电阻

金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的。自由电子在运动中要与金属正离子频繁碰撞，每秒钟的碰撞次数高达1015左右。这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动，表示这种阻碍作用的物理量叫作电阻。不但金属导体有电阻，其他物体也有电阻。导体的电阻是由它本身的物理条件决定的，金属导体的电阻是由它的材料性质、长短、粗细（横截面积）以及使用温度决定的  。

电阻是描述导体导电性能的物理量，用R表示。电阻由导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值来定义，即：

所以，当导体两端的电压一定时，电阻愈大，通过的电流就愈小；反之，电阻愈小，通过的电流就愈大。因此，电阻的大小可以用来衡量导体对电流阻碍作用的强弱，即导电性能的好坏。电阻的量值与导体的材料、形状、体积以及周围环境等因素有关  。

电阻率描述导体导电性能的参数。对于由某种材料制成的柱形均匀导体，其电阻R与长度L成正比，与横截面积S成反比，即：

式中ρ为比例系数，由导体的材料和周围温度所决定，称为电阻率。它的国际单位制(SI)是欧姆·米 (Ω·m)。常温下一般金属的电阻率与温度的关系为：

式中ρ0为0℃时的电阻率； α为电阻的温度系数； 温度t的单位为摄氏温度。半导体和绝缘体的电阻率与金属不同，它们与温度之间不是按线性规律变化的。当温度升高时，它们的电阻率会急剧地减小。呈现出非线性变化的性质   。

一、计算公式：

（1）R=ρL/S (其中，ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积)　

（2）定义式：R=U/I

（3）串联电路中的总电阻：R=R1+R2+R3+……+Rn

（4）并联电路中的总电阻：1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn

（5）通过电功率求电阻：R=U²/P；R=P/I²

说明：

物理学中，电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小。导体的电阻越大，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、单位表示

导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆(ohm)，简称欧，符号是Ω(希腊字母，读作Omega)，1Ω=1V/A。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)(兆=百万，即100万)。

KΩ(千欧)，  MΩ(兆欧)，他们的换算关系是：两个电阻并联式也可表示为

1TΩ=1000GΩ;1GΩ=1000MΩ;1MΩ=1000KΩ;1KΩ=1000Ω(也就是一千进率)

基本上没有电路板会不用电阻，任何电路板上使用最多的器件就是电容和电阻。各种上下拉电阻，反馈电阻等等。

1、热效应

根据焦耳定律，电流流过电阻就会发热。电阻的热效应的应用也有很多，电热毯、电火桶、电水壶。

对于一些室外应用的电子设备，特别对于一些集成有高性能CPU的SOC，对工作温度要求很苛刻，大都只能满足商业级应用，大冬天在东北，零下三十多度，温度太低，很可能开不了机。

通常都会加一个大功率电阻做预加热功能，当温度上来后，设备启动了再关掉。之所有关掉，因为设备自己工作的功耗也会发热，可以保持温度。

2、零欧姆电阻

零欧姆电阻也叫跳线电阻(Jumper)。在电路设计中，为了调试方便或者作兼容设计经常使用。例如在作预研设计时，为了调试时能测试芯片的每组电源的工作电流，通常需要用零欧姆电阻将电源分成多路。

1、长度：当材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。

2、横截面积：当材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。

3、材料：当长度和横截面积相同时，不同材料的导体电阻不同。

4、温度：对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，如金属等；对少数导体来说，温度越高，电阻越小，如碳。

电阻是导体本身的一种属性，因此导体的电阻与导体是否接入电路、导体中有无电流、电流的大小等因素无关。超导体的电阻率为零，所以超导体电阻为零。

各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在1.39K（-271.76℃）以下，铅在7.20K（-265.95℃）以下，电阻就变成了零。这就是超导现象，用具有这种性能的材料可以做成超导材料。已经开发出一些“高温”超导材料，它们在100K（-173℃）左右电阻就能降为零。

如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能消耗。如果用超导材料制造电子元件，由于没有电阻，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大的缩小，进一步实现电子设备的微型化。