电阻、电感与电容

1. 电阻、电感与电容

3. 电阻 1.定义 电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。 电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

4. 2.单位表示 导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是Ω（希腊字母，读作 Omega) 1Ω=1V/A。比较大的单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）（兆=百万，即100万）。 KΩ（千欧）， MΩ（兆欧） 他们的换算关系是：两个 电阻并联式也可表示为 1TΩ=1000GΩ；1GΩ=1000MΩ；1MΩ=1000KΩ；1KΩ=1000Ω（也就是一千进率）

5. 3.计算公式 串联： 并联： ，特别地，两个电阻并联式也可表示为 。 定义式： 决定式： （ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积

6. 4.控制因素 电阻虽然定义为：1伏电压产生一安电流则为1欧电阻；但电压、电流并不是决定电阻的因素。 电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，还与导体长度、横截面积、材料有关。多数（金属）的电阻随温度的升高而升高，一些半导体却相反。如：玻璃，碳在温度一定的情况下，有公式R=ρl/s其中的ρ就是电阻率，l为材料的长度，单位为m，s为面积，单位为平方米。可以看出，材料的电阻大小正比于材料的长度，而反比于其面积。[1] 

7. 5.超导现象 各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在1.39K（-271.76℃）以下，铅在7.20K（-265.95℃）以下，电阻就变成了零。这就是超导现象，用具有这种性能的材料可以做成超导材料。已经开发出一些“高温”超导材料，它们在100K（-173℃）左右电阻就能降为零。 如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能消耗。如果用超导材料制造电子元件，由于没有电阻，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大的缩小，进一步实现电子设备的微型化。

8. 电感 1.概念 电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时， 会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感（self-inductance），是闭合回路自己本身的属性。假设一个闭合回路的电流改变，由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路，这种电感称为互感（mutual inductance）。

9. 2.单位及换算 电感符号：L 电感单位：亨（H）、毫亨（mH）、微亨（μH），换算关系为：1H=103mH=106μH=109nH。

10. 3.电感器 电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组。电感器具有一定的电感，它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下，电路接通时它将试图阻碍电流流过它；如果电感器在有电流通过的状态下，电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。

11. 常见电感器

12. 电容 1.定义 电容指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。电容也是电容器的俗称

13. 2.作用 （1）．隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 （2）．旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 （3）．耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路 （4）．滤波：这个对DIY而言很重要，显卡上的电容基本都是这个作用。 （5）．温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。 （6）．计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。 （7）．调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。 （8）．整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。 （9）．储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等等。（如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。

14. 3电容器 电容器（capacitor）简称电容，也是组成电子电路的主要元件。它可以储存电能，具有充电、放电及通交流、隔直流的特性。从某种意义上说，电容器有点像电池。尽管两者的工作方式截然不同，但它们都能存储电能。电池有两个电极,在电池内部，化学反应使一个电极产生电子，另一个电极吸收电子。而电容器则要简单得多，它不能产生电子——它只是存储电子。它是各类电子设备大量使用的不可缺少的基本元件之一。各种电容器在电路中能起不同的作用，如耦合和隔直流、旁路、整流滤波、高频滤波、调谐、储能和分频等。电容器应根据电路中电压、频率、信号波形、交直流成分和温湿度条件来加以选用。

15. 4.常见电容器