纯电阻电路就是除电源外,只有电阻元件的电路,或有电感和
电容元件,但它们对电路的影响可忽略。电压与电流同频且同相位。电阻将从电源获得的能量全部转变成内能,这种电路就叫做纯电阻电路。 基本上,只要电能除了转化为内能以外没有其他
能的转化,此电路为纯电阻电路。
电动机,
电风扇等,除了发热以外,还对外做功,所以这些是
非纯电阻电路。
白炽灯把90%以上的电能都转化为热能,只有很少转化为光能。所以,在中学
电学计算中,白炽灯也近似看做
纯电阻。而
节能灯则大部分
能量转换成了光能所以节能灯属于非纯电阻电路。这也是为什么白炽灯远比节能灯耗电的原因(节能灯几乎将电能全部转化为了光能)
只要符合
欧姆定律的不管它将
能量转化成什么能,动能也好,
化学能也好,光能也好。只要
电流相位和电源一致,符合欧姆定律就可以看做是纯电阻电路。因为在计算和分析上可以这么去做。当然,在有电动机存在的电路,部分电能被转化成动能,经
电容补偿后可以使相位平衡,
功率因数可以为1,但是在分析的时候却不能把他们看成纯电阻电路,电压电流和电阻的关系不对。凡是存在其他能量转化的,基本上都不是只有电阻性负载存在,计算阻值和电压电流关系的时候就不能看做纯电阻电路。
准确来说,欧姆定律全部式子在
焦耳定律中的所有变形式(如Q=I2Rt=U2/R*t Q=W=Pt=UIt等)都能在纯电阻电路中使用。
在高中范围内接触的电路定量计算的问题中,典型的非纯电阻电路:发电机,变压器。他们都是利用电磁感应工作的,虽然也有电阻,但同时也有电感,所以不是纯电阻电路,不能用欧姆定律计算。
金属导体是由电子和相应正粒子点阵组成的,其中电子大多可以自由移动,故被称作
自由电子;而正粒子几乎不动,成
晶体点阵排列而组成晶格。自由电子在导体中定向移动的时候与正粒子晶格频繁碰撞,从而减速,其作用相当于受到与
运动方向相反的阻力,这也就是
电阻率的微观解释。
线性元件,是指I~U曲线为直线的元件,即所谓线性。而I~U曲线为直线意味着什么,其实就是电阻R不随电压U变化,即电阻恒值。所以只要电阻变的都是
非线性元件。不光是
纯金属,半导体,乃至一般的导体,它们的电阻都会随电压U变化,所以都是非线性元件。只不过在一般情况下,导体电阻在我们所考虑的问题中变化不大时,大家习惯上把它当作线性元件来处理,即近似看作电阻为恒值,并且在很多情况下这样的近似是非常好用又非常合理的。