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1.3 线性电阻元件
1.3.1 电阻伏安关系
电路中的电阻元件可以是实际的电阻,也可以是用电设备的理想化模型,如电炉、灯具等。我国使用的图形符号为一矩形,如图1-9a所示;美国、加拿大等国家用折线代表电阻元件,如图1-9b所示。电阻元件的表示字母是R,在国际单位制中,单位是Ω(欧姆)。常用单位还有kΩ(千欧)、MΩ(兆欧)等。
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图1-9 电阻元件的图形符号
a)我国常用的电阻符号 b)美国等国家使用的电阻符号
如前所述,当电阻两端的电压与流过电阻的电流是关联参考方向时,根据欧姆定律,电压与电流有如下关系
u=iR (1-1)
或者
i=Gu
式中,G称为电阻元件的电导,是电阻的倒数,在国际单位制中单位是S(西门子)。
由式(1-1)可得
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当电阻R是常数时,称为线性电阻。线性电阻的伏安关系曲线如图1-10所示,是一条过原点的直线。反之,当电阻R不是常数时,称为非线性电阻。这里不讨论非线性电阻。
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图1-10 线性电阻的伏安关系曲线
1.3.2 电阻功率
根据功率的定义及式(1-1)、式(1-2)有如下关系
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电阻元件是耗能元件,一般把吸收的电能转换成热能消耗掉,因此功率不会小于零。电阻元件在一段时间内消耗的电能为
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在直流电路中有
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