[《小明带你入门电子制作》]第3章 电阻的作用

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[《小明带你入门电子制作》] 第3章 电阻的作用

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     在上一章最后,我们提到了电的一切现象,本质上都是电荷的移动。为了更好地理解电的现象,我们可以把电子想象成在电线里面运动的小球,其他部分现在不用明白,只需知道电子像小球就行。这一章,我们会去了解一下电阻。

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1.电阻的外观
     电阻长啥样呢?
     最常见的是下面这两种形式
     带两个长细的脚的直插式,它上面的颜色不同的环,代表着它的数值,也就是电阻大小,不用知道具体怎么读出数值来,查表可得。

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     这种方方正正,特别小的是贴片式,它上面的数字,比如473”,可拆分为两个部分,“47”和“3”,“47”代表着数值的有效数字,而“3”则代表后边需要加多少个0。“473”则表示47 000,也就是47k(千)。可能以后还会遇到“3R3”这种数字,这种则表示大小为3.3R是电阻的英文(Resistor)首字母。

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2.电路中的电阻   
     我们先看一个简单的电路图。不要着急,咱们一点点地来弄明白:

TIM图片20200306155918.jpg

    图上有4个器件,Bat是电池,L是小灯,R是电阻,S是开关。
    当我们按下开关S后,根据咱们平时的经验,小灯就亮了,就跟家里的灯一样。
    假如我们把图中的电阻R拿掉,那么就能观察到灯泡的异常地亮,并且严重发热。甚至灯泡在开关S闭合的那一瞬间,迅速亮一下就永远灭了,它坏掉了。

3.电阻其实就像一块奶酪


TIM截图20200306160741_副本.jpg

  根据上面的情况,我们顺着电子小球的思路来思考。
  当开关S闭合后,电子军团接到了电池下达的命令——“不顾一切地前进”,它们先穿过了灯泡L,先头部队来到电阻面前,发现这个东西就像是一个大奶酪,虽说可以通过,但通过会变得相当困难。它们从蜿蜒曲折的洞里缓慢通过,通道十分狭窄。先头部队刚想回头对后边全速赶来的电子军团说“缓慢前进”,不料却被接踵而来的电子大军推攘着通过了电阻。很多电子撞在了奶酪上,它们不得不重新找出口,然后再穿过整个电阻。
  电子军团的整体的行军速度被这块“奶酪”给拖慢了,就连原本全速通过小灯的电子们,当它们来到电阻前时,也不得不慢慢地通过,就像是遭遇了堵车。

    缓慢前进的电子军团,就是我们平时所看到灯泡正常工作的“稳定”状态。

TIM截图20200306163005_副本.jpg

  当我们把这块“奶酪”给拿掉后,整个电路又变得畅通无阻了,电子军团全速前进。导致短时间内大量的电子通过小灯,小灯由于大量电子的冲击,开始异常发热,最终就导致烧坏了小灯内部的结构,小灯坏掉。

4.电阻的作用
      电阻的作用是什么呢?
      接下来看一个简单的公式,叫做欧姆定律:
     A=V/R
      R代表了电阻,V代表了电压,A则是电流。我们一起慢慢来看这个公式。R电阻,我们已经有所了解了,V电压就是上图电路中的电池部分,它就是迫使电子军团运动的原因,如果没有V电压,电子军团则会原地休息,不会运动。A电流,则是一段时间内通过的电子数量多少,可以想象成,水龙头出水的情形,拧到头出水多,拧一点就出水少,与之对应也就有电流多,电流少的概念了。

  看回这个公式,当电阻R很大时,电路里的电流就小;当电阻R很小时,电路里电流就很大。如果直接把电阻完全拿掉,在电压不变的情况下,电流就会相当的大了,也就会出现灯泡烧毁的情况。

  电阻的作用,在后边接触越复杂的电路,就会有更多的作用。但它的作用原理大致如此,只是根据不同的场景,取不同的名字而已。我们后边在进行入门的电子制作时,经常会用到一种叫LED的小灯,也是需要用到电阻的,电阻限制了电流的大小,保证了LED不被烧毁。



wangyirun  初级技匠

发表于 2020-3-22 16:48:11

生动信息,小白必看
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gray6666  初级技神

发表于 2020-7-1 14:39:12

楼主的系列案例充分体现了物理在创客领域的重要性
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