第三节 电阻元件和欧姆定律
《电工与电子技术》电路的基本概念和基本定律
第二节 电路的基本物理量
第二节 电路的基本物理量
第二节 电路的基本物理量
通常电业部门用kW·h(千瓦时)测量用户消耗的电能。1kW·h(或1度电)
是功率为1kW的元件在1h内消耗的电能,即1kW·h = 3 600 000 J。
电气设备或元件长期正常运行的电流容许值称为额定电流,其长期正常运
行的电压容许值称为额定电压,额定电压和额定电流的乘积称为额定功率。
反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电源电动势使电源两
端产生电压。电源电压在数值上与电源电动势相等。在电路中,电动势常用E
表示。单位是伏(V)。电路中,电压的实际方向定义为电场力推动正电荷移
动的方向,也就是电位降低的方向。可用极性“+”和“-”表示,其中“+”
表示高电位,“-”表示低电位。也可用一个箭头或双下标表示,如Uab表示
到另一点所做的功为1焦耳时,该两点间的电压为1伏特。常用的电压单位还有
千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV)。
第二节 电路的基本物理量
u ab
dw
dq
(1-4)
第二节 电路的基本物理量
电路中的电流和电压由电源电动势维持。电源电动势是指在电源内部,
非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷所做的功。电源电动势是
称模型化),即在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽略其次要因素,把
它近似地看作理想电路元件。由理想电路元件组成的与实际电路元件相对应
的电路,并用统一规定的符号表示而构成的电路,就是实际电路的电路模型,
它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。
第一节 实际电路和电路模型
理想电路元件(今后“理想”两字常略去不写)主要有理想电压源、理想
电工电子技术与技能__程周
结论:参考点选择不同,电位也不同,但两点之间的电压不变,即 电位与参考点有关,而电压与参考点无关。
11 10:39
1.2 电路的常用基本物理量
1.2.3电动势
✓电动势的定义:在电源内部,非静电力将正电荷从电源负极移到正 极所做的功 W与其电量 Q 之比称为电动势,用 E 表示,即
14 10:39
1.2 电路的常用基本物理量
1.2.5电功率
✓用电设备单位时间消耗的电能叫做电功率,用字母 P 表示,即
P
W
UI
RI 2
U2
t
R
✓电功率的单位:瓦(W)或千瓦(kW)
15 10:39
1.2 电路的常用基本物理量
1.2.5电功率
16 10:39
1.3 电阻元件与欧姆定律
1.3.1电阻
17 10:39
1.3 电阻元件与欧姆定律
1.3.1电阻
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1.3 电阻元件与欧姆定律
1.3.1电阻
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1.3 电阻元件与欧姆定律
1.3.2常用电阻元件
图1.7 常见电阻元件的外形 20 10:39
1.3 电阻元件与欧姆定律
1.3.2常用电阻元件
21 10:39
图1.9 电阻的电流、电压关系特性
24
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1.3 电阻元件与欧姆定律
1.3.4线性电阻和非线性电阻
✓如果电阻是固定值,遵循欧姆定律,这样的电阻称为线性电阻,它是 一个表示该段电路特性而与电压和电流无关的常数,否则就是非线性 电阻。
✓电能的单位:焦耳,用J表示;实际应用中也用千瓦时(kW h)(俗 称度)表示。1 kW h表示功率为1 kW 的用电器工作1 h所消耗的电能。
1.3电阻与欧姆定律
2、表达式: I U
R
I
R
U
3、适用条件: 纯电阻电路或线性电路
4.欧姆定律的理解
(1)定律中的U、R和I是同时对同一个电阻或同 一段电路而言的三个量。若由于某种原因,电 路中的电压或电阻发生了变化,则电流也相应 变化 。 (2)所谓“纯电阻电路”是指电能全部转化为热 能的电路,若电路中有电能转化为机械能或化 学能等情况,则该电路就是非纯电阻电路。 (3)公式中:电流的单位为:安(A);电压的单 位为:伏(V);电阻的单位为:欧(Ω)
5.一电阻两端加15V电压时,通过3A的电流,若在其两端加 18V电压时,通过它的电流为( )
A.1 A B.3 A C.3.6 A D.5A 6.导体电阻的大小与其 无关。( )
A.尺寸 B.温度 C.材料 D.两端所加电压
三、填空题
1.有两根同种材料的电阻丝,长度比为1 : 2,截面积
比为2 : 3,则它们的电阻之比为
精度 倍率
第二位数
第一位数
精密电阻器通常采用5个色环。第一、二、 三环表示有效数字,第四环表示倍率,与前四 环距离较大的第五环表示精度。
精度 率
二位数
一位数
精度 倍率
第三位数 第二位数
第一位数
4、敏感电阻元件
(1)热敏电阻:电阻的阻值对温度非常敏感,随着温 度升高电阻显著减少,这样的电阻称为热敏电阻。
二、选择题
1.在铜、塑料、橡胶、人体、干木材、大地这几种物质中,
有三种是导体,它们是( )
A.铜、塑料、人体
B.人体、干木材、大地
C.塑料、橡胶、干木材 D.铜、人体、大地
2.在一电压恒定的电路中,电阻值R增大时,电流就随之
()
欧姆定律课件
2. 测绘小灯泡的伏安特性曲线 (1)实验器材:小灯泡、电__压__表___、电流表、滑__动__变___阻__器__、 学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等。 (2)实验电路如图所示。
3. 实验操作 (1)按如图所示连接好电路,开关闭合前,将变阻器滑片滑至 R 的_最__左__端。 (2) 闭 合 开 关 , 右 移 滑 片 到 不 同 位 置 , 并 分 别 记 下 _电__压__表__、__电__流__表__的示数。 (3)依据实验数据作出小灯泡的__I-_U__图线。
②I=qt 适用于一切导体中电流的计算,它是电流的定义式, 不能说“I 与 q 成正比,与 t 成反比”。
二|典题研析 例 1 若加在某导体两端的电压为原来的35时,导体中的电 流减小了 0.4 A。如果所加电压变为原来的 2 倍,则导体中的电 流多大?
[规范解答] 解法一:设原来的电压为 U0,电流为 I0,导体 的电阻为 R,由欧姆定律得
3 R=UI00=I0-5U0.04 A 解得 I0=1.0 A。 电压变为 2 倍后,R=UI00=2UI 0, 所以 I=2I0=2.0 A。
解法二:根据同一电阻电压的变化量与电流的变化量之比相 等,有10-.435AU0=I-U0I0。
又 R=UI00=2UI 0。 联立得 I=2I0=2.0 A。
考点一 对欧姆定律的理解 探究导引 我们初中学习过欧姆定律,那么欧姆定律的内容是什么? 思考:
一|重点诠释 1. 表达式 I=UR,其中 R 为导体电阻,U、I 为该导体两端的电压和通 过导体的电流。 2. 适用条件 (1)仅适用于金属导体或电解液导电,对气体或半导体导电 情况不适用。 (2)仅适用于纯电阻电路,对非纯电阻电路不适用。
[完美答案] 2.0 A
电工技术:欧姆定律
I1
R1
解:R1、R2的电压电流是关联参考方向, 所以 Uao=I1R1=2×3=6(V) Ubo=I2R2=-4×3=-12(V) R3的电压电流是非关联参考方向, 所以 Uco=-I3R3= -(-1)×2=2(V)
欧姆定律
一、电阻元件上的欧姆定律
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。
线性元件 二端元件
I
R
I
R U
+
I
电阻的V-A特性曲线
U
-
+
U R
关联参考方向:
非关联参考方向:
U R
I-
I GU
I GU
一、电阻元件上的欧姆定律
三种表示形式: (1)已知电压、电阻求电流 (2)已知电流、电阻求电压
三、全电路欧姆定律
全电路 内电路是指电源内部的电路(发电机内的线圈、干电池内的溶液等) 外电路是指电源外部的电路(负载、开关、导线等)
I
闭合电路的电流与电源的电动势成正比,
内 E 电 – 路
R0
+
R
+
外 U 电 路
与内、外电路的电阻之和成反比。
E I R R0
-
E IR IR 0 U IR 0
I
(3)已知电压、电流求电阻
U R U IR U R I
(1)如果电阻保持不变,当电压增加时,电流与电压成正比例地增加;当电
压减小时,电流与电压成正比例地减小。 (2)如果电压保持不变,当电阻增加时,电流与电阻成反比例地减小;当电
部分电路欧姆定律【PPT课件】
U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
⑴根据表中数据,判断元件R0可能是由上述哪类材料 制成的,并简要说明理由。 ⑴解: 该元件R0是由半导体材料制成的 对数据计算分析后发现,随着电流增大,元件R0的发热 功率越大,对应电压与电流的比值越小,即电阻值越小.
部分电路欧姆定律
一、电流
部分电路欧姆定律
二、电阻、电阻定律(1)电阻
(2)电阻定律
三、欧姆定律
串联电路的特征
并联电路的特征
07年苏锡常镇四市一模 4 2007年物理海南卷5 苏北五市07届调研考试18 07年1月海淀区期末练习5 苏北五市07届调研考试15
复习精要
一、电流
电流强度的定义式: I q t
(A)1020Ω (B)1000Ω (C)980Ω (D)20Ω
D1 R
D2 a Uab b
2007年物理海南卷5
5.一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36W与 36V。若把此灯泡接到输出电压为18V的电源两端, 则灯泡消耗的电功率 ( B )
A. 等于36W
B. 小于36W,大于9 W
C. 等于9W
⑶ 请根据表中数据在(a)图中作出I-U图线。为了求出 通过该元件R0的电流I与电压U间的具体关系式,请你适 当选取坐标轴,将表中有关数据进行适当计算,在(b)图中 作出线性图线,并求出I和U之间的具体关系式。
I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端,
第三节电阻原件与欧姆定律
用两表笔分别接触两管脚,读出表盘上指针读数,该读数乘以选用的量 程数值即为该电阻的阻值。如图所示。
(1)测量时不要同时用手接触电阻两侧导电部分,被测电阻要与原电路 断开,以免影响测量结果。 (2)一般以指针摆至电阻刻度的中间位置处为好。测量时,若出现指针 太偏左,说明量程选的太小了,可以换大一点的量程。注意,每次更换 量程时,都要重新进行欧姆调零。
1 kΩ = 103 Ω 1 MΩ = 106 Ω 利用电阻的这种特性制成的元件称为电阻器,简称电阻,符号如 图所示。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压,作为分流 器、分压器和负载使用。
2.常见电阻器 电阻器是由各种不同电阻率的材料制成的。按其阻值是否可变,
分为固定电阻和可变电阻。常见固定电阻器、可变电阻器如图所示。
第一道、第二道各代表一位数字,第三道则代表零的个数,第四 道代表误差。例如,图中的色环电阻,第一道为棕色,第二道为红色, 第三道为黄色,第四道为银色。查表可知,此电阻为 120 kΩ,误差 为 ±10%。
(2)额定功率:额定功率是指在正常大气压下和额定温度下,长期连续 工作而不改变性能所允许的功率。
第三节 电阻元件与欧姆定律
电阻是导体对电流的阻碍作用 可根据直标、色标读出电阻器的阻值,可用万用表测量电阻 阻值 欧姆定律可用于表征电路中的电流、电压关系
第三节 电阻元件与欧姆定律
一、电阻元件 1.电阻 电流流动过程中会受到一定的阻碍作用,这种阻碍作用形成电阻。 电阻用字母 R 表示,单位是 Ω(欧姆)。实际应用中电阻的单位还 有 kΩ(千欧)、 MΩ(兆欧)。
4.用万用表测电阻器的阻值 在使用万用表的欧姆挡测量电阻之前,把万用表转换开关放在电阻
挡上,选择适当的量程。电阻挡的量程有 R × 1 Ω、R × 10 Ω、R × 100 Ω、R × 1 kΩ等,测量前根据被测电阻值,选择适当的量程。首先 应进行欧姆调零,即把红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指 到欧姆标尺的零位置上。如图所示。
中职电工基础教案:电阻 部分电路欧姆定律
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号:
教学内容
例1:一漆包线(铜线)绕成的线圈,15οC时阻值为20 Ω,问30οC时此线圈的阻值R为多少?
例2:习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)
4.计算题(3)。
第四节欧姆定律
一、欧姆定律
1.内容:导体中的电流与它两端的电压成正比,与它的电阻成反比。
I =
R
U
2.单位:U-伏特(V);I-安培(A);R-欧姆(Ω)。
注:
(1) R、U、I须属于同一段电路;
(2) 虽R =
R
U,但绝不能认为R是由U、I决定的;
(3) 适用条件:适用于金属或电解液。
例3:给一导体通电,当电压为20 V时,电流为0.2 A,问电压为30 V时,电流为多大?电流增至1.2 A时,导体两端的电压多大?当电压减为零时,导体的电阻多大?
教学
环节
教学活动内容及组织过程个案补充
教学内容
二、伏安特性曲线
1.定义:以电压为横坐标,电流为纵坐标,可画出电阻的U-I关系曲线,叫电阻元件的伏安特性曲线。
2.线性电阻:电阻元件的伏安特性曲线是直线。
K =
U
I;R =
R
U =
K
1
板书设计一、电阻
二、电阻与温度的关系
三、欧姆定律
四、伏安特性曲线
教后札记。
电阻与欧姆定律
电阻与欧姆定律导言:电阻是电学中的重要概念之一,欧姆定律则是描述电阻与电流和电压之间关系的基本定律。
本文将通过介绍电阻的概念、欧姆定律的原理以及实际应用等方面,来深入探讨电阻与欧姆定律的相关知识。
一、电阻的概念电阻是指电流在通过导体时受到的阻碍程度。
在电路中,导体的电阻大小决定了电流通过的难易程度,即电阻越大,电流通过的难度越大。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
二、欧姆定律的原理欧姆定律是由德国物理学家欧姆于19世纪初提出的,它描述了电阻、电流和电压之间的关系。
根据欧姆定律,当温度不变时,电流(I)通过导体的大小与电压(V)成正比,与电阻(R)成反比。
其数学表达式为:I = V / R其中,I表示电流,V表示电压,R表示电阻。
三、电阻的类型根据电阻的性质和应用,可以将电阻分为固定电阻和变阻器两种类型。
固定电阻是电路中常用的固定阻值的电阻元件,其阻值不可调节。
而变阻器是一种可以根据需要调节电阻值的电阻元件,常用于电子设备中的电流和电压控制。
四、欧姆定律在电路中的应用1. 串联电路中的欧姆定律在串联电路中,多个电阻按照一定顺序连接,电流依次通过每个电阻。
根据欧姆定律,对于串联电路中的各个电阻,电压之和等于总电压,即V总 = V1 + V2 + ... + Vn。
根据电流分配原理,串联电路中的总电流等于各个电阻上的电流之和,即I总 = I1 = I2 = ... = In。
利用欧姆定律,可以准确计算串联电路中的电流分布和电压分配。
2. 并联电路中的欧姆定律在并联电路中,多个电阻同时连接到相同的两个节点上,电阻之间的等效电压相同。
根据欧姆定律,对于并联电路中的各个电阻,电流之和等于总电流,即I总 = I1 + I2 + ... + In。
根据电压分配原理,并联电路中的总电压等于各个电阻上的电压之和,即V总 = V1 = V2 = ... = Vn。
利用欧姆定律,可以计算并联电路中的总电流和电压分布。
五、电阻与功率的关系电阻和功率之间也有一定的关系。
欧姆定律
当开关闭合以后,电压表读数变小,因为电 源内有内阻。所以为了更形象的表示出电源 的内阻,我们在处理电源接入了外电路时, 往往将电源等效为一个恒定电源和一个电阻。
在图2中,我们可以看作是一个没有内阻电 动势为E的电源和两个电阻组成一个闭合电 路,R和r上的电压之和等于电源的电动势E
欧姆定律
部分电路欧姆定律
❖ 一、欧姆定律 ❖ 电阻元件的伏安关系服从欧姆定律,
即 ❖U = RI 或 I = U/R = GU ❖其中G = 1/R,电阻R的倒数G叫做电导,
其国际单位制为西门子(S)。
二、线性电阻与非线性电阻
❖ 电阻值R与通过它的电流I和两端电压U无关 (即R = 常数)的电阻元件叫做线性电阻,其伏 安特性曲线在I-U 平面坐标系中为一条通过 原点的直线。
❖ 此为直接测量法测电动势的依据
❖ 4、当外电路短路时
❖ R=0,I=E/r(称为短路电流), U外=0
❖ 由于通常的电源的内阻很小,短路时会形成 很大的电流,就是严禁把电源两极不经负载 直接相接的原因。
练习题:
[例2] 在下图中, R1 14 R2 9 .当开关s扳到位置1时,
测得电流 I1 0.2A ;当s扳到位置2时,测得电流 I2 0.3A 求电源的电动势和内电阻。
❖ 电阻值R与通过它的电流I和两端电压U 有关(即R 常数)的电阻元件叫做非线性 电阻,其伏安特性曲线在I-U 平面坐标 系中为一条通过原点的曲线。
❖ 通常所说的“电阻”,如不作特殊说明, 均指线性电阻。
闭合电路欧姆定律
❖ 一:电源
❖ 1.电源是一种能够不断把其他形式的能量转 变为电能的装置,他不能创造能量,也不能 创造电荷。
理想电阻元件与欧姆定律.
一、理想电阻元件与欧姆定律在我们生活中的电灯、电炉子等电工设备,有两个很重要的性质。
其一是它们两端的电压、电流的关系近似成正比且比值为常数;其二是这类设备基本不存储能量,只消耗电能瞬时功率有如下公式p ui =决定。
实际设备的这两个性质可以用理想电阻元件(以后简称电阻)模型来表征。
电阻的特性曲线是通过u -i 平面(或i -u 平面)原点的一条不随时间变化的直线。
如图 l-3-1所示。
(a)理想电阻元件的符号 (b) u i -平面上的特性曲线 (c) i u -平面上的特性曲线图1-3-1理想电阻元件的特性曲线电阻的电压电流关系由欧姆定律描述,依据图1-3-1(a )电压和电流参考方向关联则其数学表达式为151(-=Riu 或 161(-=Gu i如图1-3-2电压和电流的参考方向非关联则 u R i =-或i Gu =- 式中R 称为电阻,其 SI 单位为欧姆(Ω),它与i -u 平面上通过原点直线的斜率成正比,是一个与电压、电流量值无关的常量。
G 称为电导,其 SI 单位为西门子(S),它与u -i 平面上通过原点直线的斜率成正比,是一个与电压、电流量值无关的常量,且G =1/R 。
电阻常用一个参数(R 或G )来描述,其符号与实际电阻器的电气图形符号相同,但含义不同。
电阻吸收的功率为171(22-===Gu i R ui p 当R >0 (或G >0)时,P ≥0,这表明正电阻总是吸收功率,不可能发出功率。
当R <0 (或G<0)时,P ≤0,这表明负电阻可以发出功率。
值得说明的是各种实际电阻器总是消耗功率,是不可能发出功率的。
但是利用某些电子器件(例如运算放大器等)构成的电子电路可以实现负电阻。
它向外提供的能量来自电子电路工作时所需的电源。
从分析电子电路的需要出发,有必要在电路模型中引人负电阻的概念。
若采用如图1-3-2非关联参考方向201(22-==-=Gu i R ui p 二、理想电容元件电容器以及同步补偿器等电工设备就其基本构成原理来说都是由间隔以不同介质(如云母、绝缘纸、电解质等)的两块金属极板组成。
2.2电阻和欧姆定律
2.2 电阻和欧姆定律
4、以下关于影响导体电阻大小因素说法正确的是
(B )
A.导体电阻大小与温度没有关系 B.同科材料制成的粗细相同的导体,长的电阻 大(温度相同) C.同种材料制成的长度相同的导体,粗的电阻 大(温度相同) D.长短粗细相同的导体,一定具有相同的电阻
2.2 电阻和欧姆定律
2.2.2 欧姆定律 欧姆是德国物理学家,幼年家贫,曾中途辍学,后来经过自己的努
2.2 电阻和欧姆定律
电阻器的主要参数
• 具体的电阻器而言,其实际阻值与标称阻值之间 有一定的偏差,这个偏差与标称阻值的百分比叫 做电阻器的误差。若误差越小,电阻器的精度越 高。电阻器的误差范围有明确的规定,对于普通 电阻器其允许误差通常分为三大类,即±5%、 ±10%、±20%。对于精密电阻精度要求更高,允 许误差有±2%,±1%,±0.5%~±0.001%等。
符号在电阻器的表面直接标出标称阻值和允许 偏差的方法。其优点是直观,易于判读。如: RX20-100-510Ω-1。见下图示。 (2)文字符号法。文字符号法是将阿拉伯数 字和字母符号按一定规律的组合来表示标称阻 值及允许偏差的方法。其优点是认读方便、直
2.2 电阻和欧姆定律
电阻器的单位和标识方法
• 观,可提高数值标记的可靠性,多用在大功率电 阻器上。
·m(欧·米) ; l ——绕制成电阻的导线长度,国际单位制为m (米) ; S ——绕制成电阻的导线横截面积,国际单位制为 m2 (平方米); R ——电阻值,国际单位制为 (欧) 。
2.2 电阻和欧姆定律
• 2.电阻率 定义:电阻率电阻率电阻率电阻率是用来表
示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的 长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下(20℃ 时)导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。
《电工基础(第2版)》陈菊红第01章 电路的基本概念和基本定律
用规定的电路符号表示各种理想元件而得到的电路模 型图称为电路原理图,简称电路图。
电工基础
第一节 电路和电路模型
三.实际电路的分类
实际电路可分为“集中参数电路”和“分 布参数电路”两大类。当一个实际电路的几何 尺寸远小于电路中电磁波的波长时,称为“集 中参数电路”。否则就称为“分布参数电路”。
电工基础
第二节 电路的基本物理量
实用中还常用千瓦小时(KW·h)俗称“度”
的电能单位,即
1度电=1kW • h 103 W 3600 s 3.6106 J
电工基础
第三节 电阻元件和欧姆定律
一.电阻元件
1. 电阻元件的伏安特性
电阻元件是反映电路器件消耗电能这一物理性能的一 种理想元件。
它有两个端钮与外电路相联接,是一个二端元件。 描述各种理想元件的端电压与电流之间的关系称为元件约 束关系,简称VCR。
电工基础
第二节 电路的基本物理量
2.特点:
uAB A B
说明: 电路中A点、B点间的电压是A点与B点电位之差,
因此,电压又叫电位差。
电工基础
第二节 电路的基本物理量
三. 电动势
1.定义:电源力把单位正电荷从电源的负极移
到正极所做的功,称为电源的电动势,用e表
示,即
e dwBA dq
电动势的方向是电源力克服电场力移动正电荷 的方向,是从低电位指向高电位的方向。
电工基础
第二节 电路的基本物理量
(i>0)
(i<0)
图1-2 电流的参考方向与实际方向
图1-3 电压的参考方向与参考极性的表示方 法
电工基础
第二节 电路的基本物理量
(4)关联参考方向: 对于同一元件或同一段电路的电流和电压参考方向,
理想电阻元件与欧姆定律.
一、理想电阻元件与欧姆定律在我们生活中的电灯、电炉子等电工设备,有两个很重要的性质。
其一是它们两端的电压、电流的关系近似成正比且比值为常数;其二是这类设备基本不存储能量,只消耗电能瞬时功率有如下公式p ui =决定。
实际设备的这两个性质可以用理想电阻元件(以后简称电阻)模型来表征。
电阻的特性曲线是通过u -i 平面(或i -u 平面)原点的一条不随时间变化的直线。
如图 l-3-1所示。
(a)理想电阻元件的符号 (b) u i -平面上的特性曲线 (c) i u -平面上的特性曲线图1-3-1理想电阻元件的特性曲线电阻的电压电流关系由欧姆定律描述,依据图1-3-1(a )电压和电流参考方向关联则其数学表达式为151(-=Riu 或 161(-=Gu i如图1-3-2电压和电流的参考方向非关联则 u R i =-或i Gu =- 式中R 称为电阻,其 SI 单位为欧姆(Ω),它与i -u 平面上通过原点直线的斜率成正比,是一个与电压、电流量值无关的常量。
G 称为电导,其 SI 单位为西门子(S),它与u -i 平面上通过原点直线的斜率成正比,是一个与电压、电流量值无关的常量,且G =1/R 。
电阻常用一个参数(R 或G )来描述,其符号与实际电阻器的电气图形符号相同,但含义不同。
电阻吸收的功率为171(22-===Gu i R ui p 当R >0 (或G >0)时,P ≥0,这表明正电阻总是吸收功率,不可能发出功率。
当R <0 (或G<0)时,P ≤0,这表明负电阻可以发出功率。
值得说明的是各种实际电阻器总是消耗功率,是不可能发出功率的。
但是利用某些电子器件(例如运算放大器等)构成的电子电路可以实现负电阻。
它向外提供的能量来自电子电路工作时所需的电源。
从分析电子电路的需要出发,有必要在电路模型中引人负电阻的概念。
若采用如图1-3-2非关联参考方向201(22-==-=Gu i R ui p 二、理想电容元件电容器以及同步补偿器等电工设备就其基本构成原理来说都是由间隔以不同介质(如云母、绝缘纸、电解质等)的两块金属极板组成。
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。
电阻元件与欧姆定律
准备实验器材,包括电源、电压 表、电流表、可调电阻箱、待测 电阻元件等。
步骤三
调节电源电压,使电压表和电流 表读数稳定后,分别记录电压表 和电流表的读数。
步骤二
按照电路图连接实验器材,确保 电路连接正确无误。
步骤四
改变电源电压,重复步骤三的测 量,至少进行五组测量。数据绘制成表格或 图表,对比理论值与实验值,分 析误差产生的原因。
敏感电阻
阻值随环境因素变化的电阻,如热敏、光敏、湿敏电阻等,用于测量温度、光照、湿度等参数。
电阻元件的应用场景
01
电源电路
用于稳定电压和限
制电流。
02
信号处理
用于放大、衰减、 滤波等信号处理环
节。
04
测量仪器
用于测量电压、电
03
流、电阻等电学参
数。
控制系统
用于调节和控制电 路中的电流和电压
。
02 欧姆定律
电阻元件与欧姆定律
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目 录
• 电阻元件简介 • 欧姆定律 • 电阻元件与欧姆定律的关系 • 电阻元件与欧姆定律的实际应用 • 实验:测量电阻与验证欧姆定律
01
电阻元件简介
电阻元件的基本概念
1 2
3
电阻元件
在电路中起阻碍电流作用的元件,通常由导体材料制成,如 铜、铝等。
欧姆定律
结论
根据实验结果,验证了欧姆定律 的正确性。同时,通过误差分析 ,可以了解实验中存在的误差来 源,提高实验精度。
THANKS
欧姆定律在故障诊断中的应用
在电子设备的故障诊断中,欧姆定律也 起着重要的作用。通过测量电路中的电 阻值,可以检测出电路中的故障或异常
情况。
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6.功的单位是焦耳。相当于1瓦的用电器在1秒内消耗的电能。功的另一常用单位是度,1度=1千瓦×1小时。即:1千瓦的用电器工作1小时消耗的电能。
第三节电阻元件和欧姆定律
电阻元件是一个二端元件,它的电流和电压的方向总是一致的,电流和电压的大小成代数关系。
图1.7线性电阻的伏安特性曲线
电流和电压的大小不成正比的电阻元件叫非线性电阻元件,现阶段咱们只讨论线性电阻电路。
令G=1/R,则式(1-1)变为
i=Gu
式中, G称为电阻元件的电导,单位是西[门子],符号为S。
如果线性电阻元件的电流和电压的参考方向不关联,则欧姆定律的表达式为
u=-Ri
或
i=-Gu
在电流和电压的关联参考方向下,任何瞬时线性电阻元件吸收的电功率为
3.电压(电位差)与电位的关系:uAB=VA-VB
电压与电位的区别:电位是相对值,随参考点的变化而变化;电压是绝对值,不随参考点的变化而变化。
4.电动势是反映外力做功本领大小的物理量。
电源力(外力)把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功,叫电源电动势。
电动势的方向:由低电位指向高电位的方向,即电位升的方向。
电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线,这个关系称为欧姆定律。在电流和电压的关联参考方向下,线性电阻元件的伏安特性曲线如图1.7所示,欧姆定律的表达式为
u=iR(1-1)
式中, R是元件的电阻,它是一个反映电路中电能消耗的电路参数,是一个正实常数。上式中电压用V表示,电流用A表示时,电阻的单位是欧[姆],符号为Ω。电阻的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)等。
复习旧课:
1.什么叫电流,电流的方向怎么规定的?
2.什么叫电压、电流的关联参考方向?
3.电压(电位差)与电位的关系和区别?
4.什么叫电动势?电动势的方向?
5.什么叫电功率?
6.电流所做功的单位是什么?功的另一常用单位是什么?
参考答案:
1.电荷的定向移参考方向一致时,称为关联参考方向。
该值总是大于零的,所以电阻是一种耗能元件。