最基本的无源元件,即电阻,看似简单的元件,几乎没有应用,但电阻器具有广泛的应用形式和电阻器类型。
加热器
焦耳加热是当电流通过电阻器时产生的热量。通常,这种热量是选择电阻器以确保可靠运行的重要因素,但在某些应用中,电阻器的目的是产生热量。通过与流过导体的电子的相互作用产生热量,影响其原子和离子,基本上通过摩擦产生热量。
电阻加热元件用于各种产品,包括电炉和烤箱,电热水器,咖啡机,甚至汽车除霜器。电阻加热器通常涂有电绝缘体,以确保在正常操作中不会使电阻元件短路,这对于使用浸没式加热元件的电热水器尤为重要。
为了最大化电阻加热器的有效性,使用特殊材料,例如镍铬合金,镍和铬合金,具有高电阻和抗氧化性。
保险丝
特殊设计的电阻通常用作一次性保险丝。熔丝中的导电元件设计成一旦达到某个电流阈值就会破坏自身,基本上牺牲自身以防止损坏更昂贵的电子器件。
保险丝具有多种特性,可提供快速或慢速响应时间,不同的电流和电压容量以及温度范围。它们还有多种外形尺寸可供选择,例如汽车工业中使用的叶片形状因子保险丝,玻璃封装的保险丝,圆柱形玻璃纤维盒式保险丝以及螺丝保险丝等等。
基于电阻的保险丝非常实惠,但可重置的保险丝技术减轻了用户查找和更换保险丝的负担,并且经常用于不能由用户维修的更昂贵的设备和便携式电子设备中并且可以吸收可重置保险丝的更高成本。
传感器
电阻器通常用作传感器,适用于从气体传感器到测谎仪的各种应用。电阻的变化可能由许多因素引起,包括水和其他液体,湿气,应变或弯曲,以及气体吸收到电阻材料中。通过选择合适的材料和外壳,可以针对特定应用和环境定制电阻传感器的性能。
电阻传感器用作测谎仪上传感器套件的一部分,用于在进行检查时实时监测受试者的出汗。当受试者开始出汗时,电阻传感器受到水分变化的影响并且提供可测量的电阻变化。
电阻式气体传感器以相同的方式起作用,气体的存在更多,导致传感器的电阻发生变化。根据传感器设计,可以通过向传感器施加参考电流来移除所有刺激材料的痕迹来实现自校准。
对于在整个刺激范围内变化很小的传感器,通常使用电阻桥网络来提供稳定的参考信号,以进行更精确的测量和放大。
光
托马斯爱迪生花了数年时间寻找能够制造稳定电动灯的材料。在此过程中,他发现了数十种可以产生光线的设计和材料,并立即将其自身烧毁,就像一个牺牲自己的保险丝。最终,爱迪生找到了合适的材料和设计,提供了持续的光线,几十年来成为电阻器中最大和最重要的应用之一。
目前,对于原始白炽电阻灯泡设计存在替代方案,并且一些仍然是基于电阻的设计,例如卤素灯泡。白炽灯正在被CCLF和LED灯所取代,这些灯比基于电阻的白炽灯泡更节能。