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为什么说电阻是「将电流转换为电压的元件」?

 长寿石 2018-08-04

电阻电阻,顾名思义就是电流流动中受到的阻碍。

在一个闭合回路中,一旦存在电动势(即:电压),电路里就会有电流流过;

然而,电路中一旦加入电阻,电流的大小将会减小;

电流减小的程度,与电阻的大小成正比。

用马路上的车流做个比喻

我们把上面的这十字路口看做是一个接在电路中的电阻

南北方向的驶入的车辆,有各自的目的需要快速通过路口,看做是电压;

南北方向的车道,看做是电路

南北方向的车流,看做电路中的电流

东西方向违规的车辆引起堵车,看做是电路中的电阻

当堵车比较轻的时候,相当于电阻比较小,路口的车队就会比较短,相当于电阻转化的电压比较小

当堵车比较重的时候,相当于电阻比较大,路口的车队就会比较长,相当于电阻转化的电压比较大;

这个现象,实际上和电阻增大引起电流减小,造成电阻两端的电压增高是一样的。
这个十字路口,越是拥堵(电阻越大),路口的车队排得就越长,甚至接近源头,就如同电阻越大,电阻两端的电压越是接近电源电压,是一个原理。
如果这个十字路口,不堵车,路口就不会有车队,相当于电阻为零(即:超导体)电流(即:车速)可以无限大,这时限制最大电流的就只有电源的内阻。

回顾一下欧姆定律

欧姆定律的简明描述是:

在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。

这个定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆,在1826年4月发表的论文《金属导电定律的测定》中提出的。

随研究的进展,人们逐渐意识到欧姆定律的重要性,欧姆的声誉也大大提高。为了纪念他对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为称为“欧姆”,以符号Ω表示。

回到提问者的问题

为什么说电阻是「将电流转换为电压的元件」?

说道“转换”,不是很准确,用“反映”可能会比较准确,但是的确很多电流检测电路中,常常用电阻来把待测电流转换为电压进行观测。

至于这个文字描述我们不在这里辩论。

根据上面的比喻,我们已经很直观的看见,电路中一旦受到电阻的阻碍,当电阻的阻值逐渐接近,甚至大于电源的内部电阻值时,电阻两端的电压将从0逐渐无限接近电源电压。

根据先人对欧姆定律的测定,我们可以知道,电阻越大,电阻两端的电压将正比与电阻值,所以我们说“电阻是「将电流转换为电压的元件」”。

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