的欧姆或欧姆是属于国际单位制(SI)电阻的测量单位,广泛应用于科学和工程。它以德国物理学家Georg Simon Ohm(1789-1854)的名字命名。
Ohm是慕尼黑大学的教授和研究员,他对电和磁的许多贡献包括通过导体的电压和电流之间的关系来定义电阻。
图1.组成电路一部分的各种电阻器 资料来源:维基共享资源。
这种关系称为欧姆定律,通常表示为:
R =ΔV/ I
其中R代表电阻,ΔV是以伏特(V)为单位的电压,I是以安培(A)为单位的电流,所有单位均为SI单位。
因此,1欧姆(也可互换地用希腊字母Ω表示)等于1 V /A。这意味着如果在某个导体上设置1 V的电压会导致产生1 A的电流,则该导体的电阻为1Ω。
电阻是一种非常常见的电路元件,无论它是集成电路的一部分还是单独使用,都可以通过多种方式来适当地控制电流。
电阻测量
图5.乔治·西蒙·欧姆(Georg Simon Ohm)以抵抗运动的单位命名,于1789年出生于巴伐利亚,对电力,声学和光波干扰做出了重要贡献。资料来源:维基共享资源。
电阻是用万用表测量的,该表既有模拟版本也有数字版本。最基本的设备可测量直流电压和电流,但是还有更多具有附加功能的复杂设备。当用于测量电阻时,它们称为欧姆表或欧姆表。该设备使用非常简单:
-如果仪器有多个,则将中央选择器放置在测量电阻的位置,选择用Ω符号标识的刻度之一。
-从电路中提取要测量的电阻。如果无法这样做,则必须关闭电源。
-电阻位于仪器的尖端或探针之间。极性无关紧要。
-该值直接在数字显示器上读取。如果该仪器是模拟仪器,则其刻度标有Ω符号,从右到左读取。
在下图(编号2)中,显示了数字万用表及其探针或笔尖。该模型具有一个用于测量电阻的单一刻度,如箭头所示。
图2.数字万用表。资料来源:
商业电阻的值通常由其外部的色带代码表示。例如,图1中的电阻具有红色,紫色,金色,黄色和灰色带。每种颜色都有表示标称值的数字含义,如下所示。
电阻的颜色代码
下表显示了电阻器的颜色代码:
表格1。
考虑到金属带在右边,代码使用如下:
-从左到右的前两种颜色给出电阻值。
-第三种颜色表示必须乘以10的幂。
-第四个表示制造商确定的公差。
电阻值示例
例如,让我们首先看一下图1左侧前景中的电阻。显示的颜色顺序是:灰色,红色,红色,金色。请记住,金或银带必须在右侧。
灰色表示8,红色为2,乘数为红色,等于10 2 = 100,最后,公差为金色,表示5%。因此,电阻为82 x 100Ω= 8200Ω。
公差为5%,等效于8200 x(5/100)Ω= 410Ω。因此,电阻值介于:8200-410Ω= 7790Ω和8200 + 410Ω= 8610Ω。
使用颜色代码,您可以获得电阻的标称值或出厂值,但是要使测量更精确,您需要使用万用表测量电阻,如前所述。
下图的电阻的另一个示例:
图3.在电阻R中使用颜色代码。资料来源:Wikimedia Commons。
对于电阻器R我们有以下几点:红(= 2),紫(= 7),绿(乘以10 5),所以在图中的电阻器R为27×10 5 Ω。公差带是银:27×10 5 X(10/100)Ω= 27×10 4 Ω。将上述结果四舍五入为27 x 10 4到30 x 10 4的一种方法是:
最常用的前缀
电阻可以一直为正的值在很宽的范围内。因此,广泛使用10的幂来表示其值以及前缀。这是最常见的:
表2。
根据此符号,上一个示例中的电阻为:(2.7±0.3)MΩ。
导体电阻
电阻器由不同的材料制成,并且众所周知,这是导体对电流通过的阻力的度量,并非所有材料都以相同的方式导电。即使在被视为导体的材料之间也存在差异。
抵抗力取决于几个特征,最重要的是:
-导体的几何形状:横截面的长度和面积。
-材料的电阻率:表示材料对电流通过的抵抗。
-温度:电阻率和电阻随着温度的升高而增加,因为材料的内部排序降低,因此电流载体的通过受到阻碍。
对于横截面恒定的导体,在给定温度下的电阻为:
R =ρ(ℓ/ A)
其中ρ是所讨论温度下材料的电阻率,该电阻率是通过实验确定的,ℓ是导体的长度,A是横截面积。
图4.导体的电阻。资料来源:维基共享资源。
运动解决
查找半径的铜线0.32毫米和15厘米长的电阻,知道铜的电阻率是1.7×10 -8 Ω.m.
解
假定电阻率是以国际制为单位的,那么最合适的方法是用这些单位表示横截面积和长度,然后用上一节的公式代替:
半径= 0.32毫米= 0.32×10 -3 m
A =π(半径2)=π(0.32×10 -3 m)2 = 3.22 x 10 -7 m 2
ℓ= 15厘米= 15 x 10 -2 m
R =ρ(ℓ/ A)= 1.7×10 -8 Ω.mx(15×10 -2米/ 3.22×10 -7米2)= 7.9×10 -3 Ω= 7.9米欧姆。
参考文献
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