淺談電阻的功效及應用

李銳騰

（中國農業大學信息與電氣工程學院，北京 100083）

一個電路系統是由電阻、電容、電感、集成電路等元器件組成，而電阻是這個系統中不可或缺的重要部件，它在電路中可作為分壓器、分流器和負載電阻使用。當它與電容器組合在一起時，可作為濾波器及延時電路，在電源電路或控制電路中用做取樣電阻，在半導體管電路中用做偏置電阻，用電阻進行電路阻抗匹配，用電阻進行降壓或限流，在電源電路中作為去耦電阻使用，將電能轉化為內能等?？傊?，電阻器在電路中的作用可謂眾多，處處可見。

1 電阻的基本特性

由歐姆定律I=U/R變形為R=U/I，導體電阻由導體本身的因素決定，與所加電壓U和通過的電流I無關。決定電阻大小的因素有：導體的長度、材料、橫截面積以及溫度。長度、材料、橫截面積是導體本身的因素，因為決定電阻大小的因素較多，所以在研究和比較不同導體的電阻大小時，應保持幾種因素相同的情況下，再討論其中一個因素對電阻大小的影響。例如，材料和橫截面積一定時，導體越長，其電阻越大；材料和長度一定時，橫截面積越大，導體電阻越小。不能說鐵的電阻比銅的電阻大，因為它們的長度、橫截面積等因素并沒有確定。電阻是為了描述導體對電流阻礙作用大小而引入的物理量，而導體對電流的阻礙作用總是存在的，電阻的存在不會因為導體兩端沒有加電壓，或者沒有通電流，它就沒有對電流的阻礙作用，就沒有電阻，只是在沒加電壓或沒通電流時，導體沒有起到阻礙電流的作用而已。因此，一個導體，無論它是否加電壓和通電流，也無論給它加多大電壓和通多大的電流，它的電阻都不會改變?；蛘哒f電阻是導體本身的一種性質。

2 電阻的類別

2.1 固定電阻與可調電阻

不能調節的電阻，我們稱之為固定電阻；而可以調節的電阻，稱之為可調電阻。常見的有收音機音量調節器，主要應用于電壓分配，稱之為電位器。

2.2 熱敏電阻

其阻值隨環境溫度的變化而變化，正溫度系數熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件，廣泛應用于控制電路中，在流速計、流量計、氣體分析儀、熱導分析中常使用（NTC）熱敏電阻，在電器設備的過熱保護、無觸點繼電器、恒溫自

動增益控制、電機啟動、時間延遲、彩色電視自動消磁、火災報警和溫度補償中常使用（PTC）熱敏電阻。

2.3 光敏電阻

又叫光感電阻，是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值，隨入射光的強弱而改變的電阻器。入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻廣泛應用于探測紫外線、導彈制導、天文探測、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜、紅外通信、光電自動開關、航標燈、路燈、自動給水和自動停水裝置、照相機自動曝光裝置、光電計數器、煙霧報警器等方面。

2.4 壓敏電阻

在一定電壓范圍內，電阻閥值隨電壓而變。它的最大特點是當加在它上面的電壓低于它的閥值時，流過它的電流極小，相當于一只關死的閥門，當電壓超過它的閥值時，渡過它的電流激增，相當于閥門打開。利用這一功能，可以抑制電路中經常出現的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害。廣泛應用于電源系統、安防系統、電動機保護、汽車電子系統、家用電器和浪涌抑制器。

3 電阻的作用

電阻在電路上的主要作用有分流、限流、分壓、偏置、濾波、阻抗匹配、將電能轉化為內能等。

（1）分流作用。分流電路實際上是電阻器的并聯電路，在實踐中經常使用，以對電路中的電流進行分配。

（2）限流作用。通過用電器的電流不超過額定值或實際工作需要的規定值，以保證用電器的正常工作，通常可在電路中串聯一個可變電阻，用來限制電流的大小。

（3）分壓作用。在用電器上串接一個合適阻值的電阻，讓它分擔一部分電壓，用電器便能在額定電壓下工作。

（4）偏置作用。用來調節晶體管基極偏置電流，使晶體管有一個適合的工作點。

（5）濾波作用。一般是和電容組成RC濾波電路，可分為低通和高通電路。

（6）阻抗匹配作用?？山M成阻抗衰減器，它接在特性阻抗不同的兩個網絡中間，可以起到匹配阻抗的作用。

（7）將電能轉化為內能。電流通過電阻時，把電能全部（或部分）轉化為內能，這種用電器叫電熱器。如電烙鐵、電爐、電飯煲、取暖器等。

（8）零歐姆電阻作用。主要功能有：作為跳線使用、單點接地、作保險絲、為調試預留的位置、作配置電路、在電路中沒有任何功能、在匹配電路中使用、測耗電流、在布線跨接時用、在高頻信號下充當電感或電容、跨接時用于電流回路。

從以上分析可以看出，電阻在電器設備中的應用十分廣泛，是不可缺少的重要部分，我們應深入全面地了解它的特性和作用，為今后在電路這門學科中的研究創新打下一個堅實的基礎。作者簡介：李銳騰，男，1990年9月出生，中國農業大學信息與電氣工程學院電氣工程及其自動化專業大三在讀本科。