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趣说物理之电家老三--电阻

科普小知识2022-10-20 10:15:06
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这一次,当谈到电家的第三名——电阻时,电阻从理解的那天起就开始担心排名了。为什么我是第三名?因为我是导体本身的一种性质,不管这个导体是否连接到电路,不管它是否通过电流,也不管它两端是否有电压,我客观地存在了很长一段时间。开始的时候,接生的老妇人没有说清楚。她说她看到电流先出来,然后是电压。这真是不可思议。有时候我懒得去想它。让他们谈论它。

至于电阻的来源,我们不妨研究一下:现在我们通常把电阻称为一个物理量,表示导体对电流的阻碍程度。电阻是它的中文名,也有英文名字r。关于电阻起源的一种说法是,电阻是导体对电流的“阻挡”效应,只有当电流通过时,它才存在。另一个论点是:它表明导体的电流阻断效应的大小。导体的电流阻断效应越大,导体的电阻越大,流经导体的电流越小。这是目前最正统的一个。第三个论点是,它指的是具有固定电阻的电子元件,也用特殊符号表示。事实上,这三种说法都有一定的原因,我们不会深究。

说到抵抗,人们不能不说它的单位。在国际单位制中,电阻的主要单位是欧姆(ω);其他常用单位有兆欧(mω)和千欧(kω);它们之间的转换关系为:1 mω = 103 kω = 106 ω。

如前所述,电阻不满足于它的等级,这是由助产士的错误造成的,所以它的大小与导体上的电压和通过它的电流无关,也就是说,它与它所谓的大哥和二哥无关。因为导体的电阻取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,所以由相同材料制成的导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,并且大多数金属的电阻随着温度的升高而增加。

一旦形成一段导体,其材料、长度和横截面积是固定的,不容易改变。因此,很难改变这部分导体的电阻。然而,总有人想改变阻力的性质,他们说:“如果你想让阻力变大,你需要它变小。”

经过人们的不断努力,终于想出了一个办法:改变电路中导体的长度来改变电阻,当然这种导体是特殊的。人们称之为电阻丝,由电阻率较高的合金丝制成。表面涂有绝缘漆的电阻丝在瓷筒上缠绕成线环,瓷筒安装在绝缘架上,压在磁筒上的金属棒套在金属棒上与电阻丝接触,金属棒和电阻丝两端分别安装接线柱,金属棒随时准备与外界连接。人们称这种设备为滑动变阻器,并用它来表示。滑动变阻器与电路连接后,移动金属杆上的滑动叶片可以改变连接电路中电阻线的长度,从而改变电阻,达到改变电路中电流和部分电路两端电压的效果,起到保护电路的作用。

刚才我们一直在做滑动变阻器该做什么,它的功能是什么,那么如何将滑动变阻器接入电路呢?

由于滑动变阻器有四个端子,当连接到电路中时,滑动变阻器必须首先与电路串联,也就是说,它与它想要改变的任何人连接。接线时,应采用“一上一下”的方法。

通过以上分析,我们可以看到滑动变阻器通过控制导体的材料和横截面积不变以及改变连接到电路的导体的长度来改变电阻。事实上,当我们提高阻力时,我们不能只说“不大不小”。我们不能简单地说“导体越长,电阻越大”。因为导体的电阻不仅与导体的长度有关,还与导体的材料、横截面积、温度等因素有关。因此,我们应该综合考虑后再讨论大小,否则会得罪人。