的两个或两个 以上电流通路。 电压:并联电路中各通路电压相等。 电流:并联电路中总电流等于各支路电流之和 电阻:总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 (总电导等于各分电导之和)。 I I1 U R1 R2 U1 U2 I2 U I
惠斯通电阻电桥电路 用途:测量电阻。
I1 b I2 c 测量方法: 调节R1R2R3,使检流计的指 针指示在零位置。
Ig a G
I3 I
+
d
Ix
E
–
b、d两点电位相同 U1=U3得出:I1R1=I3R3 U2=UX得出:I2R2=IXRX
L1可以代表R1的阻值,L2可以 代表R3的阻值。
功率及电功的测量
①
间接测量:选用电压表和电流表,采用电 流误差法(小电阻)或电压误差法(大电 阻)测量。
直接测量:功率表和电度表。
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻串联电路:电路中只有一条完整的电流通路。 电流:电流处处相等。 电阻:各个分电阻的总和等于电路的总电阻。 电压:总电压等于各分串联电阻分电压之和。
电流的热效应应用广泛,如电炉、烤箱等但也会 使导线发热,不仅消耗Hale Waihona Puke Baidu能量,而且会使用电设 备温度升高,加速绝缘材料的老化变质,导致漏 电,甚至烧坏设备。 故规定最高工作温度,而温度取决于热量,热量 又由电流、电压或功率决定。所以把电气元件和 电气设备所允许的最大电流、电压和功率分别定 义为:额定电压、额定电流、额定功率。如:灯 泡:“220V 40W”,电阻:“100Ω 2A”都是额 定值。
①
是一条直线。它表明电阻两端电压的变化与流过电 阻的电流呈线性变化。
电阻越小,曲线的斜率就越大,反之,电阻越大, 曲线的斜率就越小。即为电导,电导越小,通导电 流的能力就越弱,电阻值大;电导越大,通导电流 的能力就越强,电阻值小。 ③ 电压恒定时候,电流与电阻成反比。 在闭合电路中,当电阻值恒定时,流过电阻的电流 正比于加在电阻两端上的电压;当电压保持恒定时, 流过电阻的电流反比于电阻值。
③ 薄膜电阻:碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、合成膜电阻 绝缘材料上涂抹一层碳 粉 成本低、性能稳定、阻 值范围宽、温度系数小
稳定性好、体积小、噪声低但成本较高,在 通信设备中广泛应用
小功率电阻:实心碳质电阻器与碳膜电阻器,但实心碳误差范围大,碳膜误差范围 小
2.4.2 电阻的种类 ④ 金属玻璃铀电阻器 耐潮湿、耐高温,温度系数小,主要用于厚膜电路。 ⑤ 贴片电阻 体积小、精度高、稳定性好,高频性能好
2.4.7 分压器 惠斯通电桥
分压器 原理:利用电阻串联电路的特性。 分压器的分类 无载分压器:分压器没有电流输出。
即:电阻上的电压与其电 阻值成正比。
有载分压器:分压器有输出电流。 为什么接入负载后分压器R2两端的电压变小? 因为,R2与负载RL并联等效电阻小于R2。
即:负载电阻数值越 小,其得到的分压也 越小;反 之,负载得 到的分压值就大。
R3 I3 R4
已知电压U=30V,R1=4Ω, R2=9Ω, R3=8Ω, R4=10Ω,分别求Uab 、I1、I2、I3
电阻串联电路与并联电路的功率:总功率等
于各电阻消耗的功率之和。
R1
R3 R4 R5
R2 R7
R6
已知电源电压为200V,R1=20 Ω, R2=60 Ω, R3=20 Ω, R4=30 Ω, R5=5 Ω, R6=10 Ω, R7=10 Ω, 求各个电阻两端的电压、电流、功率。
P I *R
2
电阻的功率
电阻的标称功率: 是指电阻在给定工作条件下所能承受的功率。 常用:1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20W等 选用电阻的时候,要留有一定的余量,选标 称功率比实际功率消耗大一些的电阻。
②
区分电阻:常用几个拉丁字母表示电阻类别, 第一个字母R表示电阻,第二个字母表示导体 材料,第三个字母表示形状性能。
R
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
例题:有四个电阻并联连接,其阻值分别为20、30、 40、50 Ω,供电电源为220V,计算并联电路的总电阻、 总电压和各电阻上的电流。
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻并联电路的应用:扩展电流表量程 例题:一个测量电流表头的等效内阻为100 Ω,其额定电流为 0.5mA,如果要测量10mA的电流,需要并联多大的分流电阻?
1 1 R ;G G R
2.4.2 电阻的种类
常用电阻器:(了解) ① 实心碳质电阻器
特点:价格低廉,阻值范围宽,但阻值误差大, 稳定性差,目前较少采用。
② 绕线电阻器
高阻合金线绕在绝缘骨架上,外部涂有耐热的绝缘 层;
温度系数低,阻值精度高,稳定性好,耐热性好,
适用于大功率场合。
2.4.2 电阻的种类
I
I1
I
U
I2
U1 R1 R2 U2
U
R
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
例题:有四个电阻串联连接,其阻值分别为5Ω、10Ω、 15Ω、20Ω,供电电压为100V,计算串联电路的总电 阻、总电流和各电阻上的电压
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
• 电阻串联电路的应用
如果一个元件的额定电压小于电源电压,那么,就可以通过串 联电阻的方法,将超出元件额定电压的那部分电压用电阻分去, 如简单的电压表扩展量程采用的就是串联电阻分压的方法。
2.4.6 温度对电阻的影响
影响电阻阻值的因素:长度、截面积、材料和温度。 温度是如何影响电阻阻值的? 热导体:随温度升高电阻阻值减小的材料。——负 温度系数电阻。例如:碳。 冷导体:随温度升高电阻阻值增大的材料。——正 温度系数电阻。例如:金属。 温度系数:在温度每升高1K时,电阻值产生的变化 量与原电阻值之比。 数学式子:
2.4.3 色环电阻
五环电阻色环的含义: 第一环:电阻值的第一位数字 第二环:电阻值的第二位数字 第三环:电阻值的第三位数字 第四环:前三位数的乘数 第五环:阻值允许的误差等级(百分数) 六色环:第六色环表示温度系数,精密金属膜电阻 有第六色环。并且,数值为所对应颜色的数值乘以 10-6 。 电阻值系列:表2.4—3
L L R 或R S S
2.4.1 电阻与电导
一根24m长的铜线,其直径为0.6mm,求该导线的电
阻是多少?
L R S
2.4.1 电阻与电导
电阻:具有消耗电能的性质(电阻性) 符号:R 单位:欧姆 电导:电阻的倒数称之为电导,用于衡量材料通导 电子的能力。 符号:G 单位:西门子 S
电流表的量程越大,其并联的分流电阻越小。
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻混联电路:化简电路法
I1
U
R1 a I2
R3
I1 R4
U
R
R2
b
I3
a
I1 R1 Rab I3 R34
U
d
I1
U
R1 a I2
R2
b
b
c
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻混联电路:化简电路法
I1
U
R1 a I2 R2 b
2.4 电阻与电阻器
2.4.1 电阻与电导 不同的材料对电流产生大小不同的阻力。 用R表示,单位:欧姆。 银、铜、金、铝、铂(白金)、石墨,依次增大 导线电阻与哪些因素有关: ① 与导线长度(L)成正比 ② 与导线截面积(S)成反比 ③ 与导线材料的电阻率( :长度为1m、截面积为1m2 的 导线所具有的电阻。)有关。
例题
• 一个灯泡的灯丝电阻是100Ω ,其额定电流是2A, 问:该灯泡加多大的电压合适?
• 一个绕线电阻的标称值是1KΩ /10W。问:这个电 阻两端所允许的最大电压值是多少?
电功
电功与功率和时间有关,电功率越大,时间越长, 电功也就越大。 电功的单位:KW· h(千瓦· 时),也称为“度” 1KW· h=1×103W· h=3.6×106J=3.6MJ 一台200W的电视机,每年使用200天,每天收看 3h。按供电局规定每度电收费1.5 元,问每年的 电费是多少钱?
2.4.3 色环电阻
一个碳膜电阻的色环标记从左到右分别为:红橙棕 银,说出该电阻的阻值以及允许的误差是多少?
一个金属膜电阻的色环标记从左到右分别为:红橙 棕红银,说出该电阻的阻值以及允许的误差是多少 ?
2.4.4 欧姆定律
欧姆定律:闭合电路中电流、电压和电阻之间存在 的关系。
伏安特性曲线:
⑥ 敏感电阻:压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻、力敏电 阻、气敏电阻、湿敏电阻。
2.4.3 色环电阻
色环的用途:表示电阻的阻值、精度。
色环:分为四环和五环。最宽的一环为误差环,即 表示精度。 色环的含义: 四环电阻色环的含义: 第一环:电阻值的第一位数字 第二环:电阻值的第二位数字 第三环:前两位数的乘数 第四环:阻值允许的误差等级(百分数)
②
2.4.4 欧姆定律
I U R
换算关系见课本P28
①
电阻的功率 电流流过电阻,电阻会由于消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大 于它能承受的功率,电阻就会烧坏。电阻长时间工作时允许消耗的最 大功率称为额定功率。
只要知道电流和电阻,或者电压和电阻,就可以得到功率。
P U I
U2 P R
量程越大的电压表,其串入的电阻值越大。
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻的并联电路:连接在同一电源上的两个或两个 以上电流通路。 电压:并联电路中各通路电压相等。 电流:并联电路中总电流等于各支路电流之和 电阻:总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 (总电导等于各分电导之和)。 I I1 U R1 R2 U1 U2 I2 U I
惠斯通电阻电桥电路 用途:测量电阻。
I1 b I2 c 测量方法: 调节R1R2R3,使检流计的指 针指示在零位置。
Ig a G
I3 I
+
d
Ix
E
–
b、d两点电位相同 U1=U3得出:I1R1=I3R3 U2=UX得出:I2R2=IXRX
L1可以代表R1的阻值,L2可以 代表R3的阻值。
功率及电功的测量
①
间接测量:选用电压表和电流表,采用电 流误差法(小电阻)或电压误差法(大电 阻)测量。
直接测量:功率表和电度表。
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻串联电路:电路中只有一条完整的电流通路。 电流:电流处处相等。 电阻:各个分电阻的总和等于电路的总电阻。 电压:总电压等于各分串联电阻分电压之和。
电流的热效应应用广泛,如电炉、烤箱等但也会 使导线发热,不仅消耗Hale Waihona Puke Baidu能量,而且会使用电设 备温度升高,加速绝缘材料的老化变质,导致漏 电,甚至烧坏设备。 故规定最高工作温度,而温度取决于热量,热量 又由电流、电压或功率决定。所以把电气元件和 电气设备所允许的最大电流、电压和功率分别定 义为:额定电压、额定电流、额定功率。如:灯 泡:“220V 40W”,电阻:“100Ω 2A”都是额 定值。
①
是一条直线。它表明电阻两端电压的变化与流过电 阻的电流呈线性变化。
电阻越小,曲线的斜率就越大,反之,电阻越大, 曲线的斜率就越小。即为电导,电导越小,通导电 流的能力就越弱,电阻值大;电导越大,通导电流 的能力就越强,电阻值小。 ③ 电压恒定时候,电流与电阻成反比。 在闭合电路中,当电阻值恒定时,流过电阻的电流 正比于加在电阻两端上的电压;当电压保持恒定时, 流过电阻的电流反比于电阻值。
③ 薄膜电阻:碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、合成膜电阻 绝缘材料上涂抹一层碳 粉 成本低、性能稳定、阻 值范围宽、温度系数小
稳定性好、体积小、噪声低但成本较高,在 通信设备中广泛应用
小功率电阻:实心碳质电阻器与碳膜电阻器,但实心碳误差范围大,碳膜误差范围 小
2.4.2 电阻的种类 ④ 金属玻璃铀电阻器 耐潮湿、耐高温,温度系数小,主要用于厚膜电路。 ⑤ 贴片电阻 体积小、精度高、稳定性好,高频性能好
2.4.7 分压器 惠斯通电桥
分压器 原理:利用电阻串联电路的特性。 分压器的分类 无载分压器:分压器没有电流输出。
即:电阻上的电压与其电 阻值成正比。
有载分压器:分压器有输出电流。 为什么接入负载后分压器R2两端的电压变小? 因为,R2与负载RL并联等效电阻小于R2。
即:负载电阻数值越 小,其得到的分压也 越小;反 之,负载得 到的分压值就大。
R3 I3 R4
已知电压U=30V,R1=4Ω, R2=9Ω, R3=8Ω, R4=10Ω,分别求Uab 、I1、I2、I3
电阻串联电路与并联电路的功率:总功率等
于各电阻消耗的功率之和。
R1
R3 R4 R5
R2 R7
R6
已知电源电压为200V,R1=20 Ω, R2=60 Ω, R3=20 Ω, R4=30 Ω, R5=5 Ω, R6=10 Ω, R7=10 Ω, 求各个电阻两端的电压、电流、功率。
P I *R
2
电阻的功率
电阻的标称功率: 是指电阻在给定工作条件下所能承受的功率。 常用:1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20W等 选用电阻的时候,要留有一定的余量,选标 称功率比实际功率消耗大一些的电阻。
②
区分电阻:常用几个拉丁字母表示电阻类别, 第一个字母R表示电阻,第二个字母表示导体 材料,第三个字母表示形状性能。
R
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
例题:有四个电阻并联连接,其阻值分别为20、30、 40、50 Ω,供电电源为220V,计算并联电路的总电阻、 总电压和各电阻上的电流。
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻并联电路的应用:扩展电流表量程 例题:一个测量电流表头的等效内阻为100 Ω,其额定电流为 0.5mA,如果要测量10mA的电流,需要并联多大的分流电阻?
1 1 R ;G G R
2.4.2 电阻的种类
常用电阻器:(了解) ① 实心碳质电阻器
特点:价格低廉,阻值范围宽,但阻值误差大, 稳定性差,目前较少采用。
② 绕线电阻器
高阻合金线绕在绝缘骨架上,外部涂有耐热的绝缘 层;
温度系数低,阻值精度高,稳定性好,耐热性好,
适用于大功率场合。
2.4.2 电阻的种类
I
I1
I
U
I2
U1 R1 R2 U2
U
R
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
例题:有四个电阻串联连接,其阻值分别为5Ω、10Ω、 15Ω、20Ω,供电电压为100V,计算串联电路的总电 阻、总电流和各电阻上的电压
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
• 电阻串联电路的应用
如果一个元件的额定电压小于电源电压,那么,就可以通过串 联电阻的方法,将超出元件额定电压的那部分电压用电阻分去, 如简单的电压表扩展量程采用的就是串联电阻分压的方法。
2.4.6 温度对电阻的影响
影响电阻阻值的因素:长度、截面积、材料和温度。 温度是如何影响电阻阻值的? 热导体:随温度升高电阻阻值减小的材料。——负 温度系数电阻。例如:碳。 冷导体:随温度升高电阻阻值增大的材料。——正 温度系数电阻。例如:金属。 温度系数:在温度每升高1K时,电阻值产生的变化 量与原电阻值之比。 数学式子:
2.4.3 色环电阻
五环电阻色环的含义: 第一环:电阻值的第一位数字 第二环:电阻值的第二位数字 第三环:电阻值的第三位数字 第四环:前三位数的乘数 第五环:阻值允许的误差等级(百分数) 六色环:第六色环表示温度系数,精密金属膜电阻 有第六色环。并且,数值为所对应颜色的数值乘以 10-6 。 电阻值系列:表2.4—3
L L R 或R S S
2.4.1 电阻与电导
一根24m长的铜线,其直径为0.6mm,求该导线的电
阻是多少?
L R S
2.4.1 电阻与电导
电阻:具有消耗电能的性质(电阻性) 符号:R 单位:欧姆 电导:电阻的倒数称之为电导,用于衡量材料通导 电子的能力。 符号:G 单位:西门子 S
电流表的量程越大,其并联的分流电阻越小。
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻混联电路:化简电路法
I1
U
R1 a I2
R3
I1 R4
U
R
R2
b
I3
a
I1 R1 Rab I3 R34
U
d
I1
U
R1 a I2
R2
b
b
c
2.4.5 电阻的串联 并联 混联
电阻混联电路:化简电路法
I1
U
R1 a I2 R2 b
2.4 电阻与电阻器
2.4.1 电阻与电导 不同的材料对电流产生大小不同的阻力。 用R表示,单位:欧姆。 银、铜、金、铝、铂(白金)、石墨,依次增大 导线电阻与哪些因素有关: ① 与导线长度(L)成正比 ② 与导线截面积(S)成反比 ③ 与导线材料的电阻率( :长度为1m、截面积为1m2 的 导线所具有的电阻。)有关。
例题
• 一个灯泡的灯丝电阻是100Ω ,其额定电流是2A, 问:该灯泡加多大的电压合适?
• 一个绕线电阻的标称值是1KΩ /10W。问:这个电 阻两端所允许的最大电压值是多少?
电功
电功与功率和时间有关,电功率越大,时间越长, 电功也就越大。 电功的单位:KW· h(千瓦· 时),也称为“度” 1KW· h=1×103W· h=3.6×106J=3.6MJ 一台200W的电视机,每年使用200天,每天收看 3h。按供电局规定每度电收费1.5 元,问每年的 电费是多少钱?
2.4.3 色环电阻
一个碳膜电阻的色环标记从左到右分别为:红橙棕 银,说出该电阻的阻值以及允许的误差是多少?
一个金属膜电阻的色环标记从左到右分别为:红橙 棕红银,说出该电阻的阻值以及允许的误差是多少 ?
2.4.4 欧姆定律
欧姆定律:闭合电路中电流、电压和电阻之间存在 的关系。
伏安特性曲线:
⑥ 敏感电阻:压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻、力敏电 阻、气敏电阻、湿敏电阻。
2.4.3 色环电阻
色环的用途:表示电阻的阻值、精度。
色环:分为四环和五环。最宽的一环为误差环,即 表示精度。 色环的含义: 四环电阻色环的含义: 第一环:电阻值的第一位数字 第二环:电阻值的第二位数字 第三环:前两位数的乘数 第四环:阻值允许的误差等级(百分数)
②
2.4.4 欧姆定律
I U R
换算关系见课本P28
①
电阻的功率 电流流过电阻,电阻会由于消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大 于它能承受的功率,电阻就会烧坏。电阻长时间工作时允许消耗的最 大功率称为额定功率。
只要知道电流和电阻,或者电压和电阻,就可以得到功率。
P U I
U2 P R