第十章 10.2 电阻率 欧姆定律的微分形式1.pptx

1、第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,一、部分欧姆定律,一段导体中的电流等于这段导体两端的电压除以这段导体的电阻。,= ,二、导体的电阻,1、导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流无关， 只与导体材料的性质、几何形状有关。,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,1）对于温度一定、材料一定、粗细均匀的导体，其电阻与导体 的长度成正比，与导体的横截面积成反比。,= ,2）对温度一定，材料不均匀，粗细不均匀的导体，其电阻为,= ,3）电阻的单位,欧姆（）,1= 10 3 = 10 6 ,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,三、导体的电阻率,1、电阻率：,单位： 国际单位制中，电阻率的单位是欧姆米，常用

2、单位是欧姆平方毫米/米,长1米、横截面积是1平方毫米的某种材料制成的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。,表示各种物质电阻特性的物理量。,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，电阻率与 导体的材料有关，导体材料的电阻率决定于材料自身的性质。电阻率还和导体的温度有关，各种材料的电阻率都随温度而变化。在温度变化不大的范围内，几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，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220 V 1OO W电灯灯丝的电阻，通电时是484欧姆，未通电时只有40欧姆左右。,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形

3、式,2、不同材料电阻率有什么不同？电阻率不同的材料 在实践中有哪运用？,3、导体的电阻率与温度的关系,导体的电阻率随温度的变化而改变，通常用电阻温度 系数表示导体的电阻率随温度变化的情况。,有正电阻温度系数和负电阻温度系数,不同材料电阻率不同，电阻率大的材料作为绝缘体， 电阻率小的作为导体。,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,4、导体电阻率随温度变化的特性在实践中的运用,标准电阻、电工仪表。,电阻温度系数小的材料,电阻随温度变化的特性,金属电阻温度计、传感器中的传感元件。,根据导体电阻随温度而变化的规律来测量温度的温度计。最常用的电阻温度计都采用金属丝绕制成的感温元件，主要有铂电阻温度计和铜

4、电阻温度计，在低温下还有碳、锗和铑铁电阻温度计。,精密的铂电阻温度计是目前最精确的温度计，温度覆盖范围约为14903K，其误差可低到万分之一摄氏度，它是能复现国际实用温标的基准温度计。我国还用一等和二等标准铂电阻温度计来传递温标，用它作标准来检定水银温度计和其他类型的温度计。分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。,金属电阻温度计资料,电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。它的测量范围为-260至600左右。利用导体电阻随温度变化而改变的性质而制成的测温装置。通常是

5、把纯铂细丝绕在云母或陶瓷架上，防止铂丝在冷却收缩时产生过度的应变。在某些特殊情况里，可将金属丝绕在待测温度的物质上，或装入被测物质中。在测极低温的范围时，亦可将碳质小电阻或渗有砷的锗晶体，封入充满氦气的管中。将铂丝线圈接入惠斯通电桥的一条臂，另一条臂用一可变电阻与两个假负载电阻，来抵偿测量线圈的导线的温度效应。,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,热敏电阻的一种，正温度系数热敏电阻其电阻值随着PTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的增加，温度越高，电阻值越大。,正温度系数热敏电阻,这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子

6、 (电子和孔穴)数目少，所以其电阻值较高;随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。,负温度系数热敏电阻,传感元件小资料,简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。它由敏感元器件（感知元件）和转换器件两部分组成，有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号，本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多，就其感知外界信息的原理来讲，可分为物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。化学类，基于化学反应的原理。生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。,温度传感

7、器主要由热敏元件组成。市场上销售的有双金属片、铜热电阻、铂热电阻、热电偶及半导体热敏电阻等。以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用广泛，半导体热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、精度高的特点，而且制造工艺简单、价格低廉。 按温度特性热敏电阻可分为两类，随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。,温度传感器及热敏元件,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,甲烷传感器报警器,气体传感器,湿度传感器,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,KGY5型瓦斯抽放管道压力传感器,压电脉博传感器,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,线性霍尔传感器 霍尔元件,油箱传感器支架零件,温度传感器,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,气敏传感器,热电偶（燃具熄火保护装置传感元件）,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,热电偶传感器,温度传感器,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,光传感器（单反相机用）,液位传感器,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,DCE80-45E堆高机油门踏板位置传感器,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,四、欧姆定律的微分形式,式反映了一段有限大小的导体的导电规律， 称为欧姆定律的积分形式。,= ,1、欧姆定律的积分形式,2、欧姆定律的微分形式,= ,= ,= ,=,= , = ,第二节 电阻率 欧姆定律的微分形式,式子表明