内电阻的电压降怎么计算
电流通过电阻时产生的压降,就是电阻两端的压降。
当两个导体间存在着电势差,只要用一根金属丝把他们连接时,就会产生电荷的转移,出现电流。你要是用一根木棍来连接,那么几乎不会有电流出现。电阻就这样能确定产生多少电流的一种性质。
当电流流过电阻器时,电子会和电阻器中的原子碰撞,使得温度升高,电能转化成热能。我们常用的热得快,电吹风,电烤箱等加热器件都是电阻器的实际应用。
对于导体,电阻可以通过两段的电势差除以电流进行测量,也就是电阻的欧姆定律 R= U/I。比如金属大多符合以上定律。
但实际上影响电阻的条件很多,比如电阻器所用的材料,长度越长电阻越大,横截面越大电阻越小等等。
在电力输运的过程中,从电站到终端,要经过长距离的传输,大量能量会被电阻损耗。电力传输时要降低电流减少损耗,发电功率P=UI,要使输电电流I减小,而输送功率P不变,就必须提高输电电压U。
扩展资料:
设有一段金属导体,横截面积为S,长为L,在导体的两端加上电压U,则导体中的场强E=U/L.这时,一自由电子在电场力F=eE的作用下做定向移动。设电子的质量为m,则定向移动的加速度为a=F/m=eE/m=U(e/mL)。
运动的自由电子要频繁地与金属正离子碰撞,使其定向移动受到破坏,限制了移动速率的增加。自由电子在碰撞后向各个方向弹射的机会相等,失去了之前定向移动的特性,又要从新开始做初速为0的定向加速运动。
自由电子相继两次碰撞的间隔有长有短,设平均时间为t,则自由电子在下次碰撞前的定向移动速率vt(以t为下标)=at,那么在时间t内的平均速率v=at/2。结合之前推出的a=U(e/mL),得自由电子的平均移动速率为v=U(et/2mL)。
代入电流的微观表达式I=neSv,得I=U(ne2St/2mL)对于一定的金属材料,在一定的温度下,t是个确定的数值(10-14~10s),也就是说,对于一段金属导体,ne2St/2mL是个常量。
因此,导体中的电流强度I与两端的电压U成正比。导体两端的电压与导体中的电流强度的比值(2mL/ne2St)就是这段导体的电阻。
由此看出,导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,与1/ne^2t成正比。1/ne2t由导体的特性决定。因此,在一定温度时,导体的电阻是R=ρL/S。ρ是导体的电阻率。对于一定温度与相同的导体,电阻率一定。
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