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第三节
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一、电阻的性质
电流在物体中通过时所受到的阻力称为电阻。 电阻小的物质称为导电体，简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。
如同驾车辆在道路上行驶，道路宽阔通畅，车可以开得飞快，但是当道路混乱时有各种各样的交通标志管理，又如道路有宽的地方、也有窄的地方，都会使汽车的速度减慢。电路与道路有相似的地方，电路中有各种各样影响电流流动的因素，在电工学上称为电阻。导体的电阻越大，则表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。
二、电阻的单位与换算
导体的电阻通常用字母 R 表示，电阻的单位是欧姆，简称欧，用希腊字母Ω表示。电阻的单位有1TΩ=1000GΩ；1GΩ=1000MΩ；1MΩ=1000kΩ；1kΩ=1000Ω。
三、能够改变电阻大小的因素
电阻的阻值大小一般与温度、湿度有关，还与导体长度、粗细、材料有关。
①导体电阻与长度成正比，即导体越长电阻越大，导体越短电阻越小。
②电阻与导体的横截面积成反比，即导体越细电阻越大，导体越粗电阻越小。
③同长度、同截面导体的电阻因选用材料的不同而有差异，为说明不同材料有不同的阻值，采用了电阻率这个概念。
④导体电阻与温度成正比，即导体温度越高电阻增大，导体温度越低电阻减小。
⑤湿度不同，电阻也不同，湿度大时电阻低。
四、电阻率
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1m、横截面积是1mm 2 的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。在温度一定的情况下， ρ 是电阻率； L 为材料的长度，单位为m； S 为面积，单位为m 2 ，这时，电阻率的单位为Ω·m。
但在电工实用上常以某种导体长1m，横截面积为1mm 2 ，在20℃时所具有的电阻值，作为该种导体的电阻率。用字母“ ρ ”表示。其单位为：欧姆·毫米 2 /米（Ω·mm 2 /m）。
各种导体的电阻可用下列公式表示：
式中 ρ ——电阻率，Ω·mm 2 /m；
R ——导体电阻，Ω；
L ——体长度，m；
S ——导体截面积，mm 2 。
可以看出，材料的电阻大小正比于材料的长度，导线越长，电阻越大；而反比于其截面，截面越大，电阻越小。
常用金属导体在20℃时的电阻率（Ω·m）：①银1.56×10
-8
；②铜1.75×10
-8
；③铝2.83×10
-8
；④钨5.48×10
-8
；⑤铁9.78×10
-8
；⑥铂2.22×10
-7
；⑦锰铜4.4×10
-7
；⑧汞9.6×10
-7
；⑨康铜5.0×10
-7
；⑩镍铬合金1.0×10
-6
；
铁铬铝合金1.4×10
-6
；
铝镍铁合金1.6×10
-6
；
石墨（8～13）×10
-6
。
电阻与温度关系：
R t = R 20 ［1+ α （ t -20）］
式中 R t ——导体在 t ℃时的电阻；
R 20 ——导体在20℃时的电阻；
α ——导体电阻温度系数（常用金属导体约0.4％）；
t ——当时的温度。
电阻率说明如下。
（1）电阻率 ρ 不仅与导体的材料有关，而且还与导体的温度有关。在温度变化不大的范围内，几乎所有金属的电阻率随温度的变化发生线性变化。
（2）由于电阻率随温度改变而改变，所以对于某些电器的电阻，必须说明它们所处的物理状态，如一个220V、100W电灯灯丝的电阻，通电时是484Ω，未通电时只有40Ω左右。
（3）电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性，电阻是反映物体对电流阻碍作用的属性。通俗地讲电阻率是反应物质对电流阻碍作用的变化率，电阻是实际对电流的阻碍作用力。
五、电阻电路的连接与阻值
（1）电阻串联电路 在电阻串联电路中，总电阻等于在各支路（分路）上的电阻之和，如图1-12所示。总电阻 R 总 = R 1 + R 2 + R 3 =1+2+3=6（Ω）。 可见串联电阻的总阻值比任何一个支路的电阻都大。
R 总 = R 1 + R 2 + R 3 +…+ R n
图1-12 电阻的串联
（2）电阻并联电路 在电阻并联的电路中，总电阻的倒数等于在各支路上的电阻的倒数之和，如图1-13所示，总电阻1/ R 总 =1/1+1/2+1/3=11/6≈0.54（Ω）。 可见并联电阻的总阻值比任何一个支路的电阻都小。
图1-13 电阻的并联
六、欧姆定律
已经了解电路中的三个基本要素电压、电流和电阻，在实际中它们之间又有哪些关系呢？欧姆定律就是用来说明它们三者之间关系的定律。即当电阻不变时，通过导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压不变时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比。 由此得到了电路中的电流与电压、电阻之间的关系。如果已知其中的任何两个物理量，则可以根据欧姆定律求出第三个物理量。
欧姆定律的表达式1： 已知电路中的电压 U 和电阻 R ，可求得电路电流 I ， I = U / R 。如图1-14所示。举例：电路电压为12V，电阻为6Ω，求电流 I 。解： I = U / R =12/16=2（A），电路电流为2A。
图1-14 欧姆定律的表达式1的电路
欧姆定律的表达式2： 已知电路中的电流 I 和电阻 R ，可求得电路的电压 U ， U = IR ，如图1 - 15所示。举例，电路中电流为1A，电阻为10Ω，求电路电压 U 。解： U = IR =1×10=10（ V ），电路电压为10 V 。
图1-15 欧姆定律的表达
欧姆定律的表达式3： 已知电路的电压 U 和电流 I ，可求得电路中的电阻 R ， R = U / I 。如图1-16所示。举例：电路中的电压为36V，电流为0.5A，求电路电阻 R 。解： R = U / I =36/0.5=72（Ω），电路电阻为72Ω。
图1-16 欧姆定律的表达
欧姆定律在实际工作中说明的问题如下。
（1）说明了当电阻不变时电压越高电流越大，电压不变时电阻越小电流越大，通过欧姆定律就可以理解“为什么电压越高越危险”、“为什么不能用湿手触摸电器”等安全用电知识。
（2）说明了导体两端获得的电压与它的电阻成正比。要注意式中的电压与电流之间的数量对应关系与因果关系不能混为一谈，不能说成“导体的电阻一定时，导体两端的电压与通过的电流成正比”，因为电压是形成电流的原因，是电压的高低决定电流的大小，而不是电流的大小决定电压的大小。
（3）通过欧姆定律能够更好地理解短路的危害。
