理论教育 电路中的欧姆定律解析

电路中的欧姆定律解析

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:欧姆定律好表示,电流等于压除阻。图1-11所示为欧姆的头像。部分电路欧姆定律:通过一段导体的电流与导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。用各自的代号表示的关系式为图1-12 伏特图1-13 安培根据电路的上述两种分类,欧姆定律也分为部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律两种说法。

电路中的欧姆定律解析

(一)口诀

直流电路仨参数,电压、电流电阻

使用代号UIR,基本单位伏、安、欧。

三者关系成定律,定律名称叫欧姆

欧姆定律好表示,电流等于压除阻。

(二)说明

欧姆定律是电工理论中一个最基本,也是最重要的一个定律,它表示的是流过一段导体的电流与这段导体两端的电压及这段导体的电阻三者之间的关系。

欧姆定律是一位德国物理学家欧姆[全名为乔治·西蒙·欧姆,英文为Georg Simon Ohm,1787—1854]于1825年发现的,这一定律为研究和解决电学问题奠定了理论基础,科学界将这个定律命名为欧姆定律。图1-11所示为欧姆的头像。图1-12和图1-13所示分别是与欧姆定律有关的两个量——电压和电流的单位名称的意大利科学家伏特[英文全名为Alessandro Vol-ta,1787—1854,因在1800年发明伏达电堆而著名]和法国科学家安培[全名为安德烈·玛丽·安培,法文为AndréMarieAmpè,1775—1836,最主要的成就是1820~1827年对电磁作用的研究]头像。

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图1-11 欧姆

一个完整的电路应由电源、负载(用电设备)和电源与负载之间的连线(含开关)三部分组成。例如图1-14a所示的由一个电池和一只电灯以及一个开关和导线连接成的电路实物(其电路图见图1-14b)。在电路计算中,把包括上述三部分组成的一个闭合回路称为“全电路”,全电路中的一部分电路称为“部分电路”。

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图1-12 伏特

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图1-13 安培

根据电路的上述两种分类,欧姆定律也分为部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律两种说法。本部分讲述的是前者。

部分电路欧姆定律:通过一段导体的电流与导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。

用各自的代号表示的关系式为

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即口诀中所说的电流等于压除阻。(www.daowen.com)

当电压与电阻的单位分别为伏[特](符号为V)和欧[姆](符号为Ω)时,所得电流的单位即为安[培](符号为A)。

由式(1-18),可变换出如下两个计算式:

U=IR (1-19)

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这里应该指出的是,式(1-20)只表达电阻在数值上等于其两端的电压与通过它的电流的比值,而不可说成(更不可认为):一段导体的电阻与其两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。因为导体电阻数值的大小只与其本身材料、尺寸有关(严格地讲还与温度有关),是物质的一个物理性质,而与有无电压和电流没有任何关系。

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图1-14 电路、全电路和部分电路

三)应用举例

1:某电阻器的阻值为150Ω,当两端施加1.5V电压时,通过它的电流是多少?

已知R=150Ω,U=1.5V,求I=?

根据欧姆定律公式,求解如下:

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通过它的电流是10mA。

2:采用电流-电压法测取某电阻器的阻值时,测得所加电压为6V,电流为15mA,请计算求出该电阻器的阻值(Ω)。

已知I=15mA=0.015A,U=6V,求R=?

根据欧姆定律公式的变换形式,求解如下:

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该被测电阻器的阻值为400Ω。

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