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  • 1 # 機電匠

    電阻電阻,顧名思義就是電流流動中受到的阻礙。

    在一個閉合迴路中,一旦存在電動勢(即:電壓),電路里就會有電流流過;

    然而,電路中一旦加入電阻,電流的大小將會減小;

    電流減小的程度,與電阻的大小成正比。

    用馬路上的車流做個比喻

    我們把上面的這十字路口看做是一個接在電路中的電阻。

    南北方向的駛入的車輛,有各自的目的需要快速透過路口,看做是電壓;

    南北方向的車道,看做是電路;

    南北方向的車流,看做電路中的電流;

    東西方向違規的車輛引起堵車,看做是電路中的電阻;

    當堵車比較輕的時候,相當於電阻比較小,路口的車隊就會比較短,相當於電阻轉化的電壓比較小;

    當堵車比較重的時候,相當於電阻比較大,路口的車隊就會比較長,相當於電阻轉化的電壓比較大;

    這個現象,實際上和電阻增大引起電流減小,造成電阻兩端的電壓增高是一樣的。這個十字路口,越是擁堵(電阻越大),路口的車隊排得就越長,甚至接近源頭,就如同電阻越大,電阻兩端的電壓越是接近電源電壓,是一個原理。如果這個十字路口,不堵車,路口就不會有車隊,相當於電阻為零(即:超導體),電流(即:車速)可以無限大,這時限制最大電流的就只有電源的內阻。

    回顧一下歐姆定律

    歐姆定律的簡明描述是:

    在同一電路中,透過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。

    這個定律是由德國物理學家喬治·西蒙·歐姆,在1826年4月發表的論文《金屬導電定律的測定》中提出的。

    隨研究的進展,人們逐漸意識到歐姆定律的重要性,歐姆的聲譽也大大提高。為了紀念他對電磁學的貢獻,物理學界將電阻的單位命名為稱為“歐姆”,以符號Ω表示。回到提問者的問題

    為什麼說電阻是「將電流轉換為電壓的元件」?

    說道“轉換”,不是很準確,用“反映”可能會比較準確,但是的確很多電流檢測電路中,常常用電阻來把待測電流轉換為電壓進行觀測。

    至於這個文字描述我們不在這裡辯論。

    根據上面的比喻,我們已經很直觀的看見,電路中一旦受到電阻的阻礙,當電阻的阻值逐漸接近,甚至大於電源的內部電阻值時,電阻兩端的電壓將從0逐漸無限接近電源電壓。

    根據先人對歐姆定律的測定,我們可以知道,電阻越大,電阻兩端的電壓將正比與電阻值,所以我們說“電阻是「將電流轉換為電壓的元件」”。

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