Y欧姆定律
欧姆定律简述
• 3、适用范围:欧姆定律只适用于纯电
阻电路,金属导电和电解液导电,在气 体导电和半导体元件等中欧姆定律将不 适用。
• 4、应用领域:(1)、在电机工程学
和电子工程学里,欧姆定律妙用无穷, 因为它能够在宏观层次表达电压与电流 之间的关系,即电路元件两端的电压与 通过的电流之间的关系
• (2)、 物理学 在物理学里,对于物 质的微观层次电性质研究,会使用到的欧 姆定律。
• (3)、凝聚态物理学在凝聚态物理 学里,欧姆定律更复杂、更广义的方程 非常重要,属于本构方程与运输系数理 论的范围。
• 5、影响:欧姆定律及其公式的发
现,给电学的计算,带来了很大的方便。 这在电学史上是具有里程碑意义的贡献。
欧姆定律
•
1、定义:在同一电路中,通过某
段导体的电流跟这段导体两端的电压成
正比,跟这段导体的电阻成反比。
•
• 【该定律是由德国物理学家乔治·西 蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定 律的测定》论文提出的。】
•
•
2、公式:A、标准式:I=U/R;
注意:公式中物理量的单位:I的单位
是安培(A)、U的单位是伏特(V)、
• 为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物 理学界将电阻的单位命名为欧姆,简称 “欧”,以符号Ω表示。
R 的单位是欧姆(Ω)。【I、U、R—
—三个量是属于同一部分电路中同一时
刻的电流强度、电压和电阻。】
• B、全电路公式:I=E/(R+r),E
为电源电动势,单位为伏特(V);R是负 载电阻,r是电源内阻,单位均为欧姆, 符号是Ω;I的单位是安培(A).单位是安 培(A).
• C、詹姆斯·麦克斯韦诠释:处
什么是欧姆定律
什么是欧姆定律欧姆定律(Ohm's Law)是电学中的基本定律之一,描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,当电阻不变时,电流与电压成正比,即电流等于电压与电阻的比值。
本文将对欧姆定律进行详细解析,包括其定义、公式、应用以及相关的实验验证。
一、欧姆定律的定义欧姆定律是由德国物理学家Georg Simon Ohm于1827年通过实验发现的。
它表明,在恒温下,某些金属导体中的电流强度与通过这些导体的电压成正比,与电阻成反比。
二、欧姆定律的数学表达欧姆定律可以用如下公式来表示:V = I * R其中,V代表电压(单位为伏特),I代表电流(单位为安培),R 代表电阻(单位为欧姆)。
这个公式可以用来计算电压、电流或电阻中的任何一个量,只需已知另外两个量即可。
根据这个公式,我们可以得出以下结论:1. 当电阻R不变时,电压V与电流I成正比。
如果电阻增大,通过电路的电流将减小;反之,如果电阻减小,通过电路的电流将增大。
2. 当电压V不变时,电流I与电阻R成反比。
如果电阻增大,通过电路的电流将减小;反之,如果电阻减小,通过电路的电流将增大。
3. 欧姆定律只适用于那些在恒温下的电导体,对于非线性器件、变化电阻等情况则不适用。
三、欧姆定律的应用欧姆定律在电路分析和设计中具有广泛应用,为我们理解和解决各种电路问题提供了重要的工具。
1. 电路分析:根据欧姆定律,我们可以通过已知电压和电流来计算电阻,也可以通过已知电压和电阻来计算电流。
这样,我们可以准确地确定电路中的各个元件的参数。
2. 电路设计:欧姆定律允许我们选择合适的电阻值,以满足电路的要求。
比如,当需要特定电流通过电路时,可以根据欧姆定律计算所需的电阻值,从而选择合适的电阻。
3. 实验验证:通过实验,可以验证欧姆定律的正确性。
实验中,我们可以测量电压和电流的值,然后使用欧姆定律的公式计算电阻值,与实际所用的电阻进行比较,以验证欧姆定律是否成立。
实例:通过实验验证欧姆定律这里以一个简单的实验来验证欧姆定律。
欧姆定律ppt课件
电流与电阻的关系
当电压不变时,电流随电 阻的增大而减小
电压与电阻的关系
当电流不变时,电压随电 阻的增大而增大
03
欧姆定律的应用场景
电路设计中的应用
电路设计过程中,欧姆定律可以 帮助我们了解电路中电压、电流 和电阻之间的关系,从而更好地
选择和使用电子元件。
通过欧姆定律,我们可以计算出 不同电阻值的电压和电流大小, 进而对电路进行优化,提高效率
总结:欧姆定律是电路分析的基本原理之一,核心概念包括电阻、电流和电压。
欧姆定律表述为电流与电压成正比,与电阻成反比。其中,电阻是导体对电流的阻碍作用,电流是单位时间内通过导体的电 荷数,电压是电势差,即单位正电荷在电场力作用下沿电路移动的距离。
欧姆定律在各个领域的应用总结
总结:欧姆定律在电子工程、物理学、化学等领域都有广泛的应用。
实验结果分析与解读
分析
通过观察灯泡的亮度变化可以初步判断电路中电流的变化情 况;通过电流表和电压表的读数可以计算出电阻值。
解读
当电阻一定时,电流与电压成正比;当电压一定时,电流与 电阻成反比。这个结论符合欧姆定律的基本原理。同时,实 验结果也表明灯泡的亮度与电流的大小有关,而电流的大小 又与电压和电阻有关。
02
欧姆定律公式及其解读
欧姆定律公式的表述
欧姆定律公式
I=V/R
公式解读
电流I与电压V成正比,与电阻R成反比
电阻的定义及计算方法
电阻定义
电阻是导体对电流的阻碍作用, 用符号R表示
电阻计算
电阻大小等于导体两端的电压与 通过导体电流的比值
电流、电压与电阻的关系解读
电流与电压的关系
当电阻不变时,电流随电 压增大而增大;当电压不 变时,电流随电阻增大而 减小
高中物理欧姆定律
高中物理欧姆定律
欧姆定律(Ohm's law)是描述电流、电压和电阻之间关系的基本物理定律。
它由德国物理学家Georg Simon Ohm在19世纪提出,被称为欧姆定律以纪念他的贡献。
欧姆定律可以用以下公式表示:
V = I × R
其中,
V表示电压(单位为伏特,V),
I表示电流(单位为安培,A),
R表示电阻(单位为欧姆,Ω)。
欧姆定律说明了在一条电阻为恒定值的导线中,电流与电压之间的关系是线性的。
具体来说,当电压V施加在电阻R上时,电流I通过电路的大小与电压和电阻成正比。
根据欧姆定律,我们可以推导出其他两个量之间的关系。
例如,如果我们已知电流I和电阻R,可以用以下公式计算电压V:
V = I × R
如果我们已知电压V和电阻R,可以用以下公式计算电流I:
I = V / R
同样地,如果我们已知电压V和电流I,可以用以下公式计算电阻R:
R = V / I
欧姆定律适用于各种电路,包括直流电路和某些交流电路。
然而,需要注意的是,欧姆定律只适用于线性电阻,即电阻值在整个电流范围内保持不变的情况。
对于非线性元件,欧姆定律不成立。
欧姆定律在解决电路中的问题时非常有用。
通过利用该定律,我们可以计算电路中的电流、电压和电阻,或者根据已知的两个量来推断第三个量。
这使得欧姆定律成为理解和分析电路行为的基础。
欧姆定律
欧姆定律知识归纳
1.欧姆定律:导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
2.公式:(I=U/R)式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。
1安=1伏/欧。
3.公式的理解:
①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;
②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;
③计算时单位要统一。
4.欧姆定律的应用:①同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。
(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。
(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。
(U=IR)
5.电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联)
①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)
③电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR
④分压作用
⑤比例关系:电流:I1∶I2=1∶1
6.电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联)
①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
③电阻:(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)如果n个阻值相同的电阻并联,则有1/R总= 1/R1+1/R2
④分流作用:I1:I2=1/R1:1/R2⑤比例关系:电压:U1∶U2=1∶1。
欧姆定律公式详细总结
欧姆定律电荷量:Q (电荷量的多少) 单位:库伦或c电流:I (单位时间内通过导体横截面积的电荷量) 单位:安培或A 测量装置:电流表 电压:U (形成电流的原因) 单位:伏特或V 测量装置:电压表 电阻:R (导体对电流的阻碍的性质) 单位:欧姆或Ω 测量方法:伏安法 电功:W (电流所做的功) 单位:焦耳或J 测量装置:电能表电功率:P (电流在单位时间内所完成的功) 单位:瓦特或W 测量方法:伏安法1. 欧姆定律:I=U/R2. 全电路欧姆定律:I=E/(R+r) 其中:E 为电源电动势 r 为电源内阻 R 为负载电阻3. 串联电路中:U1U2=W1W2=P1P2=R1R2=Q 热1Q 热2I=I1+I2+……+In 4. 并联电路中:U1U2=W1W2=P1P2=R2R1=Q 热1Q 热2 I=I1=I2=……=In 5. 电功率:P=UI=W t =I 2R=U 2R6. 电功:W=I 2Rt =UQ=Pt 其中:1kW·h=3.6×106J7. 焦耳定律(电流生热):Q=UIt 其中,纯电阻电路时:W=Q8.9. 纯电感无功功率:Q=I 2·XI(XI 为电感感抗,Ω)10. 纯电容无功功率:Q=I 2·Xc(Xc 为电容容抗,Ω)11. 交流电路瞬时值与最大值的关系:I=I max ·sin(ωt+φ) 其中:φ为初相位 12. 发电机绕组三角形联接13. 发电机绕组三角形联接:I 线=√3·I 相 其中:I 线为线电流,I 相为相电流14. 发电机绕组星形联接:I 相=I 线15. 交流电的总功率:P=√·U 线 ·I 线·cosφ(φ为初相角)16. 变压器工作原理:U1U2=N1N2=I2I1(I1、I2分别为一次和二次电压;N1、N2分别为一次和二次线圈圈数;U1、U2分别为一次和二次电压)17. 电阻电感串联电路:I=U Z Z=√(R 2+XL 2) 其中:Z 为总阻抗,XL 为电感 18. 电阻、电感和电容串联电路:I=U ZZ=√【R 2+(XL −Xc )2】 其中:Xc 为容抗。
欧姆定律的公式及应用
02
CHAPTER
欧姆定律的物理意义
电阻的定义
总结词
电阻是导体对电流的阻碍作用,其大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
详细描述
电阻是导体的一种基本属性,表示导体对电流的阻碍作用。在电路中,电阻的阻值通常用字母R表示,单位为欧 姆(Ω)。电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度等因素有关。
实验步骤与结果分析
步骤1
连接电路。将电源、电流表、电压表、电阻箱和 导线按照电路图正确连接。
步骤2
设定电阻值。根据实验需求设定电阻箱的电阻值。
步骤3
测量电压、电流。开启电源,分别测量并记录电 流表和电压表的读数。
实验步骤与结果分析
步骤4
分析数据。根据测量的数据,分析电压、电流和电阻之间的关系,验证欧姆定律的正确性。
欧姆定律的公式及应用
目录
CONTENTS
• 欧姆定律的公式 • 欧姆定律的物理意义 • 欧姆定律的应用 • 欧姆定律的实验验证 • 欧姆定律的推广与拓展
01
CHAPTER
欧姆定律的公式
定义
01
欧姆定律定义:在电路中,流过导体的电流与导体两端的 电压成正比,与导体的电阻成反比。
02
公式表达:I=U/R
结果分析
根据实验数据= frac{U}{R}$。 如果数据符合公式,则说明欧姆定律是正确的;如果数据不符合公式,则说明实验过程中可能存在误 差或错误,需要重新进行实验。
05
CHAPTER
欧姆定律的推广与拓展
全电路欧姆定律
全电路欧姆定律是指在闭合电路中,电流与电位差成正比, 与全电路的电阻成反比。这个定律是欧姆定律在电路中的 推广,适用于任何闭合电路。
欧姆定律
欧姆定律1、欧姆定律的作用欧姆定律是电路分析中的重要定律之一,主要用于进行简单电路的分析,它说明了流过线性电阻的电流与该电阻两端电压之间的关系,反映了电阻元件的特性。
遵循欧姆定律的电路叫线性电路,不遵循欧姆定律的电路叫非线性电路。
2、部分电路的欧姆定律欧姆定律由德国科学家欧姆于1827年通过实验提出,它的内容为:在一段不含电源的电路中,流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。
其数学表示为:RUI =)1.2( 式中 I ——导体中的电流,单位)(A ;U ——导体两端的电压,单位)(V ;R ——导体的电阻,单位)(Ω。
电阻是构成电路最基本的元件之一。
由欧姆定律可知,当电压U 一定时,电阻的阻值R 愈大,则电流愈小,因此,电阻R 具有阻碍电流通过的物理性质。
例5.1:已知某灯泡的额定电压为V 220,灯丝的电阻为Ω2000,求通过灯丝的电流为多少?解题思路:本题中已知电压和电阻,直接应用欧姆定律求得:A R U I 11.02000220===例6.1:已知某电炉接在电压为V 220的电源上,正常工作时通过电炉丝的电流为A 5.0,求该电炉丝的电阻值为多少?解题思路:本题中已知电压和电流,将欧姆定律稍加变换求得:Ω===4405.0220I U R 欧姆定律的几种表示形式电压和电流是具有方向的物理量,同时,对某一个特定的电路,它又是相互关联的物理量。
因此,选取不同的电压、电流参考方向,欧姆定律形式便可能不同。
在图)(),(15.1d a 中,电压参考方向与电流参考方向一致,其公式表示为: RI U = )2.2(在图)(),(15.1c b 中,电压参考方向与电流参考方向不一致,其公式表示为:RI U -= )3.2(无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向,电阻元件的功率为:RU R I P RR22== )4.2(上式表明,电阻元件吸收的功率恒为正值,而与电压、电流的参考方向无关。
欧姆定律
在以前的实验中,欧姆使用的电池组是伏打电堆,这种电堆的电动势不稳定,使他大为头痛。后来经人建议, 改用铋铜温差电偶作电源,从而保证了电源电动势的稳定。
欧姆的实验与改进装置(3张)1826年,欧姆用实验装置导出了他的定律。
实验验证
欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系,其结果于1825年5月在他的第一篇 科学论文中发表。在这个实验中,他碰到了测量电流强度的困难。在德国科学家施威格发明的检流计启发下,他 把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤方法巧妙地结合起来,设计了一个电流扭力秤,用它测量电流强度。 欧姆从初步的实验中发出,电流的电磁力与导体的长度有关。其关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有什 么直接。欧姆在当时也没有把电势差(或电动势)、电流强度和电阻三个量定义
03 实验验证
目录
02 发展简史 04 适用范围
目录
05 定理的微观解释
07 应用领域
06 局限原因 08 定律影响
欧姆定律(Ohm's law)是指在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体 的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出 的。科尔劳施使用Dellmann静电计在1849年研究了欧姆定律。
欧姆定律百科
欧姆定律百科欧姆定律是电学领域中最基本的定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流(I)通过一个导体的大小正比于施加在该导体上的电压(V),反比于导体的电阻(R)。
可以用以下公式来表示欧姆定律:I = V / R其中,I表示电流的强度(单位为安培),V表示电压(单位为伏特),R表示电阻(单位为欧姆)。
欧姆定律的发现者是德国物理学家乔治·西蒙·欧姆(Georg Simon Ohm)。
他在1827年发表了《关于电流的移动规律的实验研究》一文,提出了欧姆定律,从而建立了现代电学的基础。
欧姆定律的应用非常广泛。
在电路设计和分析中,欧姆定律是解决电流、电压和电阻相关问题的基础。
通过欧姆定律,我们可以计算电路中的电流大小,也可以计算电阻值或电压降。
欧姆定律还有助于我们理解电路中能量转换和电路性能的优化。
除了基本的欧姆定律公式外,还有一些相关的衍生公式。
例如,如果我们知道电流和电阻,我们可以通过以下公式计算电压:V = I * R同样地,如果我们知道电压和电流,我们可以通过以下公式计算电阻:R = V / I欧姆定律的应用领域非常广泛,涵盖了电子、通信、能源等诸多领域。
无论是家庭电路、电子设备还是工业电力系统,都离不开欧姆定律的应用。
掌握欧姆定律的理论和实际应用,对于电学工程师和电子爱好者来说都是必不可少的基础知识。
欧姆定律是电学领域中最基本的定律之一,描述了电流、电压和电阻之间的关系。
它的应用广泛,对于理解和解决电路问题至关重要。
通过掌握欧姆定律,我们可以更好地理解和应用电学知识,为现代科技的发展做出贡献。
欧姆定律详解
流是0.15A,该铅笔芯的电阻为 20 Ω;若将这支铅笔 芯两端的电压增加到6V,则通过它的电流是 0.3 A
练一练
5.在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流
的关系时,小东选用了两个定值电阻R1、R2分别做 实验,他根据实验数据画出了如图所示的图象,请
●新课导学
●设计实验电路
原理:电压一定时,通过的电流跟电阻成反比。
方案一
方案二
将电阻分别接入电路,通过观察灯泡亮暗 或电流表示数大小变化来分析论证。
●新课导学
■串联电阻的总电阻的阻值比 任何一个分电阻的阻值都大。 ■并联电阻的总电阻的阻值比 任何一个分电阻的阻值都小。
可以从影响电阻因素方面对“电阻串 联、并联的关系”作出合理的解释?
解题步骤 (1)画电路图;
(2)列出已知条件和所求量;
(3)求解I。
解:
I=
U R
=
12 30
V Ω
=
0.4
A
R=30 Ω I
U=12 V
根据
I=
U R
,导出公式
U= I R。
例2 在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R', 使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流 值是0.6 A。已知该灯泡正常发光时的电阻是20 Ω, 求灯泡两端的电压。
有一种指示灯,电阻为6.3Ω,通过的电流为0.45A时才 能正常发光,应加多大的电压?
对于式子U=IR的理解:只是数值关系而已, 电压并非与电流、电阻成正比。其实电压是产 生电流的原因,导体两端在不加电压时,电流 为零,但是导体的电阻却不为零的。
解:U=IR= 0.45A× 6.3Ω=2.835V
欧姆定律ppt课件
04
欧姆定律实验及演示
实验设备介绍
01
02
03
04
电源
用于提供电能,可以调节电压 和电流。
电阻器
用于模拟电路中的电阻,可以 改变电阻值。
电流表
用于测量电路中的电流。
电压表
用于测量电路中的电压。
实验操作步骤及注意事项
连接电路
将电源、电阻器、电流表和电 压表按照正确的极性连接起来
。
调节电阻器
数据分析
根据欧姆定律,分析电阻 、电流和电压之间的关系 ,得出结论。
05
欧姆定律的拓展知识
欧姆定律在交流电路中的应用
交流电路中的欧姆定律
01
在交流电路中,欧姆定律同样适用,但需考虑相位差和阻抗等
因素。
交流电路中的电阻、电感和电容
02
在交流电路中,电阻、电感和电容等元件对电流的阻碍作用与
直流电路有所不同。
3
其他测量电阻的方法
除了使用欧姆表测量电阻,还有电桥法、伏安法 等测量电阻的方法,可以根据实际需要选择合适 的测量方法。
其他电阻器件的基本知识
可变电阻器
可变电阻器可以连续改变电阻值 ,常用于需要调节电流或电压的
电路中。
敏感电阻器
敏感电阻器能够对温度、光照、压 力等外部物理量产生敏感反应,常 用于各种传感器中。
欧姆定律ppt课件
• 欧姆定律概述 • 欧姆定律公式及其解读 • 欧姆定律的应用场景 • 欧姆定律实验及演示 • 欧姆定律的拓展知识 • 总结与回顾
01
欧姆定律概述
欧姆定律的定义
01 02
欧姆定律的定义
欧姆定律是电路分析的基本原理之一,它指出在稳恒条件下,电路中电 流、电压和电阻之间的关系。具体来说,它表明电流与电压成正比,与 电阻成反比。
欧姆定律所有公式和变形公式
欧姆定律所有公式和变形公式
·欧姆定律:公式:I=U/R U=IR R=U/I
导体中的电流强度跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.
导体电阻R=U/I.对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化,但电阻值不变.
串联电路特点:
① I=I1=I2 ② U=U1+U2 ③ R=R1+R2 ④ U1/R1=U2/R2
电阻不同的两导体串联后,电阻较大的两端电压较大,两端电压较小的导体电阻较小.
并联电路特点:
①U=U1=U2 ②I=I1+I2 ③1/R=1/R1 1/R2 或④I1R1=I2R2
电阻不同的两导体并联:电阻较大的通过的电流较小,通过电流较大的导体电阻小.
·电能
⒈电功W:电流所做的功叫电功.电流作功过程就是电能转化为其它形式的能.
公式:W=UQ W=UIt=U2t/R=I2Rt W=Pt 单位:W焦 U伏特I安培 t秒 Q库 P瓦特
⒉电功率P:电流在单位时间内所作的电功,表示电流作功的快慢.【电功率大的用电器电流作功快.】
公式:P=W/t P=UI (P=U2/R P=I2R) 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特。
欧姆定律三个公式
欧姆定律三个公式欧姆定律是电子学中最基本的定律之一,由德国物理学家欧姆发现。
它表明,在任何电路中,电流和电压是成正比的。
这个定律已经经过了大量实验和实践,并且已经成为电子学的基本定律。
欧姆定律不仅适用于纯电路,而且也可以用于混合电路。
欧姆定律由三条公式组成,它们分别是:一、电阻等于分支电阻之和:R=R1+R2+R3+…这个公式表明,当整个电路内有许多电阻分支时,整个电路的电阻总和是所有分支电阻之和。
二、流等于总电压除以总阻抗:I = V/R这个公式表示,在某电路中,由于总电压共同驱动,导致电路内部电流流动,其大小与总电阻有关。
电流的大小取决于总电压和总电阻的比值。
三、阻的倒数乘以电流的平方等于电压:1/R x I=V这个公式表明,当电流流过某电路时,由于电阻的存在,会释放出一定的电压称为电阻电压,它的大小与电阻的倒数以及电流的平方有关。
欧姆定律的三个公式被广泛用于电路分析、设计计算以及示波器测量,它们可以解决许多常见的电路问题。
电子工程师们通过这三个公式,可以更好地了解电路中电流、电压之间的关系。
从物理学的角度来看,欧姆定律可以让我们更好地了解电路中电压、电阻和电流之间的关系,以及电路如何受外部环境的影响。
从电子工程的角度来看,欧姆定律可以用于电子设备的设计和计算,以确定某个电路的电流、电压标准,它也可以用于某种特定电路的示波器测量。
欧姆定律的发现,对电子工程有着深远的影响,它促进了电子学的发展,给电子技术带来了突破性的发展。
在实际的电子设计中,欧姆定律是所有电子设计的基础,没有它就不可能有电子技术的有效发展。
由于欧姆定律的重要性,它一直是电子学的主要研究方向之一。
它可以用于帮助理解电路的工作原理,以及电子设备的绝缘阻抗或总阻抗如何影响电路的运行。
对欧姆定律的研究也促进了各种电子组件、集成电路和芯片的发展,帮助提高电子设备的性能,并使设备变得更加可靠。
欧姆定律是电子学专业学生必须掌握的基础知识,本文主要讲述了欧姆定律的三个公式,以及它们对电子学的重要性。
欧姆定律(含)
欧姆定律是电学领域的基础定律之一,描述了电流、电压和电阻之间的关系。
本文将详细介绍欧姆定律的原理、公式、应用和意义。
一、欧姆定律的原理欧姆定律的原理基于电阻的定义。
电阻是电路中阻碍电流流动的物理量,单位是欧姆(Ω)。
当电压(电势差)作用于电阻时,会产生电流。
欧姆定律揭示了电压、电流和电阻之间的定量关系。
二、欧姆定律的公式欧姆定律的公式为:V=IR,其中V表示电压(伏特),I表示电流(安培),R表示电阻(欧姆)。
这个公式表明,电压等于电流与电阻的乘积。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,与电阻成反比。
三、欧姆定律的应用1.电阻的测量:通过欧姆定律,我们可以测量电阻的值。
只需用电压表测量电阻两端的电压,用电流表测量通过电阻的电流,代入公式V=IR,即可求出电阻R。
2.电流的控制:在电路中,我们可以通过改变电阻的大小来控制电流。
例如,在串联电路中,增加电阻会使总电阻增大,从而减小电流;在并联电路中,增加电阻会使总电阻减小,从而增大电流。
3.电压的分配:在并联电路中,各支路的电压相同。
根据欧姆定律,各支路的电流与电阻成反比。
因此,电阻越小的支路,通过的电流越大;电阻越大的支路,通过的电流越小。
4.电源的选型:在设计和搭建电路时,我们需要根据欧姆定律来选择合适的电源。
例如,当电路中的总电阻为10Ω时,若要使电流达到2A,则需要选择电压为20V的电源(V=IR=2A×10Ω=20V)。
四、欧姆定律的意义1.揭示了电流、电压和电阻之间的定量关系,为电学研究和电路设计提供了基础。
2.为电阻的测量、电流的控制和电压的分配提供了理论依据。
3.拓展了电学应用领域,为电子技术、电力工程等的发展奠定了基础。
4.促进了电学知识的普及,使非专业人士也能了解和运用电学原理。
总之,欧姆定律是电学领域的基础定律,具有重要的理论意义和实践价值。
掌握欧姆定律,有助于我们更好地理解和运用电学知识,为生活和生产带来便利。
欧姆定律公式的推导和理解欧姆定律的公式V=IR可以从物理学的基本原理推导出来。
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1.如图所示,电源电压U=2V不变,R=4欧姆,虚线框内所有电阻均未知。
闭合开关,电流表示数为1A;如果用一个2欧姆的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为()A.2AB.1.5AC.1.2AD.0.5A2.甲图是灯泡L和定值电阻R的I−U图象,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同电源上,若乙图中U1:U2=m,丙图中,I1:I2=n,则下述正确的是()A. m=nB. m>nC. m<nD. mn=13.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示。
R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。
若已知电源电压为12V,某一时段AB 间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是()A. AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次B. 绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等C. 绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍D. 绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍4.如图所示的电路,电源电压恒为9V,电压表量程为0∼6V,滑动变阻器R的规格为30Ω1A”,灯泡L标有“6V3W“字样。
闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移动时,要求两电表示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不超过额定值,不考虑灯丝电阻变化,在全部满足以上条件的情况下,电流表的量程应选___最恰当(选填“0∼0.6A”或“0−3A“),滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为___Ω;电路中电流的最小值应为___A。
5.如图是A、B两个电阻的I−U图象,其中一个是定值电阻的图象,另一个是热敏电阻(热敏电阻的阻值有的随温度升高而增大,有的随温度升高而减小)的图象,先将两电阻连接如图乙所示电路.(1)图甲中________是热敏电阻,________是定值电阻.(2)如图乙,R1是A电阻,R2是B电阻,当S2断开,S1,S3闭合时,电流表A1与电流表A2的示数比值是P,则P________1(选填“大于”“小于”或“等于”).(3)当S1,S3断开,S2闭合时,电压表V1与电流表V2的示数比值是q,则q________1(选填“大于”“小于”或“等于”).(4)以上两种情况下p和q的乘积,即pq________1(选填“大于”“小于”或“等于”).6.小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。
如图1所示,把电阻丝EF弯成半圆形(电阻丝的电阻与其长度成正比),O为圆心,OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片,P与EF接触良好。
如图2所示,A为电流表(可选择A1:量程为100mA、内阻r1=4Ω或A2:量程为20mA、内阻r2=18Ω);R为滑动变阻器,阻值变化范围为0∼100Ω,保护电阻R0=40Ω,理想电源电压U=1.5V不变,电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。
选择合适的电流表,把E. O两个接线柱分别与M、N相接,为了从电流表上直接读出OP的旋转角度。
请完成以下内容:(1)连接好电路后,将OP转到E端,闭合开关S,再调节滑动变阻器R使电流表示数为最大刻度值,此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度。
则电流表应选择___(选填“A1”或“A2”)(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,把OP转到F端,电流表的示数为7.5mA,此时电流表指针所指的位置处标注的读数是180度,则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是___度;电流表刻度值为___mA处,应标注的读数是36度。
(3)在完成其它标注后,小王同学发现表盘新的刻度值不均匀,为帮她解决这个问题,同学们用理想电压表设计了如下四个改进的电路,其中可行的两个是___.7.体感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小.测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系.闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1N时,电流表示数为1A,电压示数为3V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V.求:(1)定值电阻R1的大小,压力F1与R2阻值之比k;(2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小;(3)压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式.8.图甲是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置,R 是阻值均匀的变阻器,它的滑片连在杠杆的一端,当油箱内油面发生变化时,浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动,引起油量表的指针偏转。
油量表实际上是一个有“0∼0.6A”和“0∼3A”两个量程的电流表,电源电压为12V且保持不变,R0=10Ω.当长方体油箱中有55升汽油时,油量表的指针满偏,此时R0两端的电压为6V;当油箱中的汽油还有5升时,滑片P刚好在R的中点,油量表的示数如图乙所示,此时报警电路(图中未画出)开始自动报警,提醒司机尽快加油。
油箱中汽油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系如图丙所示。
问:(1)油箱装满汽油时R0消耗的电功率是多少?(2)变阻器R的总电阻是多少?(3)当油量表的示数为0.4A时,油箱里还有多少升汽油?9.在图甲乙所示的电路中,电源电压相等且保持不变。
只闭合电键S1,三个电流表中仍有两个示数相同。
同时闭合电路S1、S2,三个电流表中仍有两个示数相同。
正确的判断是()A. 只闭合电键S1,示数相同的是电流表A1和A3B. 同时闭合电键S1S2,示数相同的是电流表A2和A3C. R1的阻值最大D. R3的阻值最小10.小兰设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警。
开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时()A. 电流表的示数增大,电压表的示数增大B. 电流表的示数减小,电压表的示数减小C. 电压表与电流表的示数之比减小D. 增大R0的阻值,可使阻值在更低浓度烟雾下报警11.如图甲所示的电路中,小灯泡两端电压与通过的电流关系如图乙所示,闭合开关,小灯泡发光,变阻器滑片从如图所示位置往右滑一段距离的过程中,小灯泡的电阻将___(选填“变大”、“变小”或“不变”),这过程中变阻器连入电路阻值的变化量大小为△R1,小灯泡阻值的变化量大小为△R2,则这两个量的大小关系是:△R1___△R2(选填“大于”、“小于”或“等于”)12.如图甲所示,某工厂对一种新型材料所能承受的撞击力进行测试。
在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关s,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。
从重物开始下落到撞击样品的过程中,电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示。
电源的电压U=24V,定值电阻R0=10Ω.(1)在重物下落的过程中,电流表的示数是___A,压力传感器的电阻为___Ω.(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是___N.13.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。
其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为60cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;电压表量程为0−4V,电流表量程为0−0.6A;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。
若已知小英测量时,滑片恰好滑到距离电阻棒b端20cm位置,则根据题中提供的信息求:(1)电阻棒的总电阻是多少Ω?(2)小聪和小亮的身高分别是多少m?(3)该测量仪的身高测量范围是多少?14.如图所示,电源电压为6V,R为“30Ω0.25A”滑动变阻器,R1为“10Ω0.4A”电阻,电压表量程为0−3V.图中虚线框内接有一只“20Ω0.3A”电阻R2(未画出).已知:①闭合S1和S2,断开S3时,调节R,使其接入电路的阻值为10Ω,此时电路中总电流为0.2A;②断开S1,闭合S2、S3,调节R,使其接入电路的阻值为6Ω,此时电压表的示数为1.0V.(1)在情形①中,求电路的总电阻;(2)请在答题卷的图中画出虚线框内的电路;(3)当闭合所有开关时,为保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
15.如图电源电压不变,电阻R2=2Ω,闭合开关,在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、2、3,但漏记单位。
电源电压和电阻R1的阻值分别为()A. 1V 2ΩB. 3V 1ΩC. 2V 2ΩD. 2V 1Ω16.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。
如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置。
则()A. 当有人通过通道而遮蔽光线时,通过R2的电流变大B. 当有人通过通道而遮蔽光线时,A.B间电压降低C. 当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大D. 当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A. B间的电压17.有一种半导体材料的电阻值随着光照射强度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为光敏电阻.物理学上用“光强”这个物理量来表示光强弱的程度,符号为E,国际单位为坎德拉(cd),某光敏电阻阻值R 与光强E之间的一组实验数据如表所示:(1)分析上表数据,根据光敏电阻的阻值R随光强E 变化的规律,填写表格空格处的电阻___ Ω.(2)小明将该光敏电阻R、电流表(量程为0~0.6A)、电压表(量程为0~3V)、开关、滑动变阻器R0(最大阻值为50欧)和电压恒为6V的电源组成如图所示的电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的示数为0.4A时,电压表的示数为3.6V.①求此时光敏电阻所在处的光强为多大?(要有计算过程)②当光强为5.0cd不变时,为保证电表的安全,滑动变阻器允许接入的阻值范围:___A. 2.8Ω~9ΩB. 2.8Ω~7.2ΩC.7.2Ω~9ΩD.9Ω~50Ω18.如图甲所示电路,电源电压U0不变,初始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数。
且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图乙所示,则:(1)根据图象可知:断点位置在x等于_____cm处,电源电压U0等于_____V;(2)电阻R等于多少欧姆?(3)从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆?该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆?。