[发明专利]一种水位动力可变电阻装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可变电阻装置，特别涉及一种以水位变化作动力的可变电阻装置，属物理电学领域。

背景技术

电阻是一个物理量，在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小，它的英文名称为resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同。电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”来表示。欧姆定律指出电压、电流和电阻三者之间的关系为I=U/R，亦即R =U/I。

电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。

电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是Ω（希腊字母，读作Omega)。1Ω=1V/A。比较大的单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）（兆=百万，即100万）。KΩ（千欧）， MΩ（兆欧），他们的换算关系是：两个电阻并联式也可表示为1TΩ=1000 GΩ，1GΩ=1000MΩ；1MΩ=1000KΩ；1KΩ=1000Ω（也就是一千进率）。

电阻计算公式中：ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积。

电阻虽然定义为：1伏电压产生一安电流则为1欧电阻；但电压、电流并不是决定电阻的因素。

电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，还与导体长度、横截面积、材料有关。多数（金属）的电阻随温度的升高而升高，一些半导体却相反。如：玻璃，碳在温度一定的情况下，有公式R=ρl/s其中的ρ就是电阻率，l为材料的长度，单位为m，s为面积，单位为平方米。可以看出，材料的电阻大小正比于材料的长度，而反比于其面积。

各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在1.39K（-271.76℃）以下，铅在7.20K（-265.95℃）以下，电阻就变成了零。这就是超导现象，用具有这种性能的材料可以做成超导材料。已经开发出一些“高温”超导材料，它们在100K（-173℃）左右电阻就能降为零。

如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能消耗。如果用超导材料制造电子元件，由于没有电阻，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大的缩小，进一步实现电子设备的微型化。

电阻中，我们把容易导电的物体叫导体，如铅笔芯、金属、人体、大地等；不容易导电的物体叫绝缘体，如橡胶、塑料、陶瓷等。导电能力介于两者之间的叫半导体，如硅金属等。

导体对电流的阻碍作用叫电阻，用R表示，国际制单位的主单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位有千欧（KΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103KΩ=106Ω。

影响电阻大小的因素有：材料；长度；横截面积；温度。电阻是导体本身的一种特性，它不会随着电压、电流的变化而变化。

发明内容

电阻的值一般是固定的，但如果改变电阻的某些性质，那么电阻就变化了，例如改变电阻的长度、横截面积、所处的温度等，改变电阻的这些特征需要一个外来的因素，或外来的环境的变化，或外部力的作用影响。我们现在就发明了一个可由外部力作用而可改变的电阻：一种水位动力可变电阻装置。

一种水位动力可变电阻装置解决技术问题所采取的技术方案是：一种水位动力可变电阻装主要由电阻棒、滑轨筒、浮子、电触点、导电线构成；所述的电阻棒安装在滑轨筒内侧面；所述的浮子在滑轨筒内部能作上下滑动；所述的电触点固定安装在浮子上并与电阻棒作可滑动的接触；所述的导电线连接电阻棒下部、另一导电线连接电触点，分别作为可变电阻的输入和输出导电线。

一种水位动力可变电阻装置以垂直于水平面作安装，用于监测水平面的移动情况。

一种水位动力可变电阻装置的有益效果是：一种水位动力可变电阻装置通过将一条棒装的电阻棒安装在一个滑轨筒内，通过在滑轨筒内设置一个有电触点的浮子，浮子将随水位的变化而作上下的移动，带动电触点作上下移动，电触点将在电阻棒上滑动，这样就改变了电阻棒的有效长度，改变了电阻的值，使通过的电流发生变化，这种变化通过有关仪器表达出来，从而被人们正确地监测到水位的变化情况。