智能电路(4)之欧姆定律

       今天小编来带领大家学习下,整个电路基础中尤为重要的一节,欧姆定律

       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 。

一、定律定义

       常见简述:在同一电路中,通过某一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,这就是欧姆定律。

标准式:                       I=\frac{U}{R}

变形公式:                    R=\frac{U}{I};U=IR             

       由标准式,可以推算①:电压即为电流与电阻之积;②:电阻即为电压与电流的比值。所以,这些变形公式仅作计算参考,并无具体实际意义。)    

       公式中物理量的单位:I:电流,单位是安培(A)。U:电压,单位是伏特(V)。R :电阻,单位是欧姆(Ω)。

       万能电路计算轮盘,如下图,后续的分享会慢慢来讲解:

智能电路(4)之欧姆定律_第1张图片

二、电压、电流、电阻的理解

       电压、电流、电阻是真实纯在我们生活中的,但是因为其比较虚幻,看不见、摸不到(当然直接触摸高压的话,会有触电危险)。

       那小编就以一个看得见、摸得到的另一物理现象,给大家进行等向讲解,方便大家学习和思考。分别是   电==水;电压==水压;电流==水流;电阻==水管

智能电路(4)之欧姆定律_第2张图片

       电压可以是电池提供的能量,那么水压就可以理解是水泵提供的能量;电流是通过导体(电阻)形成流量,称之为电流,那么水流就是通过水管形成的流量,称之为水流;最后电阻和水管就是相似的概念了,他们可以阻碍流量形成的大小。

       我们的水管越粗,水流量就越大,对应的就是电阻越小,电流量越大,相反流量就越小。①相同的水管或者电阻情况下,流量和给其施压的大小成正比,如,水压或者电压越大,流量越大;②相同的压力(水压或者电压)情况下,阻碍越小,流量越大,形成反比。

三、典型电路分析

       我们来看一个典型的电路,如下图,其中各个符号代表意义已经标注出来了。

智能电路(4)之欧姆定律_第3张图片

       这是一个典型的串联电路(串联和并联的电路,会在下节内容分享),电源可以是家里的220V电压,也可以是干电池的1.5V电压等,当开关闭合时,电路中就会形成电流,电流的大小和电源提供的电压大小成正比,和电阻的大小成反比,电压表和电流表可以实时监测电压和电流的大小。

       可以自己搭建这个电路,然后改变可变电阻的阻值,取到不同的电压和电流,然后通过欧姆定律计算下,是不是算的正确,理论值和实际值,会不会有偏差。

四、科普

① 欧姆定律的标准式  I=\frac{U}{R}是,可以通过实验验证的标准公式

② 欧姆定律的变形公式,是标准公式推导的来,只能用于计算使用,无实际意义,实验验证纯在不准确性,比如变形公式  U=IR,在典型的电路中,你只改变可变电阻的大小,电压是不会变大的,因为,电阻变大了,电流也会跟着变化,所以无法通过标定法来进行实验了。同样,R=\frac{U}{I},也存在同样的问题。

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