【题目编号】MC1-0944
【题目】电阻的单位是:
【答案】A
[A]欧(姆)
[B]安(培)
[C]伏(特)
[D]瓦(特)
考点速览
这道题问电阻的单位,正确项是欧姆。题目本身属于最基础的电学常识,但与它相邻的几个概念很容易混成一团:电导、阻抗、耗散功率,各自都有独立的单位。把这几个单位之间的关系理顺,既有助于答对这一类题,也能避免在实际测量中把物理量张冠李戴。
欧姆定律与欧姆这个单位
电阻(resistance)表示导体对电流阻碍作用的强弱,符号 R。它的定义式是电压除以电流:当导体两端的电压为一伏特、通过的电流为一安培时,这段导体的电阻就是一欧姆(ohm),符号为希腊字母 omega。等价的写法是一欧姆等于一伏特每安培。
欧姆定律有三个变形,分别用于三种场合:已知电流与电阻求电压,已知电压与电阻求电流,已知电压与电流求电阻。万用表测电阻的原理,就是把已知的电压或电流送进被测元件,再读出另一个量来推算。欧姆定律只对线性电阻严格成立,二极管、灯丝这类非线性元件,电压与电流不成正比,用同一个电阻值去描述它们只在特定工作点附近才有效。
电阻的几张面孔
电阻这个概念在无线电里出现的场合远比元件盒上的色环丰富。导线有电阻,长馈线的导体损耗最终表现为电阻性损耗。电源有内阻,内阻大小直接影响大电流发射时的电压跌落。天线有辐射电阻,这是天线理论里的等效量:把天线辐射出去的功率等效成某个电阻上耗散的功率,数值越大表示辐射能力越强,与天线导体本身的损耗电阻不是一回事,两者之比决定天线效率。
人工负载(俗称假负载)是一个纯粹的五十欧姆电阻,加装散热片后可以承受几十瓦甚至上百瓦的功率。调整发射机时用它代替天线,既能避免干扰,又能把发射机看到的状态固定在设计阻抗上。
电导:电阻的倒数
电阻的倒数叫电导(conductance),符号 G,单位是西门子(siemens),符号 S,一西门子等于一安培每伏特。绝缘电阻极大,用西门子表示就成了极小的数字,工程上也有用姆欧这种旧称的。交流电路里与阻抗对应的是导纳(admittance),符号 Y,实部是电导,虚部是电纳,单位同样是西门子。并联电路用电导计算往往比用电阻省事,这就是引入它的原因。
逐项辨析
选项 A 是欧姆,电阻的单位,正确。
选项 B 是安培(ampere),电流的单位。电流是电阻定义式里的分母,比值的结果不落在安培上。
选项 C 是伏特(volt),电压的单位,是定义式里的分子,同样不是最终结果。
选项 D 是瓦特,功率的单位。这一项最容易被误选,因为电阻通电就发热,标称"五瓦""十瓦"的水泥电阻满眼皆是。要说清楚的是:那些瓦数指的是电阻器允许耗散的功率,即额定功率,描述的是器件能承受多少,而不是电阻本身用什么单位来量。一个电阻器的阻值用欧姆,它的额定功率用瓦特,两个数字各管一件事。
电阻与阻抗:单位相同,含义不同
直流电阻与交流阻抗的单位都是欧姆,但两者的适用范围不同。直流电阻是阻抗在电抗为零时的特例;一段导线的直流电阻可以用万用表轻易量出来,几近于零,可它构成的同轴电缆却有着五十欧姆的特性阻抗——特性阻抗不是用万用表量出来的数值,而是电磁波沿传输线传播时电压波与电流波之比。把这两件事分清,就不会再对"线阻为零却有五十欧姆阻抗"感到困惑。
应试要点
电阻的单位是欧姆,一欧姆等于一伏特每安培,等于一伏特每安培的导出单位。电导的单位是西门子,与欧姆互为倒数。电阻器上标注的瓦数说的是额定耗散功率,不改变电阻这个量本身的单位。