电阻器有什么作用?


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好,非常基本的问题。

我读了很多书,进行了很多搜索,而且我阅读的每个描述似乎都在谈论电子的流动,并且理论上太深入了,以至于我无法掌握电子使用的基本原理。

我了解电阻器会限制“流量”,例如,LED不会爆炸。但是我无法确切了解电阻器对电流和电压的作用...

电阻器会同时影响电流和电压吗?以什么方式?


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听起来有点抽象,但是电阻会影响电荷。这样做会间接影响电压和电流。
伊格纳西奥·巴斯克斯

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你看过欧姆定律吗?E = I * R。这就是说,如果保持电阻不变,则通过的电流与两端的电压成正比;如果保持两端的电压恒定,则流过的电流与电阻成反比。
DoxyLover 2014年

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LED是半导体,不遵守欧姆定律。考虑它们具有零电阻但仍具有电压降。
HL-SDK

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在这种情况下,电阻器要与另一个负载串联,而不是与电源本身串联。LED是不具有恒定电阻的非线性设备。相反,它具有(相对)固定的压降,而与电流(反向电阻的种类)无关。在这种情况下,请从源电压中减去LED的压降,然后将所得的电压与电阻器一起使用以控制电流。
DoxyLover 2014年

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例如,电源电压(Vs)= 5V,LED降压电压(Vd)= 1V。您需要10mA的电流。解决R = E / I = 4 / 0.01 = 400欧姆。(刚刚编辑-用5代替4V)
DoxyLover 2014年

Answers:


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电流是电荷通过材料的运动。抵抗是身体的阻碍这些移动电荷。

为了使这些电荷运动,需要一定量的能量,并且由于能量降是成比例的保持运动的电荷量,因此由于电动势(以伏特为单位)是能量(以焦耳)(以库仑为单位)。

由于它是身体上的障碍物,因此也限制了速率单位时间内电荷在给定点上移动。这导致最大电流,因为电流(以安培为单位)是单位时间(以秒为单位)的电荷(以库仑为单位)。

事实证明,如果在相同的电阻上施加或多或少的电动势,则电流会精确地线性增加或减少。这引起了欧姆定律,其中指出,电动势正比于电流和电阻的乘积,也就是E=I[R


物理障碍是相对常数吗?即:如果我将电源从5V切换到9V,经过电阻测量后,我还会测量相同的数字吗?(鉴于两个电源均处于电阻器可以承受的最大负载下)
FMaz008 2014年

增加的电动势将允许单位时间内更多的电荷流动,即电流将增加。
伊格纳西奥·巴斯克斯

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我认为这是一个很好的答案。我认为这也有助于思考是什么导致这种电流阻塞的物理原因。当经历电动势的自由电子与原子碰撞时,这就是电阻。而且,由于热量只是运动,这种能量以分子振动的形式转化为热。因此,当这些电子与原子碰撞时,它们会导致这些原子振动。
krb686 2014年

因此,水管(阻力)的直径是相同的,但是水的流动速度更快,因此会有更多的水通过水管。如果两个电源均为1A,限制是否还会导致电荷增加?
FMaz008 2014年

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使用水管类比,阻力与水管直径成反比。管径越大,阻力越小,反之亦然。电压就是水压。因此,需要较高的水压才能使相同量的水通过较小直径的管道。换句话说,需要较高的电压才能使相同量的电流通过较大的电阻器。
krb686

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将电压视为推动电子通过电线的管道的压力或作用力可能会有所帮助。电流是在任何时候通过给定点的电子的数量或数量。电阻按照其名称的含义进行;他们抵抗。您可以使用它们来限制电流或电压,这取决于它们是串联(一个接一个)还是并联(并排共享相同的连接点。将电子视为乒乓球通过)加倍管子的长度(串联一个电阻)会增加推入管子所需的力,因此会限制电压。并排放置,那么相同数量的球必须经过两倍的路径,从而限制了一次可以经过的球数,从而限制电流。我知道这过于简单化了,并不能说明所有情况,但是它可以使您的大脑直观地了解电子流的原理以及电阻如何影响这种理论。


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即使只是心理模型,这也是最清晰,最实用的答案。在我阅读的有关电阻的许多外行解释中,我从未见过有人明确提出过并联与串联的概念。那么单个电阻器(因此没有并联或串联)抑制电压和电流是否准确?如果是,抑制比例是多少?
N8allan '16

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希望这很简单:

电压由电荷分离中的势能产生(一个节点为正,电子较少,一个节点为负,电子较多)。想想它就像在地板上而不是梯子顶部放一个保龄球(装药)。梯子顶部的球具有更多的势能,更多的电压。

电流来自电荷的“流动”。

电阻使您可以选择在给定电压下流过多少电流,因为您可以认为导线没有电阻(简化了)。

简而言之:电阻器限制了电子的流动,从而减小了电流。电压由电阻两端的势能差产生。


“电压是由电阻器之间的势能差引起的。” ...直到那行之前我还好:-S
FMaz008 2014年

考虑一下重力比喻。您知道吗?山顶上的东西比山底上的东西具有更多的重力势能。
HL-SDK

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数学上的答案是,电阻器是遵循或可以说强制执行欧姆定律的两个端子电子设备:V = IR。

V是两个端子之间的电压,I是从一个端子流到另一端子(通过电阻)的电流,R是被称为电阻的值。对于理想的电阻器,R是一个常数,并且不依赖于V,I或其他任何值。描述欧姆定律的另一种方法是说电阻两端的电压与流经电阻的电流成正比。比例常数为R,即电阻。

物理学的基本结果是电阻将势能转化为热量。因此,当电流流过它们时,它们往往会变热。实际电阻具有最大的允许功耗,而且,它们的R可能会略微取决于温度以及理想情况下的其他缺点。

就电阻器的制造方式而言,真正的电阻器是由在绝缘体(电介质材料)和导体(例如铜线)之间具有某种导电性的材料制成的。如果您可以确定路径电流流经电阻,则使路径变长会增加电阻。使横截面变宽会降低电阻。

至于使材料成为良好导体的原因……那么,一般来说,良好导体在分子水平上具有移动电子。好的绝缘子没有。好的电阻介于两者之间。

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