@LX2017 說的很明白了,我打個比方,車輪(忽略車),輪子在某點被剎車片夾住之後,是整個輪子轉速都變慢了,也就是輪上所有的點共同減速了(忽略彈性),而不只是經剎車片摩擦過的部分減速了。


一條河流,無論是河面寬,河面狹窄,整條河流的流量都是一樣的。同樣道理,電阻前後的電流是一樣的。如果迴路電壓不變,電阻大了,迴路電流就小了。


我們通常說的電流是迴路電流,迴路電流本身變化就很小,不管是經過了阻性元件、容性原件還是感性原件,變化的可能是電壓和電流的關係,迴路電流本身不變。

電阻的作用方面,在電壓關係上,他的作用就是限壓;在電流關係上,在迴路電壓固定的情況下,沒有電阻和加入電阻的電流變化不一樣,他的作用就是輸出電流判據;在電壓電流關係上,電阻的功率參數就是消耗能量,將電能轉換為熱能,常用的應用就有吹風機、電熱爐。


首先明確一個概念,產生電流的必要條件是構成迴路,所以合理的表述和理解是電阻接入迴路後電流是否會變化。接下來明白一個事實,電流的本質載流子定向移動,這一移動是十分緩慢的,但是讓載流子移動所需要的電場是光速傳播(低年級甚至可以認為是超距作用,也就是一瞬間,所以即使很遠的距離也能即時供電),電場的強度決定了電流的大小,而電阻的本質是影響電場強度。(粗淺點理解就是電流有未卜先知的能力,可以提前知道要通過電阻的大小,然後改變自己的大小去通過電阻)

祭圖說明


金屬導體中的電流是自由電子定向移動形成的。自由電子在運動中要與金屬正離子頻繁碰撞,每秒鐘的碰撞次數高達1015左右。這種碰撞阻礙了自由電子的定向移動,表示這種阻礙作用的物理量叫作電阻。而

電阻是描述導體導電性能的物理量,用R表示。電阻由導體兩端的電壓U與通過導體的電流I的比值來定義,即:

電阻器由電阻體、骨架和引出端三部分構成(實芯電阻器的電阻體與骨架合二為一),而決定阻值的只是電阻體。對於截面均勻的電阻體,電阻值為

式中ρ為電阻材料的電阻率(歐·釐米);L為電阻體的長度(釐米);A為電阻體的截面積(平方釐米)。

電阻對電流的阻礙,本質是把電能轉化成熱能,先要看看電流是如何產生的,之所以產生電流,是因為正負電荷要同性相吸,異性相斥,電子在金屬導體裡邊,實際上是從負極流向正極的。可以想像一下,電源正極上邊都是正電荷,而金屬導體裡邊,原子核對電子的作用力不大,電子容易脫離原子核的束縛,這樣靠近電源正極的金屬導體裡邊的電子最先被電源正極的正電荷吸引過去了,這樣靠近電源正極的金屬導體失去了電子,它本身會變成了正電荷,然後緊跟著它的金屬導體的自由電子又被這個正電荷吸引過去,如此循環下去,就形成了電流,如果某種金屬的原子核對電子的吸引力強,那麼電子移動起來就費勁了,這種情況可以理解成「電阻大」,如果原子核對電子的吸引力弱,那麼電子移動起來就容易,這種情況可以理解成「電阻小」

實際上,自由電子定向移動的時候,還會與晶格上的原子產生碰撞。依據金屬的經典導電理論來看,自由電子同點陣上正離子的頻繁碰撞,電子運動受到了阻礙就會產生電阻了,這種碰撞頻率是每秒大約1015次。

微觀世界裡邊,不能簡單以粒子去理解的,在原子模型裡邊,核外的電子是按照一定規律分佈。依據測不準原理,你根本就不知道在某時刻的電子位於哪個位置,只能知道電子分佈的區域已經概率概率分佈,電子的分佈圖景被稱為電子云,只能通過電子云大概來瞭解電子的狀態了。當原子受到外界的激發以後,電子就會脫離原子核的控制,成為自由的電子。但電子很快就會釋放掉被激發的能量,然後再返回到電子云中。因為導體中原子的數量是巨大的天文數字,而且原子又不停歇地處於受熱激髮狀態中,從統計看,因為導體中原子的數量是巨大的,所以自由電子的數量當然也是巨大的,這樣整個導體看起來就像是一塊吸滿了自由電子的海綿。

從能量的關係來看,處於電子云中的電子受到了原子核的控制,好像被關進地下室一樣;而自由電子的能量相對比較高,它就可以相對自由地移動。可以把前者的能量關係叫做禁帶,而後者叫做傳導帶。電子就在禁帶同傳導帶中間躍遷和返回。這個場景,好比大海中的魚兒,在海面上翻騰來回跳躍。電源的功能就是建立一個電場,電場對滿足條件的自由電子會產生作用力,使得其作定向運動。電子在運動過程中會伴隨著激發和返回,這也就是電阻的一部分作用。所以,電子實際上不能用尋常實物粒子做對比,兩者實際上是不一樣的,當然你理解起來可以簡單以粒子模型去理解。原子的激發包括了原子的熱運動,因此自由電子的數量自然就同材料的溫度密切相關,體現在電阻率會隨溫度上升而上升


一旦電阻加入到電路迴路中,電流值會發生變化,但是電阻加入後,電流值的變化可以說是很微小的。

電阻R與長度L成正比,與橫截面積S成反比,與電阻率成正比。

常溫下一般金屬的電阻率與溫度的關係為:ρ=ρ0(1+αt),式中ρ0為0℃時的電阻率; α為電阻的溫度係數; 溫度t的單位為攝氏溫度。半導體和絕緣體的電阻率與金屬不同,它們與溫度之間不是按線性規律變化的。當溫度升高時,它們的電阻率會急劇地減小。

也就是說如果是金屬材料的電阻,那麼溫度越高,阻抗越大。而半導體和絕緣體反之。

所以當散熱損耗功率導致溫度上升時,金屬電阻的值就會變大,阻礙電流的作用變大,迴路中的電流會變小,但是這個變化值對迴路中的大電流來說很微小。而如果電阻被燒壞,阻抗很小接近短路時,迴路電流將變得很大,電阻會變得很燙,而迴路中的其它部品也有可能被燒毀。這時保險絲就能派上用場了。

電阻總的來說就是一個降壓限流的作用,在不同的應用場合需要選用不同精度、不同功率、不同材質、不同阻值的電阻。


10月20日回答:

電阻對電流的阻礙作用體現在迴路是否加入電阻,而不是迴路中已存在的電阻前後。


11月5日更新:

其實題主這個問題只看本答主之前一句話的回復已經夠了。

這些天總有新回復提醒冒出來,今天下午有點閑,剛好看到答主Ivony的新回復提醒,於是有了以下的爭論,而此人現已關閉評論。本答主記錄評論如下,僅供諸位達官有興趣又有閑之時解悶吧:

LX2017 3 小時前

電荷的定向移動形成電流。這些電荷通過電阻也就是電流流過電阻,一個意思。

Ivony (作者) 回復LX20173 小時前屬於多義詞吧,電荷的流動的現象可以稱之為電流,單位時間通過電荷的多寡,是電流的強度(大小)。LX2017回復Ivony (作者)3 小時前這不是多義。「電荷的定向移動形成電流」是標準定義。電荷的定向流就是電流,是電流的本質。既然「通過電阻的是電荷」,那麼也就是電流通過了電阻。而不能單獨拿出來,說電荷通過電阻而電流沒有。Ivony (作者) 回復LX20173 小時前好,按照你說的電荷的定向移動形成電流,那麼電流到底是什麼?如何通過電阻?從定義來說,定向移動是一種現象,這個現象形成電流,電流是什麼?是物質還是什麼?

如果電流不是物質,怎麼通過電阻,以什麼方式通過電阻?

?LX2017回復Ivony (作者)2 小時前前面已說過,電流的本質就是電荷流。電荷在導體內以不斷碰撞的方式在總體上定向移動,造成導體內粒子平動動能增加。電路討論中常用電流而不用電荷流去討論通過某個元件。這些有什麼問題麼?Ivony (作者) 回復LX20172 小時前那現在問的就是,電荷流到底是一個實體,還是一個現象?如果是實體,這個實體和電荷啥區別?如果是電荷流動的現象,那麼現象如何通過實體?

Ivony (作者) 回復LX20172 小時前

除非這樣解釋,電荷流,電流就是定向流動的電荷,所以電流通過電阻,就是電荷通過電阻。那我又想問,電荷的大小又是什麼?是指攜帶電量的大小?那電流既然是定向流動的電荷,那電流的大小豈不成了電荷的大小?所以無論如何,題目中的電流,既然有電流大小的說法,就不可能是你說的電荷實體。?LX2017回復Ivony (作者)2 小時前根據標準定義「電荷的定向移動形成電流」。電荷流或者電流當然都是現象。電路討論的通常都是現象,而不涉及微觀粒子。一堆電荷不見得能形成電荷流。」通過電阻的是電荷「——根據你的原文,一旦一定量的電荷通過電阻了,你就是在敘述一個現象。本答主質疑的就是本來兩個等同的現象表述被你割裂。LX2017回復Ivony (作者)2 小時前你的電路理論基本概念有明顯錯誤。電荷≠帶電粒子,帶電粒子纔可以說」攜帶「,不要把兩者混淆。

」電荷的大小「在這裡這說法本身就奇怪,該是電荷量的大小。

電流大小為何必然對應帶電粒子攜帶電荷量大小?粒子數量也很重要。一個電子或者質子攜帶的電荷量是最小的,這是當前科技發現的基礎電荷量,無法再小了。?Ivony (作者) 回復LX20172 小時前既然你承認電流時現象,那我的疑問就明朗了,現象是怎麼通過電阻的?你明顯在混淆兩個東西。既然你認為電荷和電荷量不同,那電流現象和電流強度物理量是怎麼混同的?你這不是揣著明白裝糊塗麼??Ivony (作者) 回復LX20172 小時前電流大小為何必然對應帶電粒子的電荷量大小?難不成你家電流是數粒子的?電流必然對應到電荷量而不是粒子量啊。?LX2017回復Ivony (作者)1 小時前放心本答主不會範和你相同的錯誤。電流的大小是由單一帶電粒子攜帶的電荷量以及粒子數量共同決定的。而粒子數量也必須強調,被太多引用的光電效應就在說明這個重要問題。

LX2017回復Ivony (作者)1 小時前

哪裡混淆?常見的電路元件和金屬導線形成的迴路,即便不加電,各元件和導線間不僅是電子,離子都會互相滲透的,它們也都帶電。但這就不能說成」流過「。一旦如你所說電荷通過了電阻,這就是電流了。按照你的邏輯,混淆,那豈不是你開的頭?不要篡改本答主原文。本答主原文指:電荷大小和電荷量大小有區別。而有此一說是因你把帶電粒子和電荷給明顯混淆了。在你前述中錯誤地認為電荷=帶電粒子,而帶電粒子確實是有大小的。例如α、β射線,其中帶電粒子的大小和其攜帶電荷量大小都不同。但到底在討論什麼需要說清,不能如你那樣不知所指。?Ivony (作者) 回復LX201750 分鐘前非常棒,你重新定義了電流……電流大小是 單位時間 通過的 電荷量 。單位時間被你喫了?另外,單一帶電粒子攜帶的電荷量,以及粒子數量共同決定,且不說這個決定的就是電荷量,其次你這句話說明你小學恐怕都沒有畢業吧。這句廢話就像小學應用題說:沙子的重量是由一車沙子的重量和車子數量共同決定的。這當然沒有錯,但這是正確的廢話,因為我們可以直接說,沙子的重量,就像我們可以直接說,電荷量,而不需要說,由粒子數量和粒子攜帶的電荷量共同決定。

抱歉我沒興趣和你討論小學語文問題。

?Ivony (作者) 回復LX201747 分鐘前你分得清安培和庫倫再討論電學OK?

此答主隨後關閉評論,本答主的最終回復:

又是篡改原意。你寫的這些完全不具備知識、技術討論的嚴謹性,更像政客在斷章取義。本答主在針對你前面的回復,說明由這兩個因素共同決定,但有強調」僅此「兩個因素決定嗎?

」就像我們可以直接說,電荷量,而不需要說,由粒子數量和粒子攜帶的電荷量共同決定。「——呵呵,終於看出來了。本答主為啥專門這麼費事地講?不正是針對你前面對電荷大小和電荷量大小之類不知所云的敘述麼。每種帶電粒子攜帶電量大小不同的好麼。

這叫論述的嚴謹性,不能如你那麼糊塗。就如現在,下個定義還是不對:」電流大小是 單位時間 通過的 電荷量 。「——通過個什麼?

電流強度標準定義:指單位時間內通過導體某一截面的電荷量。


你大概沒能理解電流變化是什麼原因引起的。

為了便於理解,用理想電路來說說。

一個電源U、一個電阻R構成最簡單的理想電路,電源的電壓和電阻阻值決定了電流I的大小,I=U/R。

當U不變時,R越大,電流I越小,反之則I越大;當R不變時,U越大,電流I越大,反之則越小。

假設現在增加一個電阻R1,與R串聯,如下圖,總電流變小了,但是由於串聯電器內電流處處相等,所以R1與R中的電流是相同的。


是讓一定電勢差下的電流大小不同。


電流通過電阻後阻值大小忽略不計,電阻作用降壓限流。


怎麼說呢,如果電阻和電壓都不變,那你測出來的電流值也不改變。電阻的作用就是把一些電能轉化為熱能而散發,也就是所謂的能量損失。



電路中的電流是處處相等的,通過電阻時會在其兩端產生電壓差。用這個電壓去乘以電路中的電流,就是這個電阻所消耗的功率,這就是眾所周知的歐姆定律。

在電力電路中多用做加熱,如電爐,電吹風等。在電子電路中有,限流,分壓電阻,為後級電路提供合適的電壓和電流。


會發生變化,電阻器作用是阻礙電流流過


會改變,電阻的作用是保護電路


圖中細管子裏藍色的小水流衝動槓桿使大水管的閥門開大,就可允許較大紅色的水流通過這個閥門。當藍色水流越大,也就使大管中紅色的水流更大。如果放大倍數是100,那麼當藍色小水流為1 千克/小時,那麼就允許大管子流過100千克/小時的水。三極體的原理也跟這個一樣,放大倍數為100 時,當Ib(基極電流)為1mA 時,Ice的電流為100mA,此時三極體處於放大狀態; 而當沒有藍色水流流過時,大水管的閥門不打開,沒有紅色水流流過,三極體也就沒電流從C流到e,三極體處於截止狀態;當藍色水流足夠大使大水管的閥門完全打開時,此時藍色水流再變大,也不會影響紅色水流的大小,同理當Ib的電流足夠大,Ice的電流將不會受基極電流影響,此時三極體處於飽和狀態。

這是三極體的工作原理

一條河流,無論是河面寬,河面狹窄,整條河流的流量都是一樣的。同樣道理,電阻前後的電流是一樣的。如果迴路電壓不變,電阻大了,迴路電流就小了


電流是不會變化的,電阻的作用是控制整個電路中的電流,而不是控制流過電阻的電流


電流不變,電壓變小?電阻是用來分壓的。


純電阻的電阻是不會隨著電流而改變的。而在我們生活中很多用電器是會散熱的。通過高中的物理知識可以知道:當我們知道這個電器的電壓、電流、散熱的功率時,是能夠算出電阻的。

電阻是阻礙電流的通過。

理想化的斷路是在一定電壓下,電阻為零。而理想化的斷路是在一定的壓下,電阻無限大。電流為零。


電流的本質是電子的流動,單位時間流過的電子越多電流越大。

通過電阻的前後電子是一樣的,不會發生變化。

但是,同樣的電壓情況下,電阻會讓流過的電子減少。

電阻就像水流管道上的閥門,讓電子流數量減少,電流變小。

電阻足夠大,大到絕緣時就相當於閥門關斷了,電流就沒有了。
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