1.1.5 电阻和电阻定律
1.电阻
当电流通过金属导体时,作定向移动的自由电子会与金属中的带电粒子发生碰撞,因此导体对电流有阻碍作用。电阻就是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,用符号R表示,其单位是欧姆(Ω),简称欧。常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)等,它们之间的关系为
1kΩ=103Ω 1MΩ=106Ω
2.电阻定律
导体存在着电阻,那么导体电阻与哪些因素有关呢?实验证明,导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的截面积成反比,还与导体的材料有关。导体电阻的计算公式为
式中,l为导体长度,S为导体截面积,ρ为导体的电阻率。表1-2列出了常见材料在20℃温度条件下的电阻率。
表1-2 常见材料在20℃温度条件下的电阻率
电工材料的导电性能可分为导体、绝缘和半导体三类。具有良好导电性能的材料称为导体;导电性能很差的材料称为绝缘体;导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。
3.常用电阻器
电阻器是常用元件之一,用途广泛,规格和种类繁多。通常,电阻器可分为固定电阻器、微调电阻器和电位器,如图1-7所示。
图1-7 常用电阻器的实物图
【知识加油站】
对于小功率固定电阻器,常用色环标注法表示其种类、电阻值及精度。一般用底色表示电阻器的种类,例如:浅色(淡绿色、淡蓝色、浅棕色)表示碳膜电阻器,红色表示金属或金属氧化膜电阻器,深绿色表示线绕电阻器。一般用色环表示电阻器的电阻值及允许偏差,如图1-8所示。
普通电阻器大多用4个色环表示其电阻值和允许偏差,其中:第1环和第2环表示有效数字,第3环表示乘数,与前3环距离较远的第4环表示允许偏差。精密电阻器多采用5个色环表示其电阻值和允许偏差,其中:第1环、第2环和第3环表示有效数字,第4环表示乘数,与前4环距离较远的第5环表示允许偏差。色环颜色与其含义对照表见表1-3。
图1-8 固定电阻器的色环标注法图例
表1-3 色环颜色与其含义对照表
例如:图1-8(a)所示普通电阻器的电阻值为27kΩ,允许偏差为±5%;图1-8(b)所示精密电阻器的电阻值为17.5Ω,允许偏差为±1%。