什么是电阻器？ 基础知识

这里叙述的内容也许是您已熟知的内容。作为对电阻器的作用和工作原理等的粗略回顾，供您阅览。

1. 例如，顺利点亮发光二极管。

要使LED（发光二极管）发光，需要通过限制流过电路的电流，使施加于LED的电压值变为适当的值（约2V）。如图1-(a)所示，只是直接连接1节干电池（约1.5V）时，因电压不足而无法发光。
另外，如图1-(b)所示，当串联连接2节干电池时，会使施加于LED的电压过高（约3V），并会流过过电流，从而导致LED损坏。因此，如图1-(C)所示，如果在LED和干电池之间连接1枚电阻器，通过控制电阻器，使流过电路的电流合适，则施加于LED的电压值就会变为适当的值（约2V），从而可以使LED和干电池都能正常工作。可见，电阻器具有通过限制电流的流动来使电路平稳运行的功能，是电路中不可或缺的元件之一。

2. 请想想欧姆定律

前面所述的例子中，提到要使电路正常工作，需要使用适当的电阻器，那么，应该使用多大的电阻值才合适呢？明确这一点的，便是欧姆定律。即电压为V（单位V），电流为I（单位A）时，关系式如下。
V=R・I…(1)
其中，R为电压V和电流I的比例常数，称为电阻（单位Ω）。电阻器为电子元器件之一。

3. 那么，图1－(c)的电阻值多大？

在此，回想一下欧姆定律。
如图2，电压V为1V，电流I为1A时，根据 (1) 式可求得电阻R…

换句话说，1Ω指的是施加1V电压并流过1A电流时的电阻值，或者流过1A电流并产生1V时的电阻值。

那么电压1V，电流0.2A时，电阻值如下…

另外，5Ω电阻器流过1A电流时，需要的电压如下。

V=R・I=5(Ω) × 1(A)=5(V)

电路中总是成立欧姆定律，电压、电流、电阻中知道其中两个值，变可求得另一个值。

在此，考虑一下图1-(c) 中使用的电阻器的电阻值是多少。LED正常工作时约2V，干电池电压3V减去LED两端的电压2V，则电阻器两端的电压V_R如下…

V_R=3(V)−2(V)=1(V)

若LED流过的电流ILED为15mA (1mA=1/1000A)，根据欧姆定律，电阻值R如下…

因此，图1-(c) 的电阻值为67Ω。

4. 消耗功率和额定功率

通常，像工作时需要能量一样，电机和加热器、灯等电器工作时，也需要电能。表示这些电器需要多少能量的参数就是消耗功率。功率（消耗功率也一样）用电压和电流的乘积表示，功率P有如下关系式…

P_(W)=V_(V)・I_(A)

电阻器有电流流过时，根据欧姆定律，两端产生电压，和电器一样，电阻也消耗电能。例如，1Ω电阻器流过1A电流时，根据欧姆定律产生1V的电压，电阻器的消耗功率为1W，关系式如下…

1(V)・1(A)=1(W)

电阻器情况下，这个功率会全部变成热能散发出来，消耗功率过高，则电阻器的温度上升，最后可能烧断或溶解电阻器。因此，需要标注电阻器能消耗几W功率，即额定功率。
出于电阻器烧坏等安全考虑，通常在额定功率的1/2以下的消耗功率下使用。

5. 串联连接和并联连接

电气电路的连接大体上可分为串联连接和并联连接，如图3所示。连接多个电阻器时，串联连接和并联连接其合并电阻值各不相同，阻值如下。

串联连接时：R=R₁+R₂+R₃+……

并联连接时：

因此，图3的合并电阻值如下。

(a) 串联连接时合并电阻值…10Ω+40Ω=50Ω

(b) 并联连接时合并电阻值…

即串联连接时电阻器越多，合并电阻值越大，并联连接时电阻器越多，合并电阻值反而越小。