分壓器是一種看似簡單，但卻非常有用和重要的電路。這是我們第一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)的例子。

雙端口網(wǎng)絡(luò)有一對(duì)輸入線和一對(duì)輸出線，分壓器的分析是對(duì)歐姆定律和我們所學(xué)的串聯(lián)電阻的直接推廣。

當(dāng)電壓源連接到分壓器上時(shí)，電流的流量如何計(jì)算？

例，電池分壓器分析。假設(shè)一個(gè)汽車電池是一個(gè)理想的12v電源串聯(lián)0。1內(nèi)阻。

16條基本的電路和磁路

a.交付10a時(shí)，電池輸出電壓會(huì)降到多少?

b.當(dāng)電池連接到1-又負(fù)載時(shí)輸出電壓是多少?

連接線電阻

在許多情況下，連接線被認(rèn)為是完美的——也就是說，好像它沒有電阻——所以在這些電線中沒有電壓降。

然而，這種假設(shè)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的錯(cuò)誤。換一種說法，電源電路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分是選擇足夠重的電線來傳輸電力而不產(chǎn)生過多的損耗。如果連接線太小，就會(huì)浪費(fèi)電力，在極端情況下，導(dǎo)體可能會(huì)熱到引發(fā)火災(zāi)危險(xiǎn)。

電線的電阻主要取決于它的長度、直徑和材料。方程(1。18)描述了抵抗的基本關(guān)系:

R = ρ lA (1.18)

其中ρ為材料的電阻率，l為導(dǎo)線長度，A為導(dǎo)線截面積。

l用米(m)表示，A用m2表示，SI系統(tǒng)中電阻率ρ的單位是又-m(在這些單位中，銅的ρ = 1.724 × 10−8又-m)。然而，在美國經(jīng)常使用的單位是復(fù)雜的(像往常一樣)，并以圓形密耳表示的區(qū)域?yàn)榛�礎(chǔ)。圓密耳是直徑為0.001的圓的面積。(1 mil = 0.001英寸)。那么我們?nèi)绾未_定直徑為d (mils)的導(dǎo)線的截面積(以圓mils為單位)呢?這和問有多少直徑為1密耳的圓可以放入直徑為d密耳的圓是一樣的。

A = π4d2平方米π4·12sqmil/cmil = d2 cmil (1.19)

例1.5從密耳到歐姆。在20◦C退火銅的電阻率為10.37歐姆-圓-密耳/英尺。100英尺直徑為80.8密耳(0.0808英寸)的導(dǎo)線的電阻是多少?

解決方案

R = ρ lA = 10.37−cmil/ft·100 ft(808)2cmil = 0.1588

導(dǎo)線的電阻在某種程度上也與溫度有關(guān)(當(dāng)溫度升高時(shí)，更大的分子活性會(huì)干擾電子的平穩(wěn)流動(dòng)，從而增加電阻)。還有一種現(xiàn)象叫做集膚效應(yīng)，它會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線電阻隨著頻率的增加而增加。在較高的頻率下，導(dǎo)體核心的固有電感導(dǎo)致電流在導(dǎo)線中心流動(dòng)比在導(dǎo)體外緣流動(dòng)更困難，從而增加了整個(gè)導(dǎo)體的平均電阻。在60hz時(shí)，對(duì)于中等負(fù)荷(不是公用電力)，趨膚效應(yīng)是不顯著的。電力期貨資料，及供參考。至于材料，銅是首選，但鋁，因?yàn)楦�便宜，有時(shí)被專業(yè)人士使用，但從不用于家庭布線系統(tǒng)。鋁在壓力下慢慢變形，最終松開連接。再加上暴露在外的鋁表面形成的高電阻率氧化物，可以造成足夠高的i2r損失，從而造成火災(zāi)危險(xiǎn)。

導(dǎo)線的尺寸在美國直徑小于0.5英寸左右。電力期貨資料，及供參考。由其美國線規(guī)(AWG)編號(hào)指定。AWG數(shù)字是基于導(dǎo)線電阻，這意味著更大的AWG數(shù)字有更高的電阻，因此更小的直徑。相反，尺寸越小的導(dǎo)線直徑越大，因此電阻越低。普通的房屋布線通常是12 AWG號(hào)，大約是普通鉛筆鉛頭的直徑。用AWG編號(hào)指定的最大導(dǎo)線是0000，通常寫為4/0，直徑為0.460 in。對(duì)于較重的線材，通常是絞合的(由許多單獨(dú)的線材捆綁在一起)，其尺寸在美國規(guī)定為數(shù)千個(gè)圓形軋機(jī)(kcmil)。例如，用于公用事業(yè)輸電線路的1000 kcmil絞合銅線為1。15。直徑和電阻0.076歐姆每英里。在使用公制的國家，導(dǎo)線的尺寸簡單地用直徑來表示，單位是毫米。表1.3給出了電線電阻的一些值，在68◦f不同規(guī)格的銅線的電阻，每100英尺歐姆，也給出了最常見絕緣銅線的最大允許電流。

注：本文源自美國工業(yè)科學(xué)院相關(guān)資料，參數(shù)和國內(nèi)有較大差異。僅供學(xué)術(shù)參考，不作為任何實(shí)際操作使用依據(jù)！

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