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電阻與電導(dǎo)究極是兄弟還是敵人

2021/10/29
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上篇文章初識(shí)電阻與電阻器最后,提到電阻電導(dǎo)是相反的概念,當(dāng)然在書(shū)籍、與技術(shù)文獻(xiàn)中也都是電阻與電導(dǎo)為相反的概念。

但是他們是怎么相反,為什么會(huì)相反,電導(dǎo)的概念又是什么?

這就要從電阻說(shuō)起了,電阻是阻礙電流流動(dòng)的元件,而電導(dǎo)呢?難道還有名為電導(dǎo)的元件?答案沒(méi)有!

那這就又是一個(gè)物理的概念,好!既然是物理概念,那就從物理角度來(lái)分析。

第一:何為電導(dǎo)

電導(dǎo)是描述導(dǎo)體的導(dǎo)電性能的物理量,也就是說(shuō)某一個(gè)導(dǎo)體對(duì)能量通過(guò)的容易性。稱為電導(dǎo)

也可以這樣說(shuō)電導(dǎo)就是描述一個(gè)水管對(duì)于水流通過(guò)的難易程度的一個(gè)總稱。

通過(guò)這里就會(huì)發(fā)現(xiàn),他實(shí)際與電阻貌似還是兄弟,只不過(guò)是一個(gè)對(duì)立的兄弟。

電阻兄整天想著是如何阻礙電流,如何限制電流。

電導(dǎo)兄則想著如何讓電流流過(guò)的更加順暢也就是沒(méi)有阻礙。

這要是兄弟兩每天不打架都難?。。『呛?/p>

第二:表達(dá)式

電阻的符號(hào)用R表示

電導(dǎo)則用1/R表示

電阻用歐姆(Ω)來(lái)表示,而電導(dǎo)則用姆歐或西門(mén)子(S)表示。

電阻的歐姆定律是:

電導(dǎo)的歐姆定則是:G=I/U

處處與電阻對(duì)立,樣樣與電阻不同,如果是兄弟,觀念差距如此之大,還不如敵人算了。

既然如此,電阻有電阻值而電阻值的決定因數(shù)為:長(zhǎng)度、截面積、電阻率那么電導(dǎo)呢?電導(dǎo)值該怎么求,又與電阻值有著什么樣的關(guān)系?

首先先來(lái)看電阻值的求解方法

公式如下:

在這里電阻的阻值與長(zhǎng)度成正比,也就是導(dǎo)線越長(zhǎng)電阻越大,而與截面積成反比。這是什么意思,截面積就是水管的管徑,如果管徑越粗,那么阻礙就越小,與之對(duì)應(yīng)的是電阻阻值變小。而如果管徑越小,阻礙越大。這有點(diǎn)生活常數(shù)的都知道。

如圖所示,從左往右的阻力會(huì)越來(lái)越小,其管徑越來(lái)越大。

那么導(dǎo)線也一樣
  

 
同理導(dǎo)線的平方越大,比如1平方與2.5平方對(duì)電流的阻礙就會(huì)發(fā)現(xiàn)變化,這就是為什么,導(dǎo)線越細(xì)越容易熱,特別是在大電流的情況下。

而電導(dǎo)則與之相反,電導(dǎo)描述的是電流的通過(guò)能力,所以他就要考慮考慮,我究竟是與長(zhǎng)度發(fā)生關(guān)系還是與截面積發(fā)生關(guān)系。如果長(zhǎng)度越短截面積越大的話,電流的通過(guò)能力就越強(qiáng)、而與之相反的話豈不是和電阻一樣。

好,既然如此,我呀就和你電阻對(duì)著干,我把你的電阻值的計(jì)算公式整反,讓其截面積與電導(dǎo)成正比與長(zhǎng)度成反比。

所以電導(dǎo)的公式如下:G=KA/L

其中K為電導(dǎo)率,A為截面積,L為長(zhǎng)度

電導(dǎo)率需要查表,即:

既然如此難道電導(dǎo)真的就一無(wú)是處嗎?并不是。

在中學(xué)物理中學(xué)過(guò)電阻的并聯(lián)計(jì)算,其總電阻的倒數(shù)等于各分電阻的倒數(shù)之和。

圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

 

而現(xiàn)在不需要了,因?yàn)槲覀儠?huì)電導(dǎo)呀!既然是倒數(shù)計(jì)算,那么就用電導(dǎo)求其結(jié)果,然后再轉(zhuǎn)為電阻值,是不是很方便?

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