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—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。總之，電阻器在電路中的作用很多，電路無處不用電阻：下面介紹一些電阻器的基本電路。
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)：
①通過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；
②總電壓等于各電阻上的電壓降之和,，即V= V1 + V2 + V3；
③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。
2. 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):
①各支路的電壓等于總電壓；
②總電流等于各支路電流之和，即I = I1 + I2 + I3;
③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= 200Ω
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)200Ω的電阻,即可使表頭的量程由50uA擴(kuò)大到500uA。
3. 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300Ω和75Ω。將它們代入上面兩個(gè)公式中，則求得RI=259.8Ω，R2＝86.6Ω。
4. 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。圖中開關(guān)S原來停留在B點(diǎn)位置，電容器C上沒有電荷,它兩端的電壓等于零。當(dāng)開關(guān)接到A點(diǎn)時(shí)．電源E通過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＝(E—Vc)/R且隨著Vc的增大而越來越小，Vc的上升也越來越慢。當(dāng)Vc＝E時(shí)，i=0，充電過程結(jié)束。
試驗(yàn)證明，充電過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=(3-5)r時(shí)，電容器上的電荷已被充滿。
電容器上的電荷已被充滿。
當(dāng)電路開關(guān)S在C充滿電荷后由A端置于B端時(shí)，電容C上的電荷通過R放電，其放電也是按指數(shù)規(guī)律進(jìn)行的。
利用RC充放電特性可組成很多應(yīng)用電路，如積分電路、微分電路、去耦電路以及定時(shí)電路等。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-09-05
