電阻器在電路中的作用

1、電阻器在電路中的作用電阻器在電路中用作分壓器、分流器和負(fù)載電阻;它與電容器一起可以組成 濾波器及延時(shí)電路、在電源電路或控制電路中用作取樣電阻；在半導(dǎo)體管電路中 用偏置電阻確定工作點(diǎn);用電阻進(jìn)行電路的阻抗匹配；用電阻進(jìn)行降壓或限流； 在電源電路中作為去耦電阻使用，等等?？傊?，電阻器在電路中的作用很多，電 路無(wú)處不用電阻：下面介紹一些電阻器的基本電路。限流為使通過(guò)用電器的電流不超過(guò)額定值或?qū)嶋H工作需要的規(guī)定值，以保證用電器的 正常工作，通?？稍陔娐分写?lián)一個(gè)可變電阻。當(dāng)改變這個(gè)電阻的大小時(shí)，電流 的大小也隨之改變。我們把這種可以限制電流大小的電阻叫做限流電阻。如圖1 所示，在給蓄電池充電的電路中，

2、為了使充電電流不超過(guò)規(guī)定值，可在電路中接 入限流電阻。在充電過(guò)程中，適當(dāng)調(diào)節(jié)接入電阻的大小，可使電流的大小保持穩(wěn) 定。再如在可調(diào)光臺(tái)燈的電路中，為了控制燈泡的亮度，也可在電路中接入一個(gè) 限流電阻，通過(guò)調(diào)節(jié)接入電阻的大小，來(lái)控制電路中電流的大小，從而控制燈泡 的亮度。分流當(dāng)在電路的干路上需同時(shí)接入幾個(gè)額定電流不同的用電器時(shí)，可以在額定電流較 小的用電器兩端并聯(lián)接入一個(gè)電阻，這個(gè)電阻的作用是“分流”。例如：有甲、 乙兩個(gè)燈泡，額定電流分別是0.2A和0.4A，顯然兩燈泡不能直接串聯(lián)接入同一 電路。但若我們?cè)诩谉魞啥瞬⒙?lián)一個(gè)合適的分流電阻則當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，甲、乙 兩燈便都能正常工作了。再如，在缺電壓

3、表測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，可設(shè)計(jì)如圖3所示的實(shí)驗(yàn)電路，利用分 流電阻R與待測(cè)電阻并聯(lián)，借助于電流表測(cè)干路電流和分流電阻R中的電流，利 用并聯(lián)分流公式，可求出待測(cè)電阻的阻值。如果只有一個(gè)電流表，可將電流表先 后接在干路或不同的支路中測(cè)出I和(或和或和)，也可求出。分流電路分流電路實(shí)際上是電阻器的并聯(lián)電路，如圖2-2所示。它有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：各支路的電壓等于總電壓；總電流等于各支路電流之和，即I=I1 + I2 + I3;總電阻的倒數(shù)等于各支路倒數(shù)之和，即1/R =1/R1 + 1/R2 + 1/R3在實(shí)踐中經(jīng)常利用電阻器的并聯(lián)電路組成分流電路，以對(duì)電路中的電流進(jìn)行分配;圖2-3是用于擴(kuò)大電流表量程的分

4、流電路。電流表的滿度電流為50uA.現(xiàn)需將 它改成一個(gè)最大量程為500uA的電流表，此時(shí)只需要在電流表兩端并上一只電阻 器R1即可。根據(jù)圖2-3(b)并聯(lián)電路可知I= I1 +I0若 I = 500uA,則I1 =I - I0 = 500-50 =450uA由于I0 * R0 =I1* R1（式中R0為電流表內(nèi)阻） 求得R1= （I0* R0）/I1= 200Q上述的分流電路計(jì)算結(jié)果表明，只要在50uA表頭上并聯(lián)一個(gè)200。的電阻，即可使表頭的量程由50uA擴(kuò)大到500uA。3）改前E）改后圖2-3擴(kuò)大電流表量程的分流電路分壓一般用電器上都標(biāo)有額定電壓值，若電源比用電器的額定電壓高，則不可把用

5、電 器直接接在電源上。在這種情況下，可給用電器串接一個(gè)合適阻值的電阻，讓它 分擔(dān)一部分電壓，用電器便能在額定電壓下工作。我們稱這樣的電阻為分壓電阻。 如圖4所示的電路，當(dāng)接入合適的分壓電阻后，額定電壓為3V的電燈便可接入 電壓為12V的電源上。又如我們常用的測(cè)電筆里有一個(gè)阻值很大的高電阻，它也 是一個(gè)分壓電阻。人體的電阻一般為高電阻的，這樣人站在地面上用測(cè)電筆接觸 220的電源，那么測(cè)電筆中高電阻分壓約為200V，人體承受的電壓就只有20V， 低于36V，這樣就沒(méi)有觸電的危險(xiǎn)了。再如在缺電流表測(cè)待測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中， 也常使用分壓電阻與待測(cè)電阻串聯(lián)，再利用分壓公式，便可求出待測(cè)電阻的阻值 了。

6、1.分壓電路分壓電路實(shí)際上是電阻的串聯(lián)電路，如圖2-1所示，它有以下幾個(gè)特點(diǎn)：通過(guò)各電阻的電流是同一電流，即各電阻中的電流相等、I=I1 = I2 = I3 ；總電壓等于各電阻上的電壓降之和，即V= V1 + V2 + V3；總電阻等于各電阻之和，即R=R1 + R2 +R3：在實(shí)踐中可利用電阻串聯(lián)電路來(lái)進(jìn)行分壓以改變輸出電壓，如收音機(jī)和擴(kuò)音機(jī)的 音量調(diào)節(jié)電路、半導(dǎo)體管工作點(diǎn)的偏置電路及降壓電路等。將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電流通過(guò)電阻時(shí)，會(huì)把電能全部（或部分）轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。用來(lái)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 的用電器叫電熱器。如電烙鐵、電爐、電飯煲、取暖器等等。阻抗匹配電路圖2-4所是由電阻器組成的阻抗匹配衰減器、它

7、接在特性阻抗不同的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中 間,可以起到匹配阻抗的作用。匹配器中電阻器的阻什可由下式確定，即式中，Z1和Z2為網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2的阻 抗，它們分別為300。和75。將它們代入上面兩個(gè)公式中，則求得RI=259.8 。，R2 = 86.6。RC充放電電路RC充放電電路是電阻器應(yīng)用的基礎(chǔ)電路，在電子電路中會(huì)常常見(jiàn)到，因此了解 RC充放電特性是非常有用的。RC充放電電路如圖2-5所示。圖中開(kāi)關(guān)S原來(lái)停留在B點(diǎn)位置，電容器C上沒(méi) 有電荷，它兩端的電壓等于零。當(dāng)開(kāi)關(guān)接到A點(diǎn)時(shí).電源E通過(guò)R向電容器C充 電，在電路接通的瞬間，電容器電壓Vc = 0,充電電流最大值等于Z/R。隨著電 容器兩極上電荷的積累，Vc逐漸增大，電阻器R上的電壓Vr=E-Vc，充電電流 i=(EVc)/R且隨著Vc的增大而越來(lái)越小，Vc的上升也越來(lái)越慢。當(dāng)Vc = E 時(shí)，i=0，充電過(guò)程結(jié)束。試驗(yàn)證明，充電過(guò)程可用下面公式描述，即式中：e-自然對(duì)數(shù)；t-時(shí)間。從公式中不難看出，充電過(guò)程中Vc和i是按指數(shù)規(guī)律變化的。而充電的快慢取 決于電阻和電容的乘積，因此稱RC為時(shí)間常數(shù)r，即r=RC。如果R和C的的單 位取歐姆和法拉，則r的單位為秒。根據(jù)公式計(jì)算在不同時(shí)間內(nèi)的Vc和i，其結(jié)果見(jiàn)表2-4。從表中可以看出，r越 大充電越慢。當(dāng)t = 3r時(shí)，Vc=0.95E;當(dāng)t=5r時(shí)，Vc=0.993E； 一般認(rèn)為當(dāng)t=(