第4节 电导

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当学生第一次看到并联电阻 (opens new window)方程时,自然会问:“那东西是从哪里来的?” 它确实是一个奇怪的方程,它的起源值得一个很好的解释。

# 1. 电阻和电导有什么区别?

根据定义,电阻是一个元件对流经它的电流所产生的摩擦力的度量。电阻用大写字母“R”表示,单位是“欧姆”。然而,我们也可以从它的反面来考虑这种电学特性:电流有多容易流过这个元件。

如果电阻是我们用来衡量电流流动难易程度的词,那么表达电流流动比较容易的词就是 电导 。在数学上,电导是电阻的倒数或倒数:

电导公式

电阻越大,电导越小,反之亦然。

这应该是有直观意义的,因为电阻和电导是表示相同基本电学性质的相反方式。

如果比较两个元件的电阻,发现元件“A”的电阻是元件“B”的一半,那么我们也可以将这种关系表示为元件“A”的导电性是元件“B ”的两倍。” 如果元件“A”的电阻只有元件“B”的三分之一,那么我们可以说它的导电性是元件“B”的三倍,依此类推。

# 1.1. 电导单位

进一步推进这个想法,创建了一个符号和单位来表示电导。符号是大写字母“G”,单位是mho,它是“ohm”的倒写。

尽管它很合适,但是mho 的单位在后来的几年中被_西门子_的单位(缩写为大写字母“S”)所取代。更改单位名称的决定让人想起从摄氏度的温度单位从_Centigrade_到_Celsius_的变化,或者从频率单位_c.p.s._(每秒周期数)到_赫兹_的变化。如果你在这里寻找一种模式,西门子、摄氏和赫兹都是著名科学家的姓氏,遗憾的是,这些名字告诉我们的不是单位的性质,而是单位的原始名称。

回到我们的并联电路示例,我们应该能够看到电流的多个路径(分支)降低了整个电路的总电阻,因为电流能够更容易地流过多个分支的整个网络,而不是流过任何一个仅这些分支电阻。就_电阻_而言,额外的分支会导致更少的总和(电流遇到的阻力更少)。然而,就_电导_而言,额外的分支会导致更大的总数(电流以更大的电导流动)。

# 1.2. 总并联电阻

总并联电阻_小于_任何一个单独的分支电阻,因为并联电阻器在一起的电阻比它们单独的电阻要小:

总并联电阻

# 1.3. 总并联电导

总并联电导_大于_任何单独的支路电导,因为并联电阻器一起比它们分开时更好:

总平行电导

更准确地说,并联电路中的总电导等于各个电导的总和:

总电导

如果我们知道电导只不过是电阻的数学倒数 (1/x),我们可以通过代入每个相应电导的倒数将上述公式的每一项转换为电阻:

总电阻的数学倒数

求解上述总电阻方程(而不是总电阻的倒数),我们可以反转(倒数)方程的两边:

电阻公式

所以,我们终于得出了我们神秘的阻力公式!电导 (G) 很少用作实际测量,因此上述公式是并联电路分析中常见的公式。

# 2. 总结

  • 电导与电阻相反:衡量电流流过某物的_难易程度。_
  • 电导用字母“G”表示,以_mhos_或_Siemens_为单位测量。
  • 在数学上,电导等于电阻的倒数:G = 1/R

相关练习:

# 3. 总目录

一次校对:向导协作团队 --- 八天一吨水 (opens new window)

Last Updated: 10/29/2022, 11:18:44 AM