《電子技術(shù)應(yīng)用》
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細(xì)數(shù)電阻的用途

2016-01-28

  摘要:在我們?cè)谏钪?,小到手機(jī),大到汽車,任何一種電器都離不開一種東西,那就是電阻 。也許大家早就對(duì)它很熟悉,但是它的用途到底是什么呢?為什么所有的電器中都必須有它?本文將為您解答。

  “電阻的英文名稱為resistance,通??s寫為R,它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì),與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)“。這是課本上通常給電阻下的定義,那它到底有什么用?我們直接進(jìn)入正題。

  一、電阻的第一個(gè)用途:采集非電量參量

  我們知道,電阻值與溫度之間存在一定的關(guān)系??聪率剑?/p>

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  在這里,電阻值R與溫度T之間存在函數(shù)關(guān)系。于是,我們就可以用電阻來采集溫度。

  采集溫度的電阻有兩種,一種叫做正溫度系數(shù)的熱敏電阻,另一種叫做負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。這兩種熱敏電阻的用途都很廣泛。

  電阻還可以用來采集其它物理量,例如壓敏電阻和光敏電阻等等。

  二、電阻的第二個(gè)用途:可作為元件的身份證

  我們來看下圖:

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  此圖的縱坐標(biāo)是電流I,橫坐標(biāo)是電壓U。此圖又叫做電流-電壓特性曲線圖,更多的時(shí)候簡稱為伏安特性曲線。

  根據(jù)歐姆定律,我們有:

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  這里的R稱為動(dòng)態(tài)電阻,它其實(shí)就是曲線斜率的倒數(shù)。當(dāng)R大于零時(shí),被稱為正阻特性,反之,當(dāng)動(dòng)態(tài)電阻R小于零時(shí),被稱為負(fù)阻特性。

  對(duì)于藍(lán)色的曲線,我們看出它是一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線,它的動(dòng)態(tài)電阻阻值不隨著電壓和電流的變化而變化,滿足這種伏安特性曲線的元件被稱為線性元件;反之,對(duì)于紅色的曲線,我們看出它是一條曲線,它的動(dòng)態(tài)電阻阻值隨著電壓和電流的變化而變化。滿足這種伏安特性曲線的元件被稱為非線性元件。

  三、電阻的第三個(gè)用途:用于分析電壓和電流之間的關(guān)系,以便了解對(duì)應(yīng)著的物理意義。

  我們看下圖:

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  上圖是開關(guān)電器主觸頭弧隙電弧對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線,用于分析電弧的物理特點(diǎn)和滅弧方法;下圖是隧道二極管的伏安特性曲線,我們能看到明顯的隧道效應(yīng)。

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  圖中的右側(cè)的T3就是隧道二極管,有的時(shí)候又把它稱為單結(jié)晶體管。利用隧道二極管的隧道效應(yīng),可以產(chǎn)生觸發(fā)晶閘管的觸發(fā)脈沖。

  四、電阻的第四個(gè)用途:應(yīng)用于我們的生活,應(yīng)用于各種科學(xué)活動(dòng)。

  電阻的應(yīng)用極廣,有些應(yīng)用連想都想不到。首先是電阻的發(fā)熱效應(yīng)。例如電熱毯,用電阻的發(fā)熱效應(yīng)來給提高我們的睡眠質(zhì)量,還有電飯鍋、電炒鍋和電爐等等。

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  我們還可以利用電阻發(fā)熱后的發(fā)光效應(yīng),實(shí)現(xiàn)燈具照明,例如白熾燈。當(dāng)然,現(xiàn)在白熾燈已經(jīng)甚少使用了。

  我們還可以改變玻璃表面透明導(dǎo)電膜電壓的方法,通過改變導(dǎo)電膜的電阻性溫度變化,實(shí)現(xiàn)玻璃變色。

  我們還可以通過測量海水導(dǎo)電率的方法,來測量海水的鹽度。還可以通過測量大地的電阻率變化,來間接推測地下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)等等。

  五、電阻的第五個(gè)用途:將電流轉(zhuǎn)換成電壓

  細(xì)心的朋友可能已經(jīng)看出來了,為什么這么基礎(chǔ)的用途要放在最后呢?因?yàn)樗匾?!幾乎在電阻的所有?yīng)用中都會(huì)與這個(gè)基本用途相關(guān)。一個(gè)普通的電阻接入電路中時(shí),我們可以根據(jù)歐姆定律由電壓輕松算出電流,如果應(yīng)用的是一個(gè)高穩(wěn)定性溫度補(bǔ)償?shù)碾娮?,那么我們則可以精確的算出電流值,這也是各種儀器高精度的來源,如ZLG致遠(yuǎn)電子PA8000認(rèn)證級(jí)功率分析儀就采用的是德國專門定制的高精度電阻,再加上致遠(yuǎn)電子成熟的模擬電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),最終實(shí)現(xiàn)了0.01%的功率精度。

  總之,在電阻的應(yīng)用和開發(fā)方面,還有許多未知空間在等待大家去努力,去開拓、去發(fā)展。我們一起翹首以待吧。


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