电阻的工作原理是什么它起什么作用(电阻工作原理图讲解)
导语:元器件14-电阻工作原理和主要特性
掌握电阻基本工作原理是分析各种电阻电路的基础
1、电阻的电路模型
下图所示是电阻的电路模型
从图中可以看出,电阻与一个电感L串联,再与一个电容C并联,由于电感L的电感量很小而相当于通路,这样感抗很小可以不加考虑。同时,由于电容C的容量很小,它的容抗很大相当于开路,也可以不作考虑。所以,通常情况下电阻值考虑它的电阻特性,等效成一只纯电阻。
当电阻工作在很高的频率的电路中时,要求选用电感量小、电容量小的高阻电阻。
2、电阻的两个基本应用电路
电阻在电子电路中的基本工作原理可以从两个方面去理解。
1)为电路中某点提供电压
如下图所示,电阻R1为电路中B点提供直流电压。
电阻R1在电路中的A点与B点之间构成了一个支路,电阻R1将A点的直流电压+V加到了电路中的B点,使B点也有直流电压,显然,电阻R1用来给电路中某点建立与直流电压+V之间的联系。
如果电路中的某点需要直流电压时,就可以在该点与直流电压+V端接一只电阻。
当然电阻也可以为电路中的某点提供交流信号电压。
2)为电路提供一个电流回路
如下图所示,电阻R3为电路提供一个电流回路。电阻R3连接在VT1发射极与地线之间,电路中的A点与B点通过R3接通。这样VT1发射极输出的电流可以通过R3流到地线,从而构成了一个电流回路。
如果电路中需要一个电流回路时,就可以接入一只电阻。
3、电阻电路分析的关键要素
电阻电路分析的关键要素是:电阻阻值大小对电路工作的影响。
电路分析中,有时只是需要进行定性分析,即分析电路中有没有电压,或是有没有电流,但是有时则需要进行进一步的定量分析,即有电压时这一电压有多大,有电流时这一电流有多大。
下图所示电路可以说明电阻电路分析的一般过程和思路。从图中可以看出,直流电压+V等于R1两端电压加上基极电压。直流电压+V是不变的,当R1的阻值大小改变时R1两端的电压在改变,从而CT1基极电压大小在改变。
电阻R1的阻值大小变化有两种情况,电路分析时假设它们的变化,然后分析电路相应变化的结果。
1)R1阻值增大分析
如果R1阻值增大,那么R1两端的电压会增大,导致VT1基极电压下降。
采用极限理解方法,假设R1阻值增大到无穷大,那么R1相当于开路,如下图所示,这时+V端与VT1基极之间没有联系,直流电压+V就没有加到VT1基极,VT1基极电压为0V,所以当R1阻值增大时,电路分析中会时常使用这种极限理解的方法。
2)、R1阻值减小分析
如果R1阻值减小,那么R1两端的电压会减小,导致VT1基极电压增大。
同样采用极限理解方法,假设R1阻值不断减小,直到减小至零时,就是VT1基极与+V端接通,如下图所示,显然这时CT1基极电压就等于直流电压+V,VT1基极电压为最高状态。所以,当R1阻值减小时,VT1基极电压会增大。
普通电阻主要特性
掌握电阻重要特性是学好电阻电路的基础。
1、电阻基本特性
电阻基本特性是耗能,当电流流过电阻时,电阻消耗电能而发热。当然,电阻在正常工作时所发出的热量是有限的。
2、直流和交流电路中的电阻特性相同
3、在直流或交流电路中,电阻对电流所起到的阻碍作用一样,
即电阻对交流电流和直流电流的阻碍作用“一视同仁”。所以,电阻对直流电和交流电的作用一样,这大大方便了电阻电路的分析。电路分析时,只需要分析电阻大小对电流、电压大小的影响,如下图所示。
当电路中电阻R1的阻值不同时,流过R1的直流或交流电流不同,当R1阻值增大时,流过R1的直流电流或交流电流都在减小。
3、不同频率下电阻特性相同
在交流电路中,同一个电阻对不同频率信号所呈现的阻值相同,不会因为交流电的频率不同而出现电阻值的变化,这是电阻的一个重要特性。
分析交流电路中电阻的工作原理时,可不必考虑交流电频率高低对电路工作的影响。
4、不同类型信号电阻特性相同
电阻不仅在正弦波交流电的电路中阻值不变,对于脉冲信号、三角波信号和放大电路中所呈现的电阻也一样。
电阻的这种阻值不变特性非常有利于电路分析,即分析电阻电路时不必考虑信号的特性。
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