電流與電路
電阻
/ rih-ZIS-tance /
電阻衡量「把電荷推過某樣東西有多困難」。想像把水逼過一根水管:又寬又平滑的管子讓水暢行無阻,而又窄又塞滿碎石的管子則會抵抗。在電路裡,電阻就是這股抵抗,是元件對電流所施加的阻礙。它回答一個實用的問題:在給定的電壓下,我實際能得到多少電流,是涓涓細流還是滔滔洪流?
精確地說,電阻 R 是加在元件上的電壓 V 與流過它的電流 I 之比,R = V / I。單位是歐姆,符號為大寫的 omega,一歐姆等於每安培一伏特。電阻同時取決於材料和物體的形狀:R = rho L / A,其中 rho 是材料的電阻率,L 是長度,A 是截面積。所以用劣導體做的又長又細的線電阻很高,而用銅做的又短又粗的線電阻極低,就像又長又窄的水管比又短又寬的水管更會阻擋水流。
電阻是電能轉成熱的地方,這既有用又浪費。它刻意地烤熟麵包機裡的吐司、讓電暖器發熱,但也會讓導線發燙、白白浪費我們寧願送到別處的功率。一個誠實的提醒:只有特殊的「歐姆性」元件的 R 才真正是常數;燈泡燈絲的 R 會隨著發熱而急遽上升,二極體的 R 在兩個方向更是天差地遠。電阻是一個真實的性質,但它不總是一個固定的數字。
把一個元件接在 12 V 電池上,量到流過它的電流為 3 A。它的電阻就是 R = V / I = 12 / 3 = 4 歐姆。若把電阻加倍成 8 歐姆,在同樣 12 V 下就只會流過 1.5 A。
電阻是電壓除以電流:歐姆數越大,同樣的推力下電流就越小。
只有理想的「歐姆性」元件電阻才是常數。發燙的燈絲或二極體的電阻會隨條件改變,所以 R = V / I 仍能定義它,但那個數值並非固定。
又稱
另見