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纯电阻电路
- 硬件
- 2021-04-10
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摘要
纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略。电压与电流同频且同相位。电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路。 基本上，只要电能除了转化为内能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路。
电动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。白炽灯把90%以上的电能都转化为热能，只有很少转化为光能。所以，在中学电学计算中，白炽灯也近似看做纯电阻。而节能灯则大部分能量转换成了光能所以节能灯属于非纯电阻电路。这也是为什么白炽灯远比节能灯耗电的原因（节能灯几乎将电能全部转化为了光能）
只要符合欧姆定律的不管它将能量转化成什么能，动能也好，化学能也好，光能也好。只要电流相位和电源一致，符合欧姆定律就可以看做是纯电阻电路。因为在计算和分析上可以这么去做。当然，在有电动机存在的电路，部分电能被转化成动能，经电容补偿后可以使相位平衡，功率因数可以为1，但是在分析的时候却不能把他们看成纯电阻电路，电压电流和电阻的关系不对。凡是存在其他能量转化的，基本上都不是只有电阻性负载存在，计算阻值和电压电流关系的时候就不能看做纯电阻电路。
准确来说，欧姆定律全部式子在焦耳定律中的所有变形式(如Q=I2Rt=U2/R*t Q=W=Pt=UIt等)都能在纯电阻电路中使用
纯电阻电路是指电路中只含有电阻元件的电路。
在纯电阻电路中，欧姆定律和焦耳定律均成立。
注: 焦耳定律原式Q=I2R*t可在几乎任何电路中使用。
至于说自由电荷在导体中定向移动的阻力，可以这样理解：
金属导体是由电子和相应正粒子点阵组成的，其中电子大多可以自由移动，故被称作自由电子；而正粒子几乎不动，成晶体点阵排列而组成晶格。自由电子在导体中定向移动的时候与正粒子晶格频繁碰撞，从而减速，其作用相当于受到与运动方向相反的阻力，这也就是电阻率的微观解释。
线性元件，是指I~U曲线为直线的元件，即所谓线性。而I~U曲线为直线意味着什么，其实就是电阻R不随电压U变化，即电阻恒值。所以只要电阻变的都是非线性元件。不光是纯金属，半导体，乃至一般的导体，它们的电阻都会随电压U变化，所以都是非线性元件。只不过在一般情况下，导体电阻在我们所考虑的问题中变化不大时，大家习惯上把它当作线性元件来处理，即近似看作电阻为恒值，并且在很多情况下这样的近似是非常好用又非常合理的。
欧姆定律所代表的就是，在相同的电路里面，然后通过某段电流和这段导体两端电压成正比，跟它的电阻却是成反比，这个定律是欧姆在1826年的论文中提出来的
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。焦耳定律数学表达式：Q=I2Rt；对于纯电阻电路可推导出：Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U2/R)t