电阻

1．电阻器的基本工作原理和主要特性

1.1 电阻器电路模型

电阻器与一个电感L串联，再与一个电容C并联。当电阻器的工作频率不是很高时，由于电感L的电感量很小而相当于桐庐，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，通常情况下电阻器只考虑它的电阻特性，等效于一只纯电阻。

当电阻工作在很高频率的电路中时，要求选用电感量小，电容量小的高阻电阻器。

电阻器电路模型

1.2 电阻器的基本应用电路

1）分压电路

为电路中某点提供电压，分压电路实际上是电阻的串联电路。在实践中可利用电阻串联电路来进行分压以改变输出电压，如收音机和扩音机的音量调节电路、半导体管工作点的偏置电路及降压电路等。

2）分流电路

为电路提供一个电流回路，分流电路实际上是电阻器的并联电路。在实践中经常利用电阻器的并联电路组成分流电路，以对电路中的电流进行分配。

3）阻抗匹配电路

4）RC充放电电路

RC充放电电路如图所示。图中开关S原来停留在B点位置，电容器C上没有电荷,它两端的电压等于零。当开关接到A点时．电源E通过R向电容器C充电，在电路接通的瞬间，电容器电压Vc＝0，充电电流最大值等于Z/R。随着电容器两极上电荷的积累，Vc逐渐增大，电阻器R上的电压Vr =E -Vc，充电电流i＝(E—Vc)/R且随着Vc的增大而越来越小，Vc的上升也越来越慢。当Vc＝E时，i=0，充电过程结束。

RC充放电电路

试验证明，充电过程可用下面公式描述，即

式中：e-自然对数；t-时间。

从公式中不难看出，充电过程中Vc和i是按指数规律变化的。而充电的快慢取决于电阻和电容的乘积，因此称RC为时间常数r，即r=RC。如果R和C的的单位取欧姆和法拉，则r的单位为秒。

根据公式计算在不同时间内的Vc和i，其结果见表2-4。从表中可以看出，r越大充电越慢。当t＝3r时，Vc=0.95E;当t=5r时，Vc=0.993E；一般认为当 t=(3-5)r时，电容器上的电荷已被充满。

当电路开关S在C充满电荷后由A端置于B端时，电容C上的电荷通过R放电，其放电也是按指数规律进行的。

利用RC充放电特性可组成很多应用电路，如积分电路、微分电路、去耦电路以及定时电路等。

1.3 电阻器的主要特性

1）电阻器基本特性：耗能

2）直流电路和交流电路中电阻特性相同

3）不同频率下电阻特性相同

4）不同类型信号电阻特性相同

电阻的这种阻值不变的特性有利于电路的分析，即分析电路时不必考虑信号的特性。