一、電阻器及其原理

　　電阻器通常由一串電阻值相等的電阻體組成，其中電阻體的材料、形狀、長(zhǎng)度、電阻率等都有不同。在直流電路中，當(dāng)電壓施加到電阻器兩端時(shí)，電子將在電阻體內(nèi)進(jìn)行漂流，從而形成了電阻體內(nèi)的電流。根據(jù)歐姆定律，電阻器兩端的電壓和電阻器內(nèi)通過(guò)的電流可用下式表示：

　　V = I × R

　　其中，V 表示電壓，I 表示電流，R 表示電阻。電阻器的電阻值 R 越大，它就越能限制通過(guò)它的電流，同時(shí)兩端的電壓也會(huì)越高。相反，當(dāng)電阻值較小時(shí)，它可以容許更大的電流流過(guò)，并且兩端的電壓會(huì)降低。

　　除了限制電流以外，電阻器還有其他的應(yīng)用。例如，在電路中連接一個(gè)電阻器可以起到分壓的作用，使電壓被分配到不同的電路部分，從而達(dá)到控制的目的。

　　此外，電阻器還可以起到調(diào)節(jié)電路增益、提高電路寫(xiě)入速率的作用。在一些電子設(shè)備中，電阻器已經(jīng)成為不可或缺的元件，如模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)字轉(zhuǎn)模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)。

　　總之，電阻器雖然看起來(lái)簡(jiǎn)單，但它的作用不可小覷。只有了解了電阻器的工作原理，才能更好地應(yīng)用于電子電路設(shè)計(jì)中。

　　二、電阻器的作用

　　1、分壓

　　當(dāng)一個(gè)電阻器和另一個(gè)元件(如燈泡)在電路中串聯(lián)時(shí)，流過(guò)電阻器和燈泡的電流是相同的，當(dāng)電阻器和燈泡作為一個(gè)整體時(shí)，電阻器和燈泡各自的電壓之和等于兩端的總電壓。此時(shí)，電阻作為分壓而起作用。

　　2、分流

　　電阻器兩端的電壓與燈泡兩端的電壓相同是因?yàn)橐粋€(gè)電阻器和另一個(gè)元件排排坐并聯(lián)在電路中，流過(guò)電阻器的電流和流過(guò)燈泡的電流之和等于流過(guò)電阻器和燈泡的總電流。此時(shí)，電阻充當(dāng)分流器。

　　3、阻抗匹配

　　阻抗匹配是指負(fù)載阻抗和激勵(lì)源內(nèi)部阻抗相互適應(yīng)的過(guò)程，以獲得信號(hào)傳輸過(guò)程中最大功率輸出的工作狀態(tài)。其中一種方法是通過(guò)改變阻抗力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在這種情況下，電阻作為阻抗匹配函數(shù)。

　　4、濾波

　　在電阻和電容串聯(lián)的RC充放電電路中，首先開(kāi)關(guān)S接B點(diǎn)，如下圖所示，電容C不充電，兩端電壓為零，然后開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)，此時(shí)電源通過(guò)電阻R開(kāi)始對(duì)電容充電，當(dāng)電容器兩端的電荷增加到電路的平衡時(shí)，電源不再給電容器充電，然后開(kāi)關(guān)S置于B點(diǎn)，當(dāng)電容器開(kāi)始放電時(shí)，電容器兩端的電荷逐漸減小，當(dāng)它降到零時(shí)，就不會(huì)再放電。然后，將開(kāi)關(guān)s置于a點(diǎn)，在充放電的無(wú)限循環(huán)中開(kāi)始充電，我們稱(chēng)電阻R的函數(shù)為濾波函數(shù)。

　　5、特殊電阻

　　特種電阻由半導(dǎo)體材料制成，特殊電阻的電阻值也是可變的，但與可變電阻不同，可變電阻的電阻值可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，特殊電阻的電阻值取決于外部環(huán)境條件。例如，熱敏電阻的電阻值隨溫度的升高而減小。在電路中應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)其電阻值判斷溫度，并用作熱傳感器;光敏電阻的電阻值在有光時(shí)大大降低，可作為電路中的光開(kāi)關(guān);變阻器的電阻值隨著兩端電壓的變化而變化，在電路中起到保護(hù)作用，保護(hù)電路不受電壓的升降。超導(dǎo)元件是最特殊的電阻，在導(dǎo)電時(shí)不會(huì)產(chǎn)生熱量，在制作計(jì)算機(jī)元件時(shí)不需要冷卻系統(tǒng)，從而大大降低了計(jì)算機(jī)的體積和能耗。