說明將理想的電阻連接到直流電源上的的直流電路的動作,這是電氣初學者首次學習的內容。
假設直流電源的電壓Vdc的值為V0(V),流過電路的電流Idc的值為I0(A),只含電阻成分的理想電阻的電阻值為R(Ω),則它們之間存在以下關系(歐姆定律)(圖1-1)。
V0=I0×R
如果直流電源是理想電源,始終提供恒定的電壓V0,不隨時間而變化,那么電流I0也將是恒定值(圖1-2)。此外
I0=V0/R
因此,增加電阻R的值會導致電流I0的值變小,反之,降低電阻R的值會導致電流I0的值變大。
如果功率是Pdc(W),則
Pdc=V0×I0
即可通過電壓和電流的乘積計算出來。此外,適用歐姆定律后,還可以推導出以下關系。
Pdc=V02/R
Pdc=I02R
該電路中的功率由電阻消耗(轉換為熱)。如果施加到電阻上的電壓或流過電阻的電流增加,例如增加為原來的3倍,則變成熱的功率將以2次方增加,因此它將增加為原來的3×3=9倍。
[附錄]
由于高頻特有的現象,很難準確測量配備在手機等設備中的高頻電路中的電壓和電流。因此,在這樣的高頻電路中,通常通過能夠穩定且準確地測量的功率進行測量。這一點將在另行說明的S參數部分涉及。
圖1-1 連接了理想電阻的直流電路
圖1-2 左側直流電路中時間軸上的電壓和電流
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