本文經(jīng)作者授權(quán)發(fā)布并標(biāo)注原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明。

一. 歐姆定律的歷史

1826年，德國(guó)的一個(gè)30多歲中學(xué)老師歐姆發(fā)現(xiàn)了電學(xué)上的一個(gè)重要定律——?dú)W姆定律，這是他最大的貢獻(xiàn)。這個(gè)定律在我們今天看來很簡(jiǎn)單， 然而它的發(fā)現(xiàn)過程卻并非如一般人想象的那么簡(jiǎn)單，歐姆為此付出了十分艱巨的勞動(dòng)。

在那個(gè)年代，人們對(duì)電流強(qiáng)度、電壓、電阻等概念都還不大清楚，特別是電阻的概念還沒有，當(dāng)然也就根本談不上對(duì)它們進(jìn)行精確測(cè)量了；況且歐姆本人在他的研究過程中，也幾乎沒有機(jī)會(huì)跟他那個(gè)時(shí)代的物理學(xué)家進(jìn)行接觸，他的這一發(fā)現(xiàn)是獨(dú)立進(jìn)行的。甚至，剛開始科學(xué)界仍不承認(rèn)歐姆的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，許多人對(duì)他還抱有成見，甚至認(rèn)為定律太簡(jiǎn)單，不足為信。這一切使歐姆也感到萬分痛苦和失望，但他堅(jiān)持科學(xué)真理，不屈不撓，最終得到世人的認(rèn)可！

歐姆獨(dú)創(chuàng)地運(yùn)用庫(kù)侖的方法制造了電流扭力秤，用來測(cè)量電流強(qiáng)度，引入和定義了電動(dòng)勢(shì)、電流強(qiáng)度和電阻的精確概念。

歐姆

歐姆是一個(gè)天才的研究者，一個(gè)很有天賦和科學(xué)抱負(fù)的人。歐姆定律及其公式的發(fā)現(xiàn)，給電學(xué)的計(jì)算，帶來了很大的方便。為紀(jì)念他，電阻的單位“歐姆” （簡(jiǎn)稱“歐”，符號(hào)為Ω），以他的姓氏命名

二.電阻的應(yīng)用實(shí)例

下面我們開始給出實(shí)例，來看看電阻的用途吧！

圖1

電路講解： 如（圖1）所示，該電路是一個(gè)最基本的電阻用法： 限流。由于LED的正向壓降較小，當(dāng)供應(yīng)電壓較高時(shí)，必須用電阻進(jìn)行限制通過LED燈的電流，否則電流過大，LED燈會(huì)永久性損壞。LED的驅(qū)動(dòng)電流正常在20mA以內(nèi)，本電路中，IF =ILED= (5-VF)/R, 其中VF是LED燈的壓降，根據(jù)不同種類的LED顏色，VF通常在1.8~3.3V之間。

 

圖2

電路講解： 如（圖2）所示，該電路是一個(gè)通過電阻對(duì)LED發(fā)光二極管進(jìn)行電流設(shè)置的例子，即使供應(yīng)電壓+VS在一定的范圍內(nèi)變化時(shí)，LED基本上得到一個(gè)固定電流大小的驅(qū)動(dòng)。Iout=ILED= 1.4/Rext。1.4V由BCR402內(nèi)部的2個(gè)二極管得到。

 

圖3

電路講解： 如（圖3）所示，該電路是一個(gè)RC震蕩電路，震蕩輸出頻率 Fout由RT和CT決定，基本不受供電電壓影響，當(dāng)RT固定時(shí)，這個(gè)電路可以作為一個(gè)高精度測(cè)量電容的電路（通過測(cè)量Fout的值，就可以計(jì)算出CT的值）。在這個(gè)電路中，R1和R2起的作用，是分壓的作用，B點(diǎn)電壓在1/3VDD或2/3VDD之間變換。U1是一個(gè)比較器用途的運(yùn)算放大器芯片，高速軌到軌輸入輸出二運(yùn)放TLV2316或TLV4316等都可以很好的勝任！

 

圖4

電路講解： 如（圖4）所示，該電路是電流監(jiān)測(cè)、檢測(cè)電路，這個(gè)電路中通過Rsense的大電流Ilaod 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微小的壓降，接著MAX4173對(duì)這個(gè)微小壓降進(jìn)行放大后，在輸出端OUT可以得到一個(gè)較大倍數(shù)（20/50/100）的大電壓，從而在OUT端可以通過示波器實(shí)時(shí)看到負(fù)載的電流大小和波形！這個(gè)電路，通常可用來觀察和測(cè)量低功耗系統(tǒng)的功耗和工作狀態(tài)。

 

圖5

電路講解： 如（圖5）所示，該電路是一個(gè)數(shù)控恒流源電路，電路中通過運(yùn)放的虛短原理和作用，使得A點(diǎn)的電壓等于DAC數(shù)控的輸出電壓VIN, 從而實(shí)現(xiàn)IOUT是固定的輸出，即恒流源。當(dāng)DAC數(shù)控的電壓VIN變化時(shí)，IOUT也跟著等比例變大或變小。

 

圖6

電路講解： 如（圖6）所示，該電路是路燈自動(dòng)控制器，它可以白天關(guān)閉路燈，而天黑的時(shí)候，可以自動(dòng)點(diǎn)亮路燈。其關(guān)鍵的地方就是采用了具有光敏特性的電阻LDR1，這種電阻的阻值會(huì)根據(jù)光照亮度的大小發(fā)生變化，比如：白天電阻值小，而晚上電阻變大很多！利用這種光敏特性，從而實(shí)現(xiàn)了路燈的自動(dòng)控制。圖中，R2、R3、P1起分壓的作用，用于設(shè)置電壓的比較閥值，P1可以調(diào)節(jié)路燈開或關(guān)的光控靈敏度。Ry是繼電器，受控開關(guān)連接路燈的開關(guān)電路。

受篇幅限制，這里僅僅給出了電阻的常見用法，實(shí)際上電阻的作用是很廣泛的，比如用于單片機(jī)或74HC系列的的上拉或下列電阻起確定電平的作用、用RC做無源、有源濾波器、微積分電路、延時(shí)電路、阻抗匹配、過流保護(hù)、音量控制、溫度補(bǔ)償控制電路等等。

三.電阻的使用技巧

下面我們?cè)賮砜纯矗?使用電阻的一些技巧：

技巧1：沒有找到合適的電阻怎么辦？

方法： 根據(jù)電阻串聯(lián)和并聯(lián)的公式，即如下公式：

串聯(lián)電阻: R總 = 各個(gè)電阻的和

并聯(lián)電阻: R總的倒數(shù) = 各個(gè)電阻倒數(shù)的和

例如，當(dāng)你手頭只有10K歐姆的電阻時(shí)，但此時(shí)需要一個(gè)15K的電阻，你可以用2個(gè)10K的并聯(lián)，然后再跟一個(gè)10K的電阻串聯(lián)即可。特別的，在一些電路上，往往有個(gè)電阻的值是不確定的，這種情況下，建議大家設(shè)計(jì)PCB的時(shí)候，采用并聯(lián)和串聯(lián)的方式，把1個(gè)電阻設(shè)計(jì)成多個(gè)電阻來“共同發(fā)力”，以免到時(shí)找不到最合適的電阻值，畢竟電阻值市面上都是固定那些，比如E24或E12等等。

技巧2：電阻發(fā)燙，沒有找到合適的功率的電阻怎么辦？

方法： 電阻發(fā)燙，往往是電阻的額定功率或散熱功率不足，這時(shí)可通過通過并聯(lián)的方式，讓每個(gè)電阻承擔(dān)部分的功率，這樣就不發(fā)燙了。同時(shí)有可能的話，在電阻的PCB焊盤下增加銅皮和散熱孔。

技巧3：電阻太多，PCB沒地方放，怎么辦？

方法：使用排阻！或者內(nèi)置電阻的三極管。這樣的排阻一般有插件或者貼片，內(nèi)部可包含四個(gè)或8個(gè)電阻，這些電阻的外觀，大致如下：

技巧4：零歐姆的電阻應(yīng)用技巧

零歐姆，這是一個(gè)基本認(rèn)為是沒有阻值的線性器件，相當(dāng)于很窄的電流通路，能夠有效地限制環(huán)路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用（0歐電阻也有阻抗），這點(diǎn)比磁珠強(qiáng)。

零歐姆，大概有以下幾個(gè)功能：

（1） 做為跳線使用。這樣既美觀，安裝也方便。

（2） 在數(shù)字和模擬等混合電路中，往往要求兩個(gè)地分開，并且單點(diǎn)連接。我們可以用一個(gè)0歐的電阻來連接這兩個(gè)地，而不是直接連在一起。這樣做的好處就是，地線被分成了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在大面積鋪銅等處理時(shí)，就會(huì)方便得多。附帶提示一下，這樣的場(chǎng)合，有時(shí)也會(huì)用電感或者磁珠等來連接。

（3）做保險(xiǎn)絲用。由于PCB上走線的熔斷電流較大，如果發(fā)生短路過流等故障時(shí)，很難熔斷，可能會(huì)帶來更大的事故。由于0歐電阻電流承受能力比較弱（其實(shí)0歐電阻也是有一定的電阻的，只是很小而已），過流時(shí)就先將0歐電阻熔斷了，從而將電路斷開，防止了更大事故的發(fā)生。有時(shí)也會(huì)用一些阻值為零點(diǎn)幾或者幾歐的小電阻來做保險(xiǎn)絲。不過不太推薦這樣來用，但有些廠商為了節(jié)約成本，就用此將就了。

（4）為調(diào)試預(yù)留的位置。可以根據(jù)需要，決定是否安裝，或者其它的值。有時(shí)也會(huì)用*來標(biāo)注，表示由調(diào)試時(shí)決定。

（5）作為配置電路使用。這個(gè)作用跟跳線或者撥碼開關(guān)類似，但是通過焊接固定上去的，這樣就避免了普通用戶隨意修改配置。通過安裝不同位置的電阻，就可以更改電路的功能或者設(shè)置地址。

注：圖中的“商品編號(hào)”是圖中產(chǎn)品在立創(chuàng)商城中的商品編號(hào)。