抵抗的数学

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简介

有几个方程和数学公式相互连接并控制与电路有关的各种参数,如电阻、电流、电压等。在这里,我们将学习一些基本的电学定律,特别是与电阻及其与电流、电压和温度的关系有关的定律。

欧姆定律

控制电阻、电流和电压之间关系的最基本的数学公式是;

V = I * r

其中V、I、R分别代表电压、电流、电阻。

这个方程表明,对于给定的电阻,电路中流过的电流与电阻上的电位差成正比。上面的方程也被称为欧姆定律

欧姆还有另一个定义,它把我们引向另一个方程,这个定义指出,欧姆是当1安培的电流通过电路时,产生热量的电阻量@ 1瓦,给出的方程如下:

P = i2r

P是功率,它取决于给定电阻下电流的平方。

由该电阻产生的热能可以用上面的公式乘以电流通过材料的时间来计算,并由;

产生的热量= I2Rt

什么是电阻率?

正如名称本身所暗示的那样,电阻率是与电阻密切相关的概念,也称为比电阻。它可以定义为材料对单位长度的电流流过单位面积的倒数的电阻,由公式给出;

p = RA / l

其中p为电阻率,R为电阻,A为横截面面积,l为材料长度。

由于电阻率与电阻成正比,它也以类似的方式随温度变化

电阻温度系数

关于电阻随温度的变化,我们已经讲过几次了,电阻随温度的变化方程如下:

dR/R = α dT

dR是电阻随温度变化dT的变化,α是电阻系数。因此,对于给定的材料,它给出了每单位温度变化的电阻变化的度量。

超导

我们知道电阻通常随着温度的升高而增加,反之亦然,所以你一定会想,如果我们将材料冷却到一定温度,它的电阻会完全消失吗?你沿着这些思路思考,那么你就非常接近理解超导的概念了,但这将在后面的另一篇文章中讨论。但有趣的是,在这个阶段,普通的制冷温度是不行的,你必须把温度保持在接近绝对零度的范围内,也就是接近-273摄氏度。酷——知道撒旦的抵抗不是在地狱之火中被杀死,而是在冰冷中被杀死,这不是同样矛盾的!