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MC1-0939-在电路中不受电阻阻碍的电流,种类如下

MC1-0939 考电阻阻碍作用的普遍性。导体电阻等于电阻率乘长度除以截面积,接头接触电阻、电源内阻同样存在,高频下趋肤效应还会使等效电阻变大。直流、音频、射频三类电流都受到阻碍,完全不受电阻阻碍的电流并不存在。

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【题目编号】MC1-0939

【题目】在电路中不受电阻阻碍的电流,种类如下:

【答案】A

[A]不存在

[B]射频电流

[C]音频电流

[D]直流电流

考点速览

题干问在电路中不受电阻阻碍的电流有哪几种,正确项是不存在。这是一道概念陷阱题:它把电流按频率分成射频电流、音频电流、直流电流等类别,诱导人去挑其中某一类看起来特殊的电流。真正要考的是电阻的普遍性——只要导体里流过电流,就必然有阻碍,也就必然有电阻。业余无线电里常用的馈线损耗、线圈发热、功放管温升,全都是电阻在起作用的具体表现。

电阻从哪来

导体的电阻来源于自由电子在定向移动过程中与晶格离子、杂质和缺陷的碰撞。宏观上,一段均匀导体的电阻等于电阻率乘以长度再除以横截面积。电阻率是材料的固有属性,铜约一点七乘以十的负八次方欧姆米,铝约二点八乘以十的负八次方欧姆米,银更低但价格高。导线越长、越细,电阻越大;这一点在天线振子和长馈线上都能直观感受到。

除了导体本身,实际电路里还有几处隐蔽的电阻。导线接头与插件的接触电阻,虽然通常只有几毫欧到几十毫欧,但大电流下同样产生可观的压降和热量;电源内阻在发射瞬间造成压降;电容器的等效串联电阻和电感线圈的直流电阻,这些参数在射频电路里常被忽略,却直接决定滤波器插入损耗和加感线圈的发热量。

高频下电阻为什么会变大

直流时电流在导线截面上是均匀分布的,有效截面就是几何截面。频率升高后出现趋肤效应(skin effect),电流被挤向导体的表层,有效截面积减小,交流电阻随之上升。同一根导线在几十兆赫下的电阻可能是直流电阻的好几倍,这就是高频线圈要用镀银线、馈线要用多股或铜管的原因。

趋肤深度随频率升高而变浅。频率越高,电流越集中在表面薄层,导线的有用部分越少,损耗越大。这也解释了为什么大功率短波功放的电感常用粗铜管或镀银铜带绕制,而音频变压器用普通漆包线就够。

逐项辨析

选项 A 正确。任何电流在导体中流动都会受到电阻的阻碍,不存在完全不受阻碍的电流种类。题干以种类设问,而电阻阻碍的普遍性与电流的频率、方向、波形都无关,所以正确答案是这种电流根本不存在。

选项 B 错误。射频电流只是频率较高的交流电流,通常指几十千赫到几百吉赫范围内的电流。它在导体中同样受电阻阻碍,而且因为趋肤效应,等效电阻往往比直流时更大,天线导体、加感线圈、馈线的损耗正来自这里。

选项 C 错误。音频电流是落在人耳可听频段范围内、大约二十赫兹到二十千赫的交流电流。话筒线、音频放大器输出级都要考虑导线电阻带来的信号衰减与失真,说明它同样受阻碍。

选项 D 错误。直流电流方向不变、大小恒定,但导线电阻对它的阻碍从未消失。欧姆定律正是从直流电路总结出来的:一段导线加上直流电压,电流等于电压除以电阻,电阻越大电流越小。

需要补一句的是超导这种特殊情形。某些材料在极低温度下电阻会突然降为零,这是材料在特定条件下的宏观量子现象,与电流按种类划分没有关系,也不是常规电路中可以指望的状态。在正常温度、常规导线和业余电台的实际条件下,认为电流必然受到电阻阻碍是成立的。

易混淆点

容易混淆的是阻碍与阻断。电阻只是削弱电流,让电流变小并产生压降,并不会把电流完全切断;真正能切断电流的是断开的开关或绝缘间隙。题干问的是不受阻碍,而不是不被阻断,这两个词差别很大。

另一个混淆点是把电阻等同于电阻器。电阻是电路的一种固有属性,任何导体都有;电阻器只是专门做成元件形式、具有特定阻值和功率额定值的器件。题目讨论的是属性层面的电阻,与是否使用电阻器无关。

应试要点

一句话记住:有电流就有阻碍,有阻碍就有电阻;直流、音频、射频三种电流都不能幸免,所以不受电阻阻碍的电流并不存在。看到这类以种类设问、选项却列出一串正常分类的题目,多半是在考某个物理属性的普遍性,往全都有份或根本不存在的方向想。

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