许达来|菜鸟晋级之路,认识电阻与欧姆定律的关系

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电阻 , 在硬件设计上是在普通不过的电子元件了 , 但它在电路中的作用是不可或缺的 。 首先 , 让我们来了解一下电阻是什么吧 。

材料对流过的电流具有阻碍作用 , 由此制成的元器件称为电阻 , 电路的常用电气符号如下图所示:

【许达来|菜鸟晋级之路,认识电阻与欧姆定律的关系】电阻是典型的耗能元器件 , 它可以吸收电能并且把电能转换成热能 , 并且根据欧姆定律(即:U=IR)可知 , 电阻可以将电流变化转换为电压变化 。
其次导体对电流的阻碍作用也叫该导体的电阻 , 此电阻是一个物理量 。 导体的电阻越大 , 表示导体对电流的阻碍作用越大 。 不同的导体 , 电阻一般不同 , 电阻是导体本身的一种性质 。 导体的电阻通常用字母R表示 , 电阻的单位是欧姆 , 简称欧 , 符号为Ω 。

金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的 。 自由电子在运动中要与金属正离子频繁碰撞 , 每秒钟的碰撞次数高达1015左右 。 这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动 , 表示这种阻碍作用的物理量就是电阻 。 不但金属导体有电阻 , 其他物体也有电阻 。 导体的电阻是由它本身的物理条件决定的 , 金属导体的电阻是由它的材料性质、长短、粗细(横截面积)以及使用温度决定的 。

电阻由导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值来定义 , 即:I= , 这就是欧姆定律 。 随研究电路工作的进展 , 人们逐渐认识到欧姆定律的重要性 , 欧姆本人的声誉也大大提高 。 因此 , 为了纪念欧姆对电磁学的贡献 , 物理学界就将电阻的单位命名为欧姆 , 以符号Ω表示 , 一直沿用至今 。
电阻是使用最广泛的无源元件 , 在电路中的功能比较简单 , 主要包括并联分流、串联分压、时间常数设定、I-V转换等 , 被广泛用于限流、滤波、取样、偏置、反馈、降压、阻抗匹配等电路单元 。

比如电阻在运放电路中有什么作用?
信号源内阻较大时 , 添加阻值与信号源内阻相同的反馈电阻 , 可以减少输出失调电压 , 提高跟随精度 。 两种电压跟随器的理想闭环增益都等于1 。 在电压跟随器中 , 共模抑制比的影响将加强 。 此外 , 同相端到信号源之间不接电阻对减小定态误差是有利的 。 但是 , 当这个匹配电阻取零 , 则要求反馈电阻为零 , 在发生堵塞现象时 , 反馈回路中电流较大 , 不利于输入级的保护 。