欧姆定律及其应用j计算题
欧姆定律及其应用j计算题
欧姆定律及其应用j计算题
欧姆定律及其应用j计算题
欧姆定律科技名词定义
中文名称:欧姆定律英文名称:Ohmlaw定义:在直流情况下,一闭合电路中的电流与电动势成正比,或当一电路元件中没有电动势时,其中的电流与两端的电位差成正比.所属学科:电力(一级学科);通论(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
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在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻阻值成反比,这就是欧姆定律,基本公式是I=U/R.欧姆定律由乔治·西蒙·欧姆提出,为了纪念他对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示.
中文名:欧姆定律
发明者:乔治·西蒙·欧姆
学科:物理学
涉及专业:电学/电阻
发明时间:1826年4月
公式:x=ksa/l
目录
电阻的性质电阻的性质
电阻的单位
欧姆定律公式
公式说明
适用范围
引申推论
全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)公式
公式说明
闭合电路中的功率
电源的效率
路端电压与外电阻的关系
欧姆定律的微分形式
有关欧姆定律的公式(包括推导公式)主要公式
有关电路的公式
乔治·西蒙·欧姆生平简介
研究过程与成果
电阻的性质电阻的性质
电阻的单位
欧姆定律公式
公式说明
适用范围
引申推论
全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)公式
公式说明
闭合电路中的功率
电源的效率
路端电压与外电阻的关系
欧姆定律的微分形式
有关欧姆定律的公式(包括推导公式)主要公式
有关电路的公式
乔治·西蒙·欧姆生平简介
研究过程与成果
展开编辑本段电阻的性质
电阻的性质
闭合回路功率与电阻关系
由欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I或U=IR不能说导体的电阻与其两端的电压成正比,与通过其的电流成反比,因为导体的电阻是它本身的一种性质,取决于导体的长度、横截面积、材料和温度、湿度,即使它两端没有电压,没有电流通过,它的阻值也是一个定值.(这个定值在一般情况下,可以看做是不变的,因为对于光敏电阻和热敏电阻来说,电阻值是不定的.对于一般的导体来讲,还存在超导的现象,这些都会影响电阻的阻值,也不得不考虑.)导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
电阻的单位
电阻的单位欧姆简称欧(Ω).1Ω定义为:当导体两端电势差为1伏特(ν),通过的电流是1安培(Α)时,它的电阻为1欧(Ω).
编辑本段欧姆定律
公式
部分电路欧姆定律公式:I=U/R或I=U/R=GU(I=U:R)
公式说明
其中G=1/R,电阻R的倒数G叫做电导,其国际单位制利用欧姆定律测电阻
为西门子(S).其中: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.I=Q/t电流=电荷量/时间(单位均为国际单位制)也就是说:电流=电压/电阻或者电压=电阻×电流『只能用于计算电压、电阻,并不代表电阻和电压或电流有变化关系』
适用范围
欧姆定律适用于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
引申推论
由欧姆定律所推公式:串联电路:I总=I1=I2(串联电路中,各处电流相等)U总=U1+U2(串联电路中,总电压等于各部分两端电压的总和)R总=R1+R2+R3...+RnU1:U2=R1:R2(串联成正比分压)P1/P2=R1/R2当有n个定值电阻R0串联时,总电阻R=nR0并联电路:I总=I1+I2(并联电路中,干路电流等于各支路电流的和)U总=U1=U2(并联电路中,电源电压与各支路两端电压相等)1/R总=1/R1+1/R2I1:I2=R2:R1(并联反比分流)R总=R1·R2(R1+R2)R总=R1·R2·R3:(R1·R2+R2·R3+R1·R3)即1/R总=1/R1+1/R2+……+1/RnP1/P2=R2/R1当有n个定值电阻R0并联时,总电阻R=R0/n即总电阻小于任一支路电阻但并联越多总电阻越小串联分压(电压)并联分流(电流)部分电路的欧姆定律对于一个任意给定的闭合电路,根据欧姆定律,通过任一电阻器的电流乘以该电阻阻值就是该电阻两端的电压.所有电阻两端的电压和就是电源电动势.由于内电路的电流方向是由负极流向正极,因此,我们可以认为电源所分的电压是负的.于是我们得出结论:对于闭合电路中所有用电器分得的电压代数和为零.由此,我们可以得出推论:在任意一个复杂电路中,任取一块闭合电路,也能够有以下结论(即部分电路的欧姆定律):给定一个方向以后(顺时针或者逆时针),各用电器分得的电压代数和为零.
编辑本段全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)
公式
I=E/(R+r)=(Ir+U)/(R+r)I-电流安培(A)E-电动势伏特(V)R-电阻欧姆(Ω)r-内电阻欧姆(Ω)U-电压伏特(V)
公式说明
其中E为电动势,R为外电路电阻,r为电源内阻,内电压U内=Ir,E=U内+U外适用范围:只适用于纯电阻电路欧姆定律
闭合电路中的功率
E=U+IrEI=UI+I²rP释放=EIP输出=UIP内=I²rP输出=I²R=E²R/(R+r)²=E²/(R+2r+r²/R)当r=R时P输出最大,P输出=E²/4r(均值不等式)(不能错误认为电源的输出功率最大时效率也最高)
电源的效率
n(效率)=P输出/P释放=IU/IE=U/E=R/(R+r)由上式可知,外电阻R越大,电源的效率越高∴当R=r时,电源的效率为50%
路端电压与外电阻的关系
①当外电阻R增大时,根据I=E/(R+r)可知,电流I减小(E和r为定值),内电压Ir减少,根据U=E-Ir可知路端电压U增大.特例:当外电路断开时,R=∞,I=0,Ir=0,U=E.即电源电动势在数值上等于外电路开路时的电压.②当外电阻R减少时,根据I=E/(R+r)可知,