部分电路欧姆定律
- 格式:ppt
- 大小:232.00 KB
- 文档页数:2
部分电路欧姆定律的适用范围1. 欧姆定律的基本概念好吧,今天咱们来聊聊一个电路里特别重要的“家伙”——欧姆定律。
你可能听过这条法则,简单来说就是电压(V)、电流(I)和电阻(R)之间的关系,公式就是 V = I × R。
这就像是电路里的“黄金法则”,说白了就是你越想让电流“流动”,就得付出更多的“电压”来抵消电阻。
想象一下,电流就像是一条在河里游泳的小鱼,而电阻就是那条让小鱼游得费劲的水流。
你给小鱼更多的力量,它才能更快地游出去。
1.1 欧姆定律的适用范围不过,别急着把这条法则当成真理,毕竟没有什么是绝对的。
其实,欧姆定律的适用范围是有限的。
它主要适用于那些电阻不随电压或电流变化的情况,比如金属导体。
想象一下,你在电路里加了一块金属,像铜那样“老实”,电流就能乖乖地听话。
但是,等你遇到一些特别的材料,比如半导体或者超导体,那事情就复杂了。
电阻可能会随电流的变化而变化,完全打乱了原本的“游戏规则”。
1.2 理想与非理想电路所以在这个世界里,有理想的电路和非理想的电路之分。
理想电路就像是童话里的王国,一切都那么美好,电流和电阻都是稳定的。
但是一旦进入非理想电路,事情就变得热闹非凡。
电流突然变得不听话,电阻也可能变得有点“情绪化”。
有时候你给它一点电压,它可能就像个调皮的小孩,立马给你反弹回来,这种情况就是咱们常说的“非线性”。
就好比在一场比赛里,规则不再那么简单,谁都能扔出几个“意外球”。
2. 非线性电阻的例子好啦,讲到这里,咱们就要开始深入探讨一下了。
非线性电阻的例子真不少,比如二极管和晶体管。
这些小家伙就像是电路里的“捣蛋鬼”,在不同的条件下,电流和电压之间的关系可不是线性的。
拿二极管来说吧,它只允许电流在一个方向流动,就像是一个只开门不关门的单向道。
所以,一旦你试图让电流反方向流动,它就会把你拒之门外,真是个有主见的小家伙。
2.1 半导体的奇妙再说说半导体,这可是个很有意思的材料。
半导体的电阻可以随着温度的变化而变化,简单来说就是热了之后它就变得“活泼”了,电流也会跟着跳跃。
第一章 电路的三大定律一、欧姆定律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。
1、部分电路的欧姆定律定律: 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 =(1-1) 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: 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2: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: 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欧姆定律的几种表现形式: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,欧姆定律的表现形式便可能不同。
1) 在图1.1 a.d 中,电压参考方向与电流参考方向一致,其公式表示为: RI U = (1-2)2) 在图1.1 b.c 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 -= (1-3)3) 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== (1-4)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。
因此,电阻元件又称为耗能元件。
例3:应用欧姆定律求图1.1所示电路中的电阻R图1.1 电路中的电阻解:在图1.1.a 中,电压和电流参考方向一致,根据公式RI U =得: Ω===326I U R 在图1.1.b 中,电压和电流参考方向不一致,根据公式RI U -=得: Ω=--=-=326I U R(a ) (b) (c) (d)在图1.1.c 中,电压和电流参考方向不一致,根据公式RI U -=得: Ω=--=-=326I U R 在图1.1.d 中,电压和电流参考方向一致,根据公式RI U =得: Ω=--==326I U R 结论:在运用公式解题时,首先要列出正确的计算公式,然后再把电压或电流自身的正、负取值代入计算公式进行求解。
2.2 部分电路欧姆定律【学习目标】1.明确导体电阻的决定因素,能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律,能够熟练地运用电阻定律进行计算。
2.理解部分电路欧姆定律的意义,适用条件并能熟练地运用。
3.金属导体中电流决定式的推导和一些等效电流的计算。
4.线性元件和非线性元件的区别以及部分电路欧姆定律的适用条件。
【要点梳理】知识点一、电阻定义及意义要点诠释:1.导体电阻的定义及单位导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,导体的电阻与导体本身性质有关,与电压、电流均无关。
(1)定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻。
(2)公式:U R I=. (3)单位:欧姆(Ω),常用单位还有千欧(k Ω)、兆欧(M Ω). 361Ω10k Ω10M Ω--==.2.物理意义反映导体对电流阻碍作用的大小。
说明:①导体对电流的阻碍作用,是由于自由电荷在导体中做定向运动时,跟导体中的金属正离子或原子相碰撞发生的。
②电流流经导体时,导体两端出现电压降,同时将电能转化为内能。
③UR I=提供了测量电阻大小的方法,但导体对电流的这种阻碍作用是由导体本身性质决定的,与所加的电压,通过的电流均无关系,决不能错误地认为“导体的电阻与导体两端的电压成正比,与电流成反比。
” ④对U R I =,因U 与I 成正比,所以U R I∆=∆. 知识点二、电阻定律1.电阻定律的内容及适用对象(1)内容:同种材料制成的导体,其电阻R 与它的长度l 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体电阻与构成它的材料有关。
(2)公式:l R Sρ=. 要点诠释:式中l 是沿电流方向导体的长度,S 是垂直电流方向的横截面积,ρ是材料的电阻率。
(3)适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。
要点诠释:①电阻定律是通过大量实验得出的规律,是电阻的决定式。
②导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,由导体本身的因素决定。
2.电阻率的意义及特性(1)物理意义:电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关。
部分电路欧姆定律的表达式是部分电路欧姆定律的表达式是一、欧姆定律的概念和基本公式欧姆定律是电学中最基本的定律之一,用来描述电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,当电阻不变时,电流与电压成正比,可以用以下公式表示:I = U/R其中I代表电流(单位:安培,A),U代表电压(单位:伏特,V),R代表电阻(单位:欧姆,Ω)。
这个公式是欧姆定律的基本表达式,它表明电流的大小取决于电压和电阻之间的关系。
二、电阻的影响因素根据欧姆定律的公式可以看出,电阻对电流的大小有直接影响。
电阻是指电流在通过导体时所遇到的阻碍,它的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。
1. 材料:不同的材料具有不同的电阻特性。
例如,金属导体的电阻往往比非金属导体低,因为金属具有更好的导电性能。
2. 长度:电阻与导体长度成正比。
如果导体长度增加,电阻也会增加;反之,如果导体长度减小,电阻也会减小。
3. 横截面积:电阻与导体横截面积成反比。
如果导体面积增大,电阻会减小;反之,如果导体面积减小,电阻则会增大。
通过控制导体的材料、长度和横截面积,可以改变电阻的大小,从而影响电流的流动。
三、应用举例欧姆定律在电路中有着广泛的应用,下面通过两个实例来说明欧姆定律的用法。
1. 串联电路:假设在一个串联电路中,有一个电压源为10V,总电阻为2Ω。
根据欧姆定律的公式可以计算出电流的大小:I = U/R = 10/2 = 5A所以,整个电路中的电流为5安培。
2. 并联电路:假设在一个并联电路中,有两个电阻分别为4Ω和6Ω,电压源为12V。
根据欧姆定律的公式可以计算出电流的大小:I1 = U/R1 = 12/4 = 3AI2 = U/R2 = 12/6 = 2A所以,整个电路中的电流为3安培和2安培,分别经过两个电阻。
以上两个例子说明了欧姆定律在电路中的应用,通过计算电流的大小可以对电路的工作情况有更深入的了解。
综上所述,部分电路欧姆定律的表达式是I = U/R。
④电压分配:串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比(串联电阻具有分压作用——制电压表),即⑤功率分配:串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即2.并联电路①并联电路中各支路两端的电压相同,即②并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和,即③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和,即④电流分配:并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比,即⑤功率分配:并联电路中通过各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比,即热身练习:1、图3中,每个开关控制一盏灯的正确电路是:()2、电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是水烧干后的保温状态。
如图11是电饭锅的电路图,R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝。
则下列关于它工作状态说法正确的有:()A.S接通是保温状态B.S接通是加热状态C.S断开是保温状态D.S断开是加热状态3、关于电阻率,下列说法中不正确的是()A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻4、如图1—28—2所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中,总电压为U,则()图1—28—2①通过两段导体的电流相等②两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同③细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2④细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度A.①B.①②C.①②③D.①②③④5、如图1—28—3所示,a、b、c、d是滑动变阻器的4个接线柱,现把此变阻器串联接入电路中并要求滑片P向接线柱c移动时,电路中的电流减小,则接入电路的接线柱可能是()图1—28—3A.a和b B.a和c C.b和c D.b和d6、如图甲所示,三个电阻的阻值均为R,额定功率为18W,在每个电阻耗电功率均不超过额定功率的条件下.此电路最大耗电功率为______W,若改为图乙所示电路,仍满足上述要求,这个电路最大耗电功率为_____W.精解名题:1、已知如图,R 1=6Ω,R 2=3Ω,R 3=4Ω,电路两端的电压为9.77V ,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
什么是部分电路欧姆定律
部分电路欧姆定律指的是在一个电路中,当有多个电阻连接在一起时,可以通过应用欧姆定律来计算部分电路的电流和电压。
根据部分电路欧姆定律,电路中的每一个电阻的电流与该电阻两端的电压成正比,与电阻本身的阻值成反比。
具体来说,对于一个电流为I的电路,其中包含不同的电阻分
别为R1,R2,R3...,则根据部分电路欧姆定律可以得到以下
关系:
1. 电阻两端的电压(V1,V2,V3...)等于电阻的阻值(R1,
R2,R3...)与电流的乘积(V = RI)。
2. 电流在电路中的总和等于各个电阻上的电流之和(I = I1 +
I2 + I3...)。
这些关系可以帮助我们在电路中计算特定的电阻上的电流和电压,从而理解电路各个部分之间的电流和电压分配。