给导体施加电压的情况
●导体的电阻
导线的长度和截面面积一定时
电阻与电阻率
●两个电阻的连接
复合的电阻
注:在电路基础中,已经对这些内容做过介绍。
[1]欧姆定律
给导体两端施加电压时,流过导体的电流为
I为导体中流过的电流(A)
V为导体所加的电压(V)
R为导体的电阻(Ω)
传导电流的分布情况,由欧姆定律得
J=κE
J为电流密度(A/m2)
E为电场强度(V/m)
κ为电导率(S/m)
[2]电阻
截面面积相同的导线的电阻为
R为导线的电阻(Ω)
l为导线的长度(m)
S为导线的截面面积(m2)
ρ为电阻率(1/k)(Ω·m)
该导线的电导G(S)为
温度为t1(℃)的时候电阻的
温度系数αt1(1/℃)为
αt1为电阻的温度系数(1/℃)
Rt1,Rt2为温度分别为t1、t2
(℃)的电阻(Ω)
[3]复合电阻(www.daowen.com)
n个电阻R1、R2~Rn串联时复
合电阻Rg(Ω)为
Rg=R1+R2+…+Rn
n个电阻并联的复合电阻:
欧姆定律
当给导体两端施加电压时,导体中流过的电流与所施加的电压成正比,这种关系即为欧姆定律。当施加的电压为V(V),流过导体的电流为I(A)时,则V/I的大小为某一定值,该值即为导体的电阻。
在半导体和绝缘体中,欧姆定律也成立。
电阻与电阻率
导体的电阻是由与导体的种类相对应的电阻率以及导体的尺寸所决定的。一段导线电阻的大小,在导线材料的电阻率一定的情况下,与导线的长度成正比,与导线的横截面面积成反比。电导率和电阻率是互为倒数的关系。
导体的电阻还随着温度的变化而变化,金属导体的电阻一般随着温度的上升而增加。与金属导体不同的,如半导体等,随着温度上升其电阻反而下降。
复合电阻
两个电阻分别为R1、R2(Ω)的导体串联在一起,电流I(A)流过该导体,由欧姆定律可知,各电阻两端的电压V1、V2(V)分别为
V1=R1I,V2=R2I
串联回路的两端电压V(V)为
V=V1+V2=R1I+R2I=(R1+R2)I=RgI
复合电阻Rg(Ω)为
Rg=R1+R2
两个电阻并联时,加在各电阻的两端电压均为V(V),由欧姆定律可知,流过各电阻的电流I1、I2(A)为
并联回路的电流I(A)为
复合电阻Rg(Ω)为
例题1
如上图所示,半径为3mm,长为100m、电阻率为1.78×10-8Ω·m的导体,计算该导体的电阻。
【例题1解】
导向的截面面积为
S=πr2=3.14×(3×10-3)2m2=2.83×10-5m2
导线的电阻为
例题2
温度为20℃时,铜线电阻为10Ω。求该导线在50℃时的电阻。20℃时铜线的温度系数为4.3×10-31/℃。
【例题2解】
铜线在50℃时的电阻为
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