过电阻都要受到一定的阻碍和限制,并且该电流必然在电阻器上产生电压降,如下图所示:
I(交流或直流)R电压降UU?IR
在发光二极管电路中,必须有限流电阻R,选择合适阻值的限流电阻,就可以将发光二极管VD的工作电流限制在适当大小,保证发光而计算正常发光而不被烧毁,如下图所示:
?12VR1kI?10mAVD
在晶体管电路中,电阻器的限流作用可以用来调整晶体管的工作点,如下图所示。改变晶体管基极电阻Rb的阻值,即可改变基极电流Ib,进而改变集电极电流Ic,从而改变晶体管的工作点。所以我们可以通过调节基极电阻的Rb的阻值,来调整和确定电路中晶体管的工作点。
?VRbRc改变Rb,即可改变IcVT
4.2 降压
电流通过电阻器时必然会产生电压降,电阻值越大电阻器上的电压降也越大。电压降U的大小与电阻值R和电流I的乘积成正比,即U?IR。利用电阻器的降压作用,我们可以调节或获取电压。
(1)利用电阻器的降压作用,可以使较高的电源电压适应元器件工作电压的要求。如下图所示为一继电器工作电路,为使继电器能够正常工作,继电器工作回路中需串联一个
100?的降压电阻R,使得继电器获得符合要求的电压而正常工作。
?12VR100?K6V,60mA6V6V (2)利用电阻器的降压作用,可以将电流信号转变为电压信号。如下图的晶体管放大电路中,集电极电阻Rc就是放大器的负载电阻。输入信号Ui被晶体管VT放大后,使晶体管集电极电流Ic相应变化,由于集电极电阻Rc的降压作用,将放大后的电流信号转变为电压信号,于是从晶体管VT集电极即可得到放大后的输出电压Uo(与Ui反相)。
?VIcRbRcC工作点UoUiVTUo
电阻器的类型繁多,其型号可以从电阻器的命名来识别。电阻器的型号命名通常有4部分组成,如下图所示,
5 电阻基本特性
5.1 线性电阻元件
在任何时刻,线性电阻元件两端的电压和电流服从欧姆定律:
u?Ri
用电导表示,则有:
i?Gu
上式中,G?1R,称为电阻元件的电导,单位是S(西门子,简称西)。
通过上式,可以看出,线性电阻元件及其伏安特性曲线如下图所示:
i?u?iRIO??Uu
从上图可以看出,线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原点的直线,其阻值为:
R?ui?tan?
当电压u和电流i取参考方向时,电阻元件消耗的功率为:
p?ui?Ri?2u2R?Gu?2i2G
从t0到t的时间内,电阻吸收的电能为:
tW??Ri(?)d?
t02由于制作材料的电阻率与温度有关,(实际)电阻器通过电流后因发热会使温度改变,因此,严格说,电阻器带有非线性因素。但是在正常公国条件下,温度变化有限,许多实际部件如金属膜电阻器、绕线电阻器等,它们的伏安特性曲线近似为一条直线。所以用线性电阻元件作为它们的理想模型是合适的。
与半导体不同,金属中有大量的自由电子。温度越高,电子热运动月明显,阻碍作用越大,因此,一般情况下,普通金属膜电阻、绕线电阻等均为正温度系数,其伏安特性曲线可由下图表示:
iIOT1T2T2?T1??Uu
5.2 特性电阻(敏感电阻)
5.2.1 光敏电阻
光敏电阻大多用半导体材料制成,是利用半导体的光导电热性原理工作的。光敏电阻的特点是其阻值会随入射光线的强弱变化。入射光线越强,其阻值越小;入射光线越弱,其阻值越大。根据光敏电阻器的光谱特性,可分为红外光光敏电阻、可见光光敏电阻和紫外光光敏电阻三大类,如下图所示:
红外光光敏电阻器光敏电阻器可见光光敏电阻器紫外光光敏电阻器
光敏电阻器的主要参数是额定功率、暗电阻和两电阻等。额定功率PM是指光敏电阻器在规定的条件下长期连续正常工作所能承受的最大耗散功率。暗电阻RD是指在没有光照时光敏电阻器所具有的阻值。亮电阻RL是指在规定光照下(一般测试照度为100lx)光敏电阻器所具有的阻值。亮电阻与暗电阻的差值越大,说明光敏电阻器的灵敏度越高。
5.2.2 热敏电阻
热敏电阻大多由单晶或多晶半导体材料制成。其阻值会随着温度的变化而变化。热敏电阻器分为正温度系数和负温度系数两种。正温度系数热敏电阻器的阻值与温度成正比,负温度系数热敏电阻器的阻值与温度成反比,如下图所示:
阻值正温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻温度
热敏电阻器的主要参数是标称阻值、温度系数和额定功率等。标称阻值R25是指在环境