欧姆定律内容
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电路的三大基本定律一、欧姆定律1. 内容- 欧姆定律描述了通过导体的电流与导体两端电压以及导体电阻之间的关系。
对于一段导体而言,其电流I与导体两端的电压U成正比,与导体的电阻R成反比。
- 数学表达式为I = (U)/(R),变形公式U = IR和R=(U)/(I)。
2. 适用条件- 欧姆定律适用于金属导体和电解液导电,对于气体导电和半导体导电等情况,欧姆定律不适用。
3. 应用示例- 已知一个电阻R = 10Ω,两端电压U = 20V,根据I=(U)/(R),可求出电流I=(20V)/(10Ω)=2A。
二、基尔霍夫定律1. 基尔霍夫电流定律(KCL)- 内容- 所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。
或者表述为,在任意时刻,流入一个节点的电流代数和为零。
- 数学表达式- 对于一个节点,∑_{k = 1}^nI_{k}=0,其中I_{k}为流入或流出节点的第k个电流,规定流入节点的电流为正,流出节点的电流为负。
- 应用示例- 在一个具有三个支路的节点处,已知I_1 = 3A流入节点,I_2 = 2A流出节点,设I_3为未知电流,根据I_1 - I_2+I_3 = 0,可得I_3=I_2 - I_1=2A - 3A=-1A,负号表示I_3是流出节点的电流。
2. 基尔霍夫电压定律(KVL)- 内容- 沿着闭合回路所有元件两端的电势差(电压)的代数和等于零。
- 数学表达式- 对于一个闭合回路∑_{k = 1}^mU_{k}=0,其中U_{k}为第k个元件两端的电压,在确定电压的正负时,需要先选定一个绕行方向,当元件电压的参考方向与绕行方向一致时取正,反之取负。
- 应用示例- 在一个简单的串联电路中,有电源E = 10V,电阻R = 5Ω,设电流I的方向为顺时针。
按照顺时针方向绕行,根据E - IR=0,可得I=(E)/(R)=(10V)/(5Ω)=2A。
三、焦耳定律1. 内容- 电流通过导体时会产生热量,热量Q与电流I的平方、导体电阻R以及通电时间t成正比。
欧姆定律导体中的电流I和导体两端的电压U成正比,和导体的电阻R成反比,即I=U/R这个规律叫做欧姆定律。
如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个,就可以根据欧姆定律求出第三个量,即I=U/R,R=U/I,U=I×R在交流电路中,欧姆定律同样成立,但电阻R应该改成阻抗Z,即I=U/Z欧姆定律流过电路里电阻的电流,与加在电阻两端的电压成正比,与电阻的阻值成反比。
这就是欧姆定律。
电容电容是衡量导体储存电荷能力的物理量。
在两个相互绝缘的导体上,加上一定的电压,它们就会储存一定的电量。
其中一个导体储存着正电荷,另一个导体储存着大小相等的负电荷。
加上的电压越大,储存的电量就越多。
储存的电量和加上的电压是成正比的,它们的比值叫做电容。
如果电压用U表示,电量用Q表示,电容用C表示,那么C=Q/U电容的单位是法(F),也常用微法(uF)或者微微法(pF)做单位。
1F=106uF,1F=1012pF。
电容可以用电容测试仪测量,也可以用万用电表欧姆档粗略估测。
欧姆表红、黑两表笔分别碰接电容的两脚,欧姆表内的电池就会给电容充电,指针偏转,充电完了,指针回零。
调换红、黑两表笔,电容放电后又会反向充电。
电容越大,指针偏转也越大。
对比被测电容和已知电容的偏转情况,就可以粗略估计被测电容的量值。
在一般的电子电路中,除了调谐回路等需要容量较准确的电容以外,用得最多的隔直、旁路电容、滤波电容等,都不需要容量准确的电容。
因此,用欧姆档粗略估测电容量值是有实际意义的。
但是,普通万用电表欧姆档只能估测量值较大的电容,量值较小的电容就要用中值电阻很大的晶体管万用电表欧姆档来估测,小于几十个微微法的电容就只好用电容测试仪测量了。
容抗交流电是能够通过电容的,但是电容对交流电仍然有阻碍作用。
电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。
电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量大,电容的阻碍作用小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的阻碍作用也小。
全电路欧姆定律是电学中最基本的定律之一,描述了电流、电阻和电压之间的关系。
其内容为:**在全电路中,电流与电源的电动势成正比,与内外电路的电阻之和成反比**。
全电路欧姆定律的表达式为:**I=E/(R+r)**,其中I表示电流,E 表示电源的电动势,R表示外电路电阻,r表示电源内阻。
所有单位均为国际单位制,即电流的单位是安培(A),电动势和电压的单位是伏特(V),电阻的单位是欧姆(Ω)。
这个定律说明,在一个闭合电路中,如果知道电源的电动势、内电路的电阻和外电路的电阻,就可以计算出电路中的电流。
反之,如果知道电路中的电流、电源的电动势和其中一个电阻(内电阻或外电阻),就可以求出另一个电阻。
需要注意的是,全电路欧姆定律只适用于线性电路,即电路中的元件(如电阻、电源等)都满足线性关系。
对于非线性电路,全电路欧姆定律不再适用。
欧姆定律课程标准
摘要:
一、欧姆定律基本概念
1.电阻
2.电流
3.电压
二、欧姆定律公式及意义
1.欧姆定律公式
2.欧姆定律意义
三、欧姆定律应用领域
1.电路分析
2.电器设计
3.实际生活应用
四、欧姆定律与我国教育体系
1.欧姆定律在中学物理教学中的地位
2.欧姆定律在我国高考中的考察
五、结论
正文:
欧姆定律是电学领域最基础的定律之一,它关联了电阻、电流和电压三个基本概念。
电阻是电流通过的阻碍,用R表示;电流是单位时间内通过导体截面的电荷量,用I表示;电压是推动电荷运动的力量,用U表示。
欧姆定律用
公式表示即为U=IR。
欧姆定律的意义在于揭示了电阻、电流和电压之间的关系,为我们理解和分析电路提供了基本依据。
根据欧姆定律,我们可以计算出电流和电压的大小,也可以通过测量电流和电压来计算出电阻的大小。
欧姆定律的应用领域非常广泛。
在电路分析中,我们常常需要利用欧姆定律来计算电流和电压的大小,以便于分析和设计电路。
在电器设计中,欧姆定律是电器设计师必须掌握的基本知识,它可以帮助设计师计算电器的电阻、电流和电压,以确保电器的安全和稳定运行。
在实际生活中,欧姆定律也有着广泛的应用,比如家庭电路的安装、汽车的电路系统等都需要用到欧姆定律。
在我国的教育体系中,欧姆定律是中学物理教学的重要内容,是学生学习电学的基础。
在我国的高考中,欧姆定律也是经常被考察的知识点,学生需要熟练掌握欧姆定律的公式和意义,并能运用欧姆定律进行电路分析和计算。
总的来说,欧姆定律是电学的基础知识,它的重要性不言而喻。
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。
电路分析欧姆定律和电路中电压的计算电路分析是电子工程学中的基础内容之一,掌握电路中的欧姆定律和电压的计算方法对于解决电路问题至关重要。
本文将详细介绍欧姆定律和电压计算的原理和应用。
一、欧姆定律欧姆定律是描述电流、电阻和电压之间关系的基本定律,公式为U=IR。
其中,U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)。
欧姆定律的应用十分广泛,可以用于解决各种电路问题。
当我们已知电流和电阻值时,可以通过欧姆定律计算电压。
同样地,当我们已知电压和电阻值时,也可以利用欧姆定律计算电流。
例如,当电阻为10欧姆、电流为2安培时,我们可以使用欧姆定律计算电压。
根据公式U=IR,代入已知值,可得U=10欧姆 * 2安培 = 20伏特。
二、电压的计算在电路中,电压是指电荷在两点之间的电势差,也可以理解为电路中能量的转移。
电压的计算可以分为两种情况:直流电压和交流电压。
1. 直流电压的计算直流电压是指电流的方向始终保持一致,不会发生周期性变化的电压。
在直流电路中,计算电压通常使用欧姆定律。
假设我们有一个由电阻R组成的直流电路,已知电阻值为20欧姆,电流为3安培。
我们可以使用欧姆定律计算电压。
根据公式U=IR,代入已知值,可得U=20欧姆 * 3安培 = 60伏特。
2. 交流电压的计算交流电压是指电流的方向会周期性变化的电压。
在交流电路中,电压通常采用有效值进行计算。
有效值是指在相同功率条件下,与直流电压相同的交流电压。
在交流电路中,计算电压的常用方法是使用欧姆定律的变种——莫斯电流定律。
莫斯电流定律的公式为I=U/Z,其中I表示电流,U表示电压,Z表示阻抗。
阻抗是交流电路中电阻和电抗的总和。
在计算交流电路中的电压时,需要考虑电阻和电抗的影响。
举个例子,假设我们有一个交流电路,阻抗为5欧姆,电流为2安培。
我们可以使用莫斯电流定律计算电压。
根据公式U=IZ,代入已知值,可得U=5欧姆 * 2安培 = 10伏特。
全电路欧姆定律闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
公式为I=E/(R+r),I表示电路中电流,E表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。
常用的变形式有E=I (R+r);E=U外+U内;U外=E-Ir中文名:全电路欧姆定律外文名:Ohm law of closed circuit表达式:I=E/(R外+r)定律意义意义说明定律说明了闭合电路中的电流取决于两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻,这是一对矛盾在电路中的统一。
变式E=U外+U内=I (R+r)则说明了在闭合电路中电势升和降是相等的。
①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外,不是内电路两端的电压U内,也不是电源电动势,所以U外<E。
②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以U内=0,此时E=U 外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。
③式E=I (R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。
U外=E-Ir和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。
相关定义①内电路:电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。
②内阻:内电路的电阻叫做电源的内阻。
③内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。
④外电路:电源外部的电路叫闭合电路的外电路。
⑤外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。
⑥电动势:电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领,常用符号E(有时也可用ε)表示。
功率计算路端电压与电动势当电源两极断开、电源内部处于平衡状态时,有E+K=0 E=U外当外电路接通,电路中将出现电流,这时上式应代之以E+K=j/σ路端电压与外电阻R当外电阻R增大时,根据可知,电流I减小(E和r为定值);内电压Ir减小,根据U外=E―Ir可知路端电压U外增大;当外电路断开时,I=0,此时U外=E。
当外电阻R减小时,根据可知,电流I增大;内电压Ir增大。
根据U外=E―Ir可知路端电压U外减小;当电路短路时,R=0,,U外=0。
欧姆定律及其应用一、欧姆定律的内容:在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成,在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成。
把以上实验结果综合起来得出结论,即为欧姆定律。
欧姆定律的公式是:。
在公式中U表示,单位是 ;R表示,单位是 ;I表示,单位是。
公式表示的物理意义:①当导体中的电阻R一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍。
这反映了电压一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比的关系。
(I∝U)②当电压一定时,导体的电阻增加几倍,导体中的电流就减小为原来的几分之一。
这反映了电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系(I二、欧姆定律应用:公式变形:(1)求电流I(2)求电压U(3)求电阻R例题1:有一种指示灯,电阻为6.3Ω,通过的电流为0.45A时才正常发光。
要使其正常发光,应加多大的电压?解:由U得到IR电压U=IR=0.45A×6.3Ω=2.8V图1-3要使灯正常发光,应加2.8V 电压。
例2:某实验中测得一个未知电阻的电压为4.8V ,流过的电流是320mA ,求该电阻的阻值。
解:由U I R=得到电阻 4.8150.32UVR IA===Ω这个未知电阻是15Ω。
例题3:如图1-3电流表的示数为0.2A ,电压表示数为3.6V ,R 2=12Ω,求电阻R 1和电源电压U 。
解:∵R 1、R 2串联,∴I 1=I 2=I =0.2A 由U I R=得到电阻Ω===182.06.311AVIU RR 2两端电压U 2=IR 2=0.2A×12Ω=2.4V ∴电源电压U=U 1+U 2=3.6V+2.4V=6V 所以电阻R 1=18Ω,电源电压U =6V练习:如图1-4所示,已知电源电压U=14V ,S 闭合时,电压表示数为4V ,电流表示数为0.5A ,求电阻R 1例题4:如图1-5所示,开关K 闭合前,电流表示数为0.3A,开关K 闭R 1R 2R 1图1-4合后,电流表示数为0.5A,求R练习:如图1-6所示,已知R1=200Ω,R2=50Ω,电流表A1的示数为0.2A, 求电流表A的示数。