1.电阻和电阻的单位
在电场力的作用下,电流在导体中流动时所受到的阻力,称为电阻,用“R”或“r”表示。电阻常用的单位为:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)、欧(Ω),且
1MΩ=1000000Ω
1kΩ=1000Ω
1Ω=1000mΩ=1000000μΩ
当导体两端的电压是1V,导体中的电流是1A时,这段导体的电阻为1Ω,即
同一种材料对电流的阻力,主要决定于导体的长度和横截面积。如截面积相同时,则导体越长,电阻越大;如长度相同时,则截面积越大,电阻越小。所以电阻与导线长度L成正比;而与导线截面积S成反比。即
2.电阻率
ρ为电阻率。ρ的物理意义是:在+20℃时,长度为1m,横截面积为1mm2的导线的电阻值。与材料性质有关,ρ值越小,导电性能越好。ρ的单位是Ω·mm2/m(或Ω·m)。
电流通过导体时,其温度增高;导体的环境温度增高时,其温度也增高。温度升高,导体中分子运动加快,电子与分子碰撞机会增多,致使导体的电阻增大。表21中所列的R值为20℃时的数值,温度增高,R值增大。
表21 在20℃时电阻率ρ和温度系数α的数值
3.电阻温度系数以及电阻与温度的关系
为了考虑温度对导体电阻的影响,引入了温度系数α,其物理意义是:温度每升高1℃时,1Ω电阻的变化量。(www.daowen.com)
设温度为t℃时电阻的数值为Rt,若温度由t℃增加到T℃,则电阻的变化量为
ΔR=Rtα(T-t)
由此,在T℃时电阻的总值应为电阻的原值Rt加上变化值ΔR,即
RT=Rt+ΔR=Rt+Rtα(T-t)=Rt[1+α(T-t)]
式中 RT——温度为T℃时的电阻(Ω);
Rt——温度为20℃时的电阻(Ω)。
4.算例
已知电阻为R,在温度20℃时,其阻值为7Ω,当温度升高到75℃时,其阻值为多少欧?导线为铜制。
解:铜导线的电阻温度系数α=0.04,当温度升高到75℃时,电阻值为
RT=Rt+ΔR=Rt+Rtα(T-t)=Rt[1+α(T-t)]
=7[1+0.004(75-20)]=8.54(Ω)
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