细数电阻的用途

发布时间:2016-2-2 16:12    发布者:designapp
关键词: 电阻
  摘要:在我们在生活中,小到手机,大到汽车,任何一种电器都离不开一种东西,那就是电阻。也许大家早就对它很熟悉,但是它的用途到底是什么呢?为什么所有的电器中都必须有它?本文将为您解答。
  “电阻的英文名称为resistance,通常缩写为R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关“。这是课本上通常给电阻下的定义,那它到底有什么用?我们直接进入正题。
  一、电阻的第一个用途:采集非电量参量
  我们知道,电阻值与温度之间存在一定的关系。看下式:
  在这里,电阻值R与温度T之间存在函数关系。于是,我们就可以用电阻来采集温度。
  采集温度的电阻有两种,一种叫做正温度系数的热敏电阻,另一种叫做负温度系数的热敏电阻。这两种热敏电阻的用途都很广泛。
  电阻还可以用来采集其它物理量,例如压敏电阻和光敏电阻等等。
  二、电阻的第二个用途:可作为元件的身份证
  我们来看下图:
  


  此图的纵坐标是电流I,横坐标是电压U。此图又叫做电流-电压特性曲线图,更多的时候简称为伏安特性曲线。
  根据欧姆定律,我们有:
  这里的R称为动态电阻,它其实就是曲线斜率的倒数。当R大于零时,被称为正阻特性,反之,当动态电阻R小于零时,被称为负阻特性。
  对于蓝色的曲线,我们看出它是一条经过原点的直线,它的动态电阻阻值不随着电压和电流的变化而变化,满足这种伏安特性曲线的元件被称为线性元件;反之,对于红色的曲线,我们看出它是一条曲线,它的动态电阻阻值随着电压和电流的变化而变化。满足这种伏安特性曲线的元件被称为非线性元件。
  三、电阻的第三个用途:用于分析电压和电流之间的关系,以便了解对应着的物理意义。
  我们看下图:
  


  上图是开关电器主触头弧隙电弧对应的伏安特性曲线,用于分析电弧的物理特点和灭弧方法;下图是隧道二极管的伏安特性曲线,我们能看到明显的隧道效应。
  


  图中的右侧的T3就是隧道二极管,有的时候又把它称为单结晶体管。利用隧道二极管的隧道效应,可以产生触发晶闸管的触发脉冲。
  四、电阻的第四个用途:应用于我们的生活,应用于各种科学活动。
  电阻的应用极广,有些应用连想都想不到。首先是电阻的发热效应。例如电热毯,用电阻的发热效应来给提高我们的睡眠质量,还有电饭锅、电炒锅和电炉等等。
  


  我们还可以利用电阻发热后的发光效应,实现灯具照明,例如白炽灯。当然,现在白炽灯已经甚少使用了。
  我们还可以改变玻璃表面透明导电膜电压的方法,通过改变导电膜的电阻性温度变化,实现玻璃变色。
  我们还可以通过测量海水导电率的方法,来测量海水的盐度。还可以通过测量大地的电阻率变化,来间接推测地下的地质结构等等。
  五、电阻的第五个用途:将电流转换成电压
  细心的朋友可能已经看出来了,为什么这么基础的用途要放在最后呢?因为它重要!几乎在电阻的所有应用中都会与这个基本用途相关。一个普通的电阻接入电路中时,我们可以根据欧姆定律由电压轻松算出电流,如果应用的是一个高稳定性温度补偿的电阻,那么我们则可以精确的算出电流值,这也是各种仪器高精度的来源,如ZLG致远电子PA8000认证级功率分析仪就采用的是德国专门定制的高精度电阻,再加上致远电子成熟的模拟电路设计经验,最终实现了0.01%的功率精度。
  总之,在电阻的应用和开发方面,还有许多未知空间在等待大家去努力,去开拓、去发展。我们一起翘首以待吧。
                               
                                                               
                               
               
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