铅笔线的阻抗有多大？

Posted 2022-01-04 卓晴

简 介： 对于铅笔笔画的电阻进行初步测量。影响铅笔画关键因素是其中的笔画的深浅。因此使用更软的铅笔，可以获得导通电阻更小的导电笔画。

关键词： 铅笔，导电，绝缘电阻

 

§01 铅笔线阻抗

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一、问题提出

  普通的铅笔芯是由石墨掺杂黏土等成分烧结而成，它是可以导电的，同时也可以导热。所以在网络上有很多的小视频描述一些好事之徒，使用铅笔制作烙铁的过程。

1、铅笔芯阻抗

▲ 图1.1.1 利用铅笔芯制作的电烙铁

▲ 图1.1.2 利用铅笔芯制作的电烙铁

  在博文 当铅笔芯加上直流电压的时候 测试了铅笔芯在直流电压下发热的过程，并利用了测量的电压电流研究了铅笔芯的电阻变化。当铅笔芯通过电流发热之后，整体的电阻是下降的。这一点通过铅笔芯的伏安特性可以看到，这与普通的金属丝在加热情况下电阻增加的特性恰好相反。

▲ 图1.1.3 铅笔芯的伏安特性

2、纸张上的铅笔线阻抗

  如果在 一张纸上，使用铅笔线绘制一条线，那么它是否导电？阻抗有多大呢？

▲ 图1.1.4 导电墨水

  考虑纸张上的铅笔线阻抗比较大，使用 希玛AR907C绝缘电阻测试仪 进行测试。

▲ 图1.1.5 绝缘电阻测量仪

  是用一根硬度为HB的铅笔，用于绘制铅笔线。

▲ 图1.1.6 做实验的前臂，硬度HB

二、初步测量

1、铅笔芯电阻

  利用万用表直接测量HB铅笔的铅笔芯的电阻。从笔尖到笔末总电阻为19.0Ω。

2、纸面上的铅笔笔画

  使用铅笔在A4的打印纸上绘制一条3CM长，3mm宽的笔画，使用万用表测量该笔画上不同接触点之间的电阻。

▲ 图1.2.1 绘制的铅笔笔画

（1）笔画不同位置间的电阻

测量结果：

笔画两端（3cm）：1.27MΩ
笔画中点（1.5cm）：457kΩ

  初步测量可以看到铅笔线之间的电阻基本上与两端之间的距离成正比。

（2）不同的笔画电阻

  使用HB铅笔绘制不同粗细，深度不同的笔画，使用数字万用表测量在笔画上相距2cm间的电阻。

▲ 图1.2.2 不同粗细，深度的铅笔笔画

笔画	电阻	绝缘电阻测量
1	26MΩ	5.6MΩ
2	0.96MΩ	0.46MΩ
3	15M欧姆	2.5M欧姆
4	∞	22MΩ
5	∞	∞

  可以看到影响笔画电阻因素主要与笔画绘制的深浅有关系。

 

※ 总  结 ※

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  对于铅笔笔画的电阻进行初步测量。影响铅笔画关键因素是其中的笔画的深浅。因此使用更软的铅笔，可以获得导通电阻更小的导电笔画。

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■ 相关文献链接:

• 当铅笔芯加上直流电压的时候
• 希玛 AR907C绝缘电阻测试仪基本实验

● 相关图表链接:

• 图1.1.1 利用铅笔芯制作的电烙铁
• 图1.1.2 利用铅笔芯制作的电烙铁
• 图1.1.3 铅笔芯的伏安特性
• 图1.1.4 导电墨水
• 图1.1.5 绝缘电阻测量仪
• 图1.1.6 做实验的前臂，硬度HB
• 图1.2.1 绘制的铅笔笔画
• 图1.2.2 不同粗细，深度的铅笔笔画