1.3 线性电阻元件

1.3.1 电阻伏安关系

电路中的电阻元件可以是实际的电阻,也可以是用电设备的理想化模型,如电炉、灯具等。我国使用的图形符号为一矩形,如图1-9a所示;美国、加拿大等国家用折线代表电阻元件,如图1-9b所示。电阻元件的表示字母是R,在国际单位制中,单位是Ω(欧姆)。常用单位还有kΩ(千欧)、MΩ(兆欧)等。

图1-9 电阻元件的图形符号

a)我国常用的电阻符号 b)美国等国家使用的电阻符号

如前所述,当电阻两端的电压与流过电阻的电流是关联参考方向时,根据欧姆定律,电压与电流有如下关系

u=iR (1-1)

或者

i=Gu

式中,G称为电阻元件的电导,是电阻的倒数,在国际单位制中单位是S(西门子)。

由式(1-1)可得

当电阻R是常数时,称为线性电阻。线性电阻的伏安关系曲线如图1-10所示,是一条过原点的直线。反之,当电阻R不是常数时,称为非线性电阻。这里不讨论非线性电阻。

图1-10 线性电阻的伏安关系曲线

1.3.2 电阻功率

根据功率的定义及式(1-1)、式(1-2)有如下关系

电阻元件是耗能元件,一般把吸收的电能转换成热能消耗掉,因此功率不会小于零。电阻元件在一段时间内消耗的电能为

在直流电路中有