理论教育 欧姆定律:电流等于电压除以电阻

欧姆定律:电流等于电压除以电阻

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:德国物理学家欧姆做了大量实验,找到了一个基本规律——欧姆定律。欧姆定律只适用于线性电阻元件,它对于随时间变化的电压、电流也适用,也就是说,任何一个时刻的电流I也一定等于这一时刻的电压U除以电阻R。

欧姆定律:电流等于电压除以电阻

众所周知,在电阻(如灯泡、电阻器)元件的两端加上电压U以后,其中一定会有电流I通过,那么电阻R和电压、电流之间存在什么样的数量关系呢?德国物理学家欧姆做了大量实验,找到了一个基本规律——欧姆定律。即导体中的电流I和导体两端的电压U成正比,和导体的电阻R成反比,即

如果知道电压、电流和电阻三个量中的两个,就可以根据欧姆定律求出第三个量,即

在交流电路中,欧姆定律同样成立,但电阻应该改写成阻抗Z,即

由式(3-25)可见,当所加电压U一定时,电阻RZ)愈大,则电流I愈小。显然,电阻具有对电流起阻碍作用的物理性质。在国际单位制中,电阻的单位是欧姆(Ω)。当电路两端电压为1V,通过的电流为1A时,则该段电路的电阻为1Ω。计量高电阻时,则以千欧(kΩ)或兆欧(MΩ)为单位。

从电压和电流的定义可知,电阻中电流的方向和电压的方向是一致的,都从高电位端指向低电位端。

欧姆定律只适用于线性电阻元件,它对于随时间变化的电压、电流也适用,也就是说,任何一个时刻的电流I也一定等于这一时刻的电压U除以电阻R

电压U的单位是伏特(V),电流I的单位是安培(A),电阻R的单位是欧姆(Ω)。(www.daowen.com)

电阻在电路中是消耗功率的,它消耗的功率为

P=IU电功率的定义) (3-26)

式(3-26)是用来计算电阻消耗功率的公式。可见对于电阻器来说,在它的电压、电流、功率和电阻这四个量中,只要知道任何两个量,就能确定出另外两个。

例[3-9] 一个100W的灯泡接在220V的电源上,求这个灯泡的电阻和电流。

解:I=P/U=100/220A≈0.45A

R=U/I=220/0.45Ω≈488.89Ω

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