(1)欧姆定律的简述是: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)欧姆定律公式 I=U/R
注意:1、公式中的I、U、R必须针对同一段电路.
2、单位要统一
电流I的单位是安(A)
电压U的单位是伏(V)
电阻R的单位是欧姆(Ω)
欧姆定律的简述是: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。因此准确而言,欧姆定律的计算公式为:
R=U/I,U=IR,I=U/R
公式中需要注意的几点:
1、对于U=IR,作为自变量的电阻变化时,也不一定能引起电压的变化,所以不能说电压与电阻成正比。
2、对于R=U / I ,作为自变量的电路中的电压、电流变化时,不会引起因变量电阻的变化,因此不能说电流与电阻成反比。
3、欧姆定律中,“通过某段导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比”,不能反过来写成“电压跟电流成正比”,因为导体中的电流是先有电压,才有电流,电压主导了电流,因此电流随着电压的变化而变化,因此“电流与电压成正比”才是正确的。
扩展资料:
欧姆定律三公式 R=U/I,U=IR,I=U/R 是最常见的,但它们都归属于“部分电路公式”。此外欧姆定律还有“全电路公式”。
1、欧姆定律全电路公式:
I=E/(R+r)
其中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)。
2、欧姆定律全电路公式适用范围:
只适用于纯电阻电路,如电路中出现灯泡(其电阻会虽温度变化而变化),则不能使用欧姆定律全电路公式。
3、欧姆定律“部分电路公式”与“全电路公式”的区别:
部分电路公式讲的是在电源的外电路中,电流通过电阻R时,电阻R所产生的压降。或者是一个电阻接在电压的两端流过多少电流。
全电路公式讲的是电源的电势由两部分压降组成,一部分是电源内部电阻 r 组成的压降“Ir”。另一部分是电源外的电阻R组成的压降“IR”。
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。
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欧姆定理:I(电子流量)R(电阻系数)=U(电压)
I(电子流量):一秒钟内通过导体横截面的正(或负)电子流过的数量。
R(电阻系数):电阻系数是电阻本身的一种性质,它的大小与电阻的材料、长度、横截面积、温度等有关。它决定闭合电路中电阻两端的电压与经过的电子流量的比值。它的大小与电子流量或电压无关。
U(电压):直接表示电压表所测元件两端同时也是元件内的一个正电子与一个负电子碰撞所产生的电磁效应的大小。间接表示一对正负电子所带电荷的强度及它们所带的电量。
欧姆定理是因为电阻本身的性质而存在的。
电阻器(即电阻):是一种能减少电子流量和减小电压的元件。它决定闭合电路中电阻内的电压与经过电阻的电子流量的比值,即电阻具有一定的电阻系数。
I(电子流量)U(电压)=P(电功率)
P(电功率):单位时间内消耗电量所做的功。
I(电子流量)U(电压)T(时间)=W(电功)
W(电功):所用时间内消耗电量所做的功。
为什么说电压表所测的是一对正负电子所带的电量?
答:电压表是闭合电路中并联在所测元件两端的一组线圈。电路通电时线圈内一对接一对正负电子相遇并产生电磁效应使电压表指针发生偏转。偏转的弧度的大小表现了所测元件两端同时也是元件内的一对正负电子所带的电量。
为什么说电子流量表所测的是一秒钟内通过导体横截面的正(或负)电子流过的数量?
答:电子流量表是串联在闭合电路里的一组线圈。负电子从电源负极经过用电器来到线圈,正电子从电源正极到达线圈。正负电子在线圈内相遇并产生电磁效应使电子流量表的指针发生偏转。单位时间内指针偏转弧度的大小表现了单位时间内经过用电器的正(或负)电子到达线圈的数量,这个数量同时也是用电器内参加反应的正(或负)电子的数量。简单的说电子流量是一对接一对的带有一定电压的正负电子在线圈内产生电磁效应而表示这一对接一对正负电子反应瞬间通过导体横截面的正(或负)电子的数量。
电子(这里的电子是指正或负电子)的流动是双向的。正电子流向负极,负电子流向正极。
由电子流量、电压的定义可知:电压和电子流量是相互依存的。简单的说有电压就有电子流量,有电子流量就有电压
欧姆定律
在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比,这就是欧姆定律
欧姆是一个天才的研究者
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,他把斯特关于电流磁效应的发现和库化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联系。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联系起来。
在欧姆之前,虽然还没有电阻的概念,但是已经有人对金属的电导率(传导率)进行研究。1825年7月,欧姆也用上述初步实验中所用的装置,研究了金属的相对电导率。他把各种金属制成直径相同的导线进行测量,确定了金、银、锌、黄铜、铁等金属的相对电导率。虽然这个实验较为粗糙,而且不不少错误,但欧姆想到,在整条导线中电流不变的事实表明电流强度可以作为电路的一个重要基本量,他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究。
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。
1826年,欧姆用上面图中的实验装置导出了他的定律。在木质座架上装有电流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盘,S是观察用的放在镜,m和m'为水银杯,abb'a'为铋框架,铋、铜框架的一条腿相互接触,这样就组成了温差电偶。A、B是两个用来产生温差的锡容器。实验时把待研究的导体插在m和m'两个盛水银的杯子中,m和m'成了温差电池的两个极。
欧姆准备了截面相同但长度不同的导体,依次将各个导体接入电路进行实验,观测扭力拖拉磁针偏转角的大小,然后改变条件反复操作,根据实验数据归纳成下关系:
x=q/(b+l)式中x表示流过导线的电流的大小,它与电流强度成正比,A和B为电路的两个参数,L表示实验导线的长度。
1826年4月欧姆发表论文,把欧姆定律改写为:x=ksa/ls为导线的横截面积,K表示电导率,A为导线两端的电势差,L为导线的长度,X表示通过L的电流强度。如果用电阻l'=l/ks代入上式,就得到x=a/l'这就是欧姆定律的定量表达式,即电路中的电流强度和电势差成正而与电阻成反比。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,以符号Ω表示。1欧姆定义为电位差为1伏特时恰好通过以安培电流的电阻。
欧姆定律公式:I=U/R
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
欧姆:欧姆
欧姆(Georg Simon Ohm,1787~1854年)是德国物理学家。生于巴伐利亚埃尔兰根城。欧姆的父亲是一个技术熟练的锁匠,对哲学和数学都十分爱好。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学并受到有关机械技能的训练,这对他后来进行研究工作特别是自制仪器有很大的帮助。
1800年在中学接受过古典式教育。1803年考入埃尔兰根大学,未毕业就在一所中学教书。1811年欧姆又回到埃尔兰根完成了大学学业,并通过考试于1813年获得哲学博士学位。1817年,他的《几何学教科书》一书出版。同年应聘在科隆大学预科教授物理学和数学。在该校设备良好的实验室里,作了大量实验研究,完成了一系列重要发明。他最主要的贡献是通过实验发现了电流公式,后来被称为欧姆定律。1826年,他把这些研究成果写成题目为《金属导电定律的测定》的论文,发表在德国《化学和物理学杂志》上。欧姆在1827年出版的《动力电路的数学研究》一书中,从理论上推导了欧姆定律,因此他对声学也有贡献。1833年,他前往纽伦堡理工学院任物理学教授。1841年,欧姆获英国伦敦皇家学会的柯希利奖章,第二年当选为该学会的国外会员。1852年,他被任命为慕尼黑大学教授。为了纪念他,人们把电阻的单位命名为欧姆。其定义是:在电路中两点间,当通过1安培稳恒电流时,如果这两点间的电压为1伏特,那么这两点间导体的电阻便定义为1欧姆。
1805年,欧姆进入爱尔兰大学学习,后来由于家庭经济困难,于1806年被迫退学。通过自学,他于1811年又重新回到爱尔兰大学,顺利地取得了博士学位。大学毕业后,欧姆靠教书维持生活。从1820年起,他开始研究电磁学。
欧姆的研究工作是在十分困难的条件下进行的。他不仅要忙于教学工作,而且图书资料和仪器都很缺乏,他只能利用业余时间,自己动手设计和制造仪器来进行有关的实验。1826年,欧姆发现了电学上的一个重要定律——欧姆定律,这是他最大的贡献。这个定律在我们今天看来很简单,然而它的发现过程却并非如一般人想象的那么简单。欧姆为此付出了十分艰巨的劳动。在那个年代,人们对电流强度、电压、电阻等概念都还不大清楚,特别是电阻的概念还没有,当然也就根本谈不上对它们进行精确测量了;况且欧姆本人在他的研究过程中,也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触,他的这一发现是独立进行的。
欧姆最初进行的试验主要是研究各种不同金属丝导电性的强弱,用各种不同的导体来观察磁针的偏转角度。后来在试验改变电路上的电动势中,他发现了电动势与电阻之间的依存关系,这就是欧姆定律。这一定律可以表示为两种形式:一是部分电路的欧姆定律,通过部分电路的电流,等于该部分电路两端的电压,除以该部分电路的电阻;二是全电路的欧姆定律,即通过闭合电路的电流,等于电路中电源的电动势,除以电路中的总电阻。
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。人们为纪念他,将电阻的单位定为欧姆,简称“欧”,符号为Ω。
欧姆的研究成果最初公布时,没有引起科学界的重视,并受到一些人的攻击,直到1841年,英国皇家学会授予欧姆以科普勒奖章,欧姆的工作才得到了普遍的承认。科普勒奖是当时科学界的最高荣誉。1854年7月,欧姆在德国曼纳希逝世。
注意,欧姆定律变形:U=IR,R=U/I,不具备物理性质,只是计算公式
简述:在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。
部分电路欧姆定律公式:I=U/R
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。
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,总电压等于各处电压的总和)
R总=R1+R2++Rn
U1:U2=R1:R2
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,各处电压相等)
1/R总=1/R1+1/R2
I1:I2=R2:R1
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/Rn
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』
欧姆定律通常只适用于线性电阻,如金属、电解液(酸、碱、盐的水溶液)。
全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)
I=E/(R+r)
其中E为电动势,r为电源内阻,内电压U内=Ir,E=U内+U外
适用范围:纯电阻电路
闭合电路中的能量转化:
E=U+Ir
EI=UI+I^2R
P释放=EI
P输出=UI
纯电阻电路中
P输出=I^2R
=E^2R/(R+r)^2
=E^2/(R^2+2r+r^2/R)
当
r=R时
P输出最大,P输出=E^2/4r
(均值不等式)
功率与电阻的关系
欧姆定律例题
1由欧姆定律导出的电阻计算式R=U/I,
以下结论中,正确的为
A、加在导体两端的电压越大,
则导体的电阻越大
B、
通过导体的电流越大,则导体的电阻
越小
C、
导体的电阻跟它两端的电压成正比,
跟电流成反比
D、导体的电阻值等于导体两端的电压与
通过导体的电流的比值
2、一个导体两端加有电压为6V时,通过
它的电流大小为02A,那么该导体的电阻
为
Ω,若两端的电压为9V时,通过导
体的电流为
A。若电路断开,那么通过
导体的电流为
A。此导体的电阻为
Ω。
3、
一个导体两端的电压为15V时,通过
导体的电流为3A,若导体两端的电压
增加3V,那么此时通过导体的电流和
它的电阻分别为
A
06A
5Ω
B
36A
5Ω
C
36A
1Ω
D
4A
6Ω
4、一只电阻当其两端电压从2V增加到28V
时,通过该电阻的电流增加了01A,那么
该电阻的阻值为
A
8Ω
B
20Ω
C
28Ω
D
18Ω
5、一个定值电阻阻值为20Ω,接在电压为
2V的电源两端。那么通过该电阻的电流
是
A。若通过该电阻的电流大小
为0、15A,则需要在电阻两端加上
V
的电压。
6、有甲、乙两个导体,甲导体的电阻是
10Ω,两端电压为3V;乙导体电阻是
5Ω,两端电压为6V。那么通过两导
体的电流
A
I甲=6V/10Ω=06A
I乙=3V/10Ω=03A
B
I甲=3V/10Ω=06A
I乙=6V/5Ω=03A
C
I甲=6V/5Ω=12A
I乙=6V/10Ω=06A
D
I甲=3V/10Ω=03A
I乙=3V/5Ω=06A
[编辑本段]欧姆定律的微分形式
在通电导线中取一圆柱形小体积元,其长度ΔL,截面积为ΔS,柱体轴线沿着电流密度J的方向,则流过ΔS的电流ΔI为:
ΔI=JΔS
由欧姆定律:ΔI=JΔS=-ΔU/R
由电阻R=ρΔL/ΔS,得:
JΔS=-ΔUΔS/(ρΔL)
又由电场强度和电势的关系,-ΔU/ΔL=E,则:
J=1/ρE=σE
(E为电场强度,σ为电导率)
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