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

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

當電壓源連接到分壓器上時，電流的流量如何計算？

例，電池分壓器分析。假設一個汽車電池是一個理想的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，電池輸出電壓會降到多少?

b.當電池連接到1-又負載時輸出電壓是多少?

連接線電阻

在許多情況下，連接線被認為是完美的——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，這種假設可能會導致嚴重的錯誤。換一種說法，電源電路設計的一個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，就會浪費電力，在極端情況下，導體可能會熱到引發(fā)火災危險。

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系:

R = ρ lA (1.18)

其中ρ為材料的電阻率，l為導線長度，A為導線截面積。

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)常使用的單位是復雜的(像往常一樣)，并以圓形密耳表示的區(qū)域為基礎。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

導線的電阻在某種程度上也與溫度有關(當溫度升高時，更大的分子活性會干擾電子的平穩(wěn)流動，從而增加電阻)。還有一種現(xiàn)象叫做集膚效應，它會導致導線電阻隨著頻率的增加而增加。在較高的頻率下，導體核心的固有電感導致電流在導線中心流動比在導體外緣流動更困難，從而增加了整個導體的平均電阻。在60hz時，對于中等負荷(不是公用電力)，趨膚效應是不顯著的。電力期貨資料，及供參考。至于材料，銅是首選，但鋁，因為更便宜，有時被專業(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，從而造成火災危險。

導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)編號指定。AWG數(shù)字是基于導線電阻，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，尺寸越小的導線直徑越大，因此電阻越低。普通的房屋布線通常是12 AWG號，大約是普通鉛筆鉛頭的直徑。用AWG編號指定的最大導線是0000，通常寫為4/0，直徑為0.460 in。對于較重的線材，通常是絞合的(由許多單獨的線材捆綁在一起)，其尺寸在美國規(guī)定為數(shù)千個圓形軋機(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)科學院相關資料，參數(shù)和國內(nèi)有較大差異。僅供學術參考，不作為任何實際操作使用依據(jù)！

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