电流电阻电压三者关系
- 格式:docx
- 大小:15.29 KB
- 文档页数:1
电压电阻电流之间的关系电压、电阻和电流是电学中最基本的概念,它们之间存在着密切的关系。
本文将从人类的视角出发,以自然流畅的语言,描述电压、电阻和电流之间的关系。
电压是指电流通过导体时产生的电势差。
通俗地说,电压就是电流推动电子流动的力量。
我们可以将电流比喻为水流,电压就是水流推动水分流动的力量。
当电压增大时,电子在导体中移动的速度也会增加,相应地电流也会增大。
反之,当电压减小时,电流也会减小。
电阻是指导体对电流流动的阻碍程度。
可以将电阻比喻为水管中的阻力。
当水管的直径较小时,水流通过的速度就会减慢,水流的阻力也会增大。
同样地,当导体的电阻增大时,电流的流动就会受到阻碍,电流的大小也会减小。
反之,当电阻减小时,电流的流动就会更加顺畅,电流的大小也会增大。
电流是指单位时间内通过导体的电荷量。
可以将电流比喻为水流的流量。
当水流的流量增大时,单位时间内通过的水量也会增大。
同样地,当电流增大时,单位时间内通过导体的电荷量也会增大。
反之,当电流减小时,单位时间内通过的电荷量也会减小。
电压、电阻和电流之间存在着密切的关系。
电压决定了电流的大小,而电阻决定了电流的流动情况。
当电压增大时,电流也会增大;当电阻增大时,电流也会减小。
因此,通过调节电压和电阻的大小,我们可以控制电流的大小和流动情况。
在实际应用中,电压、电阻和电流之间的关系被广泛应用于各种电路和设备中。
例如,我们可以通过调节电压和电阻的大小来控制电灯的亮度,调节电压和电阻的大小来控制电子设备的工作状态等。
电压、电阻和电流的关系也是电子工程师设计电路和设备时必须考虑的重要因素。
电压、电阻和电流之间存在着密切的关系。
电压决定了电流的大小,而电阻决定了电流的流动情况。
通过调节电压和电阻的大小,我们可以控制电流的大小和流动情况。
这种关系在电子工程中得到广泛应用,对于我们理解和应用电学知识具有重要意义。
电阻电流与电压的关系与计算电阻是电路中一种常见的元件,它可以限制电流通过的程度。
在电路中,电压和电流之间存在一种特殊的关系,即欧姆定律。
本文将介绍电阻、电流和电压之间的关系,以及如何通过计算来获得准确的结果。
一、电阻的定义与特性电阻是电路中的一种元件,通常由金属或半导体材料制成。
它的作用是限制电流的流动,使电路中的能量转化为其他形式的能量,如热能。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
二、电流与电压的关系根据欧姆定律,电流(I)与电压(V)之间的关系可以用以下公式表示:I = V / R其中,I表示电流,V表示电压,R表示电阻。
根据这个公式,我们可以得出以下结论:1. 当电压增大时,电流也会增大,但是增幅与电阻成反比。
也就是说,当电压增加时,电流将增加;2. 当电阻增大时,电流减小,其他条件不变。
实际上,电阻增加将导致整个电路中的电流减小。
三、电流与电压的计算方法在实际应用中,我们经常需要计算电流或电压的数值。
下面将介绍两种常见的计算方法。
1. 通过已知电压计算电流如果已知电阻(R)和电压(V),可以使用以下公式来计算电流(I):I = V / R例如,如果电阻为20欧姆,电压为10伏,那么电流可以计算为:I = 10 / 20 = 0.5安(A)2. 通过已知电流计算电压如果已知电阻(R)和电流(I),可以使用以下公式来计算电压(V):V = I * R例如,如果电阻为30欧姆,电流为2安,那么电压可以计算为:V = 2 * 30 = 60伏(V)通过以上两种计算方法,我们可以得到准确的电流和电压数值。
四、电流与电压的实际应用电流和电压是电路中最基本的物理量,它们在电路设计和实际应用中起着重要的作用。
以下是电流与电压的一些实际应用:1. 电源与负载在电路中,电源提供电流,负载消耗电流。
通过合理的安排电流和电压的关系,可以实现电路的正常工作。
2. Ohm's Law(欧姆定律)欧姆定律是电路中最基本的定律之一,通过它可以计算电流、电压和电阻之间的关系,帮助我们设计和分析电路。
第节电流与电压和电阻的关系电力供应过程中,电流、电压、电阻等三个概念之间形成了密切的关系。
在电学理论中,我们经常面对着电路中的电压电流、电源的输出电流和负载的电阻等概念,这些概念的具体解释和相互关系对于我们了解电器的工作原理和电路的设计修理都是具有指导意义的。
在本文中,我将会介绍有关电路中电阻、电流和电压的关系和作用。
一、电阻的作用电阻是电路中一个阻止电流通过的设备,电阻值是电阻管束电流的大小。
我们可以认为,电阻对电流的管束就像水管对水的管束一样,当水管的直径越小,通过管道的水就越少,如果在水管内部进行阻塞,水流量就会更少。
同样的,当电阻的电流管束越强,电流就越小。
电阻的单位是欧姆,符号为Ω,而电阻的管束电流与其阻值成反比例关系。
二、电流的大小电流是指单位时间内通过导体横截面的带电粒子的数目或电荷量,常用单位是安培,符号是A。
电流是由电源推动的带电粒子自行或在外部获得动力下在导体中流动而产生的。
电流的大小受到电器本身阻值(电阻)的影响,和电源(电压)驱动力的大小。
因此,电流与电压、电阻之间的关系是:电流= 电压/ 电阻。
即电流随着电压的增大而增大,随着电阻的增大而减小。
从这个公式我们可以看出,电流、电压与电阻三者之间的关系是相互制约的。
三、电压的概念电压也称为电势差,是指两个点之间包含的电势能差异,或单位电荷的电势能差异。
电压的大小和方向在电路中具有特定的作用,正常情况下,电器的工作需要我们提供外部的电压。
如同供电电网中的电压为220V和110V,电脑电源输出电压为5V和12V一样。
电压的单位是伏特,符号是V。
总之,电阻、电流、电压三者之间是相互关联的,在电路中的联合起来影响了电器设备的工作电流、工作电压和工作功率等参数,保持了电路的基本平衡。
因此,在电路设计和维护过程中,必须对电路的状态和参数进行全面的评估和正确的认识。
在实际应用中,我们需要根据实际需要选择适当的电压等参数,以实现设备的正常工作。
电流与电压电阻的关系1、电压:形成电流的原因。
2、电阻:导体对电流的阻碍作用。
当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比1. 某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的I-R 图像,下列结论与图像相符的是:( )A. 电压一定时,电流随着电阻的增大而减小B. 电阻一定时,电压随着电流的增大而增大C. 电阻一定时,电流随着电压的增大而增大D. 电压一定时,电阻随着电流的增大而减小【答案】D【分析】(1)探究电流与电阻的关系,需保持电压不变,改变电阻;(2)首先判断当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,电压表的示数变化情况,根据串分压的知识判断出滑动变阻器阻值的变化,得出滑片的移动方向.【解答】探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,需保持电阻两端的电压不变,当A、B 两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,电阻变大,则电压表的示数变大,所以此时应该增大变阻器的电阻减小电阻R两端的电压,使电压表的示数保持不变.则滑片需向右移动增大滑动变阻器接入电路中的电阻,所以ABC错误,D正确.2. 如图所示,在探究“一段电路中的电流与电阻关系”的实验中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,应该采取的唯一操作是()A. 保持变阻器滑片不动B. 增加电池个数C. 将变阻器滑片适当向左移动D. 将变阻器滑片适当向右移动【答案】A【解析】图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,因此得到的是电流和电阻的关系;图象是个反比例函数图象,因此说明电流与电阻成反比,即电流随电阻的增大而减小;在探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变;综上,由图象可得出的结论是:电压一定时,电流随电阻的增大而减小.【分析】探究“电流跟电压、电阻的关系”时,应用控制变量法,由图可以看出,电流与电阻发生了变化,则电压一定要保持不变,根据阻与电流的变化情况得出结论 .3. 小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。
电阻电压与电流的关系电路定律电阻电压与电流的关系-电路定律电阻电压与电流的关系是电路定律中的基本概念之一。
它描述了在一个电阻上,电压和电流之间的关系,是电路运行的重要原理。
在本文中,我们将深入探讨电阻电压与电流的关系,以及相关的电路定律。
一、欧姆定律电阻电压与电流的关系最早由德国物理学家乔治·西门子于1827年提出,并由德国物理学家乔治·西门子和奥地利物理学家克里斯蒂安·欧姆进一步发展和总结成了欧姆定律。
欧姆定律阐述了电路中电压、电流和电阻之间的关系,表述为:I = V/R其中,I代表电流,V代表电压,R代表电阻。
欧姆定律指出,在一个电阻上,电流等于通过该电阻的电压与该电阻的电阻值之间的比值。
根据欧姆定律,当电压V恒定时,电阻越大,电流越小;当电阻R恒定时,电压越大,电流越大。
这一定律被广泛应用于电路设计和分析中。
二、基尔霍夫定律除了欧姆定律,基尔霍夫定律也是描述电阻电压与电流关系的重要定律之一。
基尔霍夫定律由德国物理学家格斯塔夫·基尔霍夫于19世纪提出,包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律两个方面。
1. 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律指出,在一个节点(连接有多个电流源或电阻的交汇处),流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
这是由电流的守恒定律推导得出的。
根据基尔霍夫电流定律,我们可以通过在电路中设立方程组的方式,求解出电流在各个节点上的分布情况,从而更好地理解电路的运行过程。
2. 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律指出,在一个闭合回路中的电压之和等于零。
这是由电能守恒定律推导得出的。
根据基尔霍夫电压定律,我们可以通过在电路中设立方程组的方式,求解出各个回路中的电压分布情况,从而更好地理解电路的运行过程。
三、导线电阻除了电路中的电阻元件,导线自身也具有一定的电阻。
导线电阻主要取决于导线的材料、直径、长度和温度等因素。
导线电阻可以通过欧姆定律计算或通过实验测量得出。
1.电流、电压、电阻之间有什么关系?2.知道这种关系有什么用处?一、电流跟电压、电阻的关系我们知道电压是产生电流的原因.由此可以想到,电压越高,电流可能越大.我们还知道,电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越大,电流将越小.知道电流跟电压和电阻的关系,是研究和分析各种电路的关键,是电学中的一个十分重要的问题.下面我们将用实验来研究这个关系.先保持电阻不变,研究电流跟电压的关系.电流跟电压的关系实验按图8—1连接电路,其中R是定值电阻,R’是滑动变阻器.闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变化,如2伏、4伏、6伏等.根据电压表和电流表的示数,读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值,并记录在下面的表格里.■图1研究电流跟电压的关系根据实验数据进行讨论,然后填好下面的结论.在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压____.电流跟电阻的关系现在保持电压不变,看一看电流跟电阻的关系.实验仍利用图8—1的电路,换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化,如5欧、10欧、15欧等.调节变阻器的滑片,保持每次定值电阻两端的电压不变.把对应于不同阻值的电流值记录在下面的表格里.根据实验数据进行讨论后,填好下面的结论.在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻___.二、欧姆定律把上一节的实验结果综合起来,我们可以得出下面的结论: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.这个结论是德国物理家欧姆在19世纪初期经过大量实验得出的,叫做欧姆定律.如果用U表示导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示这段导体中的电流,并且U的单位用伏,R的单位用欧,I的单位用安,那么,欧姆定律可以写成如下公式:欧姆定律告诉我们,电路中的电流是怎样决定于电压和电阻的,它是关于电路的一条重要定律,在解决各种电路的实际问题中有广泛的应用.对于一段电路,只要知道电流、电压、电阻这三个物理量中的两个,就可以利用欧姆定律计算出第三个量.[例题1]一盏白炽电灯,电阻为807欧,接在220伏的电源上.求通过这盏电灯的电流.解电学题,为了便于分析问题,最好先根据题意画出电路图,在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号(图2).这对初学者特别重要.■图2解:根据欧姆定律,[例题2]有一种指示灯,电阻为6.3欧,通过的电流为0.45安时才能正常发光.要使这种指示灯正常发光,应加多大的电压?[例题3]用电压表测出一段导体两端的电压是7.2伏,用电流表测出通过这段导体的电流为0.4安,求这段导体的电阻.从例题3可以看出,如果分别用电压表和电流表测出电路中某一导体两端的电压和通过它的电流,就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻.这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法.练习1.工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压.某车床照明灯工作时灯丝电阻是32欧,求通过灯丝的电流.2.一段导体两端电压是2伏时,导体中的电流是0.5安.如果电压增大到3伏,导体中的电流变为多大?3.电压保持不变,当接电阻为242欧的灯泡时,电路中的电流为0.91安.如改接电阻为165欧的电烙铁,电路中的电流变为多大?4.一个电灯泡,在室温下用伏安法测一次电阻,在正常工作时再用伏安法测一次电阻.后一次测得的阻值将比前一次测得的阻值大10倍以上.想想看,为什么两次测量结果会有这样大的差异?三、实验:用电压表和电流表测电阻在这个实验中,我们要用伏安法测定一只电阻的阻值.我们已经知道,只要测出这只电阻两端的电压和通过它的电流,就可以根据欧姆定律计算出它的电阻.实验中可用滑动变阻器改变被测电阻两端的电压,读取几组电压值和电流值.在这个实验里,除了待测的电阻和滑动变阻器,还需哪些器材?使用前注意了解一下器材的规格,如电源的电压、电压表、电流表的量程等.根据实验目的,自己设计实验电路.先画出电路图,然后连接电路.改变被测电阻两端的电压,分别记下三组对应的电压值和电流值.根据每组数据,算出电阻,最后算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值.想想议议在实验中选择实验器材,不但要考虑需要哪些器材,还要考虑器材的规格和性能,如电源的电压、仪表的量程等.在这个实验中,如果被测电阻的阻值大约是80欧,选用的电源电压为1.5伏,选用的电流表量程是0~0.6安,那么,电源电压和电流表量程的选择是否得当?为什么?四、电阻的串联有两只5欧的定值电阻,现在我们需要10欧的电阻,有什么办法?电阻串联的知识可以帮助我们解决这个问题.实验按图3所示,将已知阻值的电阻R1、R2串联接在电路中,接通电源后,读取电压表和电流表的示数U和I,用欧姆定律算出R1与R2■图3按同样办法得出R1、R2串联后的总电阻R’.■图4从实验可以得出结论:R=_________;R’=__________.利用前面学过的知识,我们也可以推导出上述的结论.我们已经知道:串联电路中各处的电流相等;串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和.现在就利用这两个实验结论和欧姆定律,来推导串联电路的总电阻和各个电阻之间的关系.如图3,设串联电阻的阻值为R1、R2,串联后的总电阻为R.由于通过整个电路的电流都是I,根据欧姆定律,我们有:U=IR,U1=IR1,U2=IR2,由于 U=U1+U2,因此 IR=IR1+IR2.由此得出:R=R1+R2.这表明串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和.现在,你一定很容易把两只5欧的电阻组成10欧的电阻了.把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个导体的电阻都大.[例题]把5欧的电阻R1跟15欧的电阻R2串联起来,接在电压是6伏的电源上,求这个串联电路中的电流.画出电路图.求出R1、R2串联后的总电阻R,再根据解:R=R1+R2=5欧+15欧=20欧.[例题2]有一只小灯泡,它正常发光时灯丝的电阻是8.3欧,正常工作时电压是2.5伏.如果我们只有电压为6伏的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?先画出电路图.根据串联电路中电压的关系U=U1+U2可以看出,给小灯泡串联一个电阻R2,可分去一部分电压,使小灯泡两端的电压U1为正常的工作电压2.5伏.所以R2分去的电压U2应该等于U-U1.R2的阻值应该是多大,才能分去电压U2呢?根据欧姆定律,如果知道小灯泡跟R2是串联的,通过它们的电流相等,所以只要求出通过小灯泡的电流,就得到了通过R2的电流.已知加在小灯泡上的电压U1和小灯解:电阻R2分去的电压:U2=U-U1=6伏-2.5伏=3.5伏.想想议议想想看,把三个电阻R1、R2、R3串联起来,它们的总电阻是多大?把几个电阻R1、R2……Rn串联起来,总电阻又是多大?你能够用推导的方法来证明你的想法吗?练习1.电阻R1与R2串联后的总电阻为150欧,已知R1=65欧,R2应为多少欧?2.电阻R1与R2串联接入电路后,两端所加电压为24伏,如果R1=80欧,通过R1的电流为0.2安,求R2.3.灯泡L1和L2串联在电路中,加在它们两端的总电压为12伏,L1的电阻是8欧,L2两端的电压是4伏,求L1中的电流.五、电阻的并联有两只10千欧的电阻,现在我们需要5千欧的电阻,怎么办?电阻并联的知识可以帮助我们解决这个问题.实验按图5连接电路,R1、R2是两个已知阻值的电阻.合上开关,测出并联电路两端的电压和干路中的电流,用欧姆定律算出R1与R2并联后的总电阻,并将这个阻值与R1、R2进行比较.■图5这表明并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和.现在,你很容易知道,把两只10千欧的电阻并联起来,就可以得到5千欧的电阻了.利用前面学过的知识,我们还可以推导并联电路的总电阻跟各个电阻的定量关系.我们已经知道:并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和;并联电路中各支路两端的电压相等;现在就利用这两个结论和欧姆定律,来推导并联电路的总电阻和各个电阻的定量关系.■图6如图6,设支路的电阻分别为R1和R2,电路两端的电压为U,我们利用井联电路知识和欧姆定律推导出R 并与R1和R2的关系。
物理电流电压电阻关系
1、电流是电荷的定向移动形成的,我们知道在微观世界里,原子由原子核和核外电子组成,核外电子是带负电的,他们围绕着原子核做高速的旋转,当一段导体两端存在电位差(即电压)时,核外电子就会像管道中的水样做定向移动,当大量的电子都作定向移动时,该段电路就存在了电流,电流的方向刚好与电荷定向移动的方向相反。
常用单位安培(A)
2、电压:是形成电流的原因,电荷不会主动的做定向移动,只有导体两端存在电位差(电压)时,就会迫使电荷作定向移动,就如存在水压水才会流动
3、电阻:就是阻碍电荷的定向移动,从微观方面来说就是因为电荷在定向移动时会与原子核发生碰撞,起到了阻碍电荷移动的作用,
R=ρL/S,说明电阻只跟导体材料,长度,横截面有关,而R=U/I,只是这段导体两端的U与通过的l的比值刚好就是该导体电阻的大小,就像密度,质量,体积三者关系一样,一段导体就是没有通电,电阻也是一个定值。
电路原理电流电压与电阻的关系电路是由电流、电压和电阻组成的基本元件的连接。
在电路中,电流、电压和电阻之间存在着密切的关系,它们相互影响,协调运作,共同构成了电路的运行机制。
一、电流的概念和特性电流指的是电荷在单位时间内通过导线的数量,是电荷流动的表现形式。
单位用安培(A)表示。
1. 电流的公式根据电流的定义,电流(I)等于通过导线横截面的电荷量(Q)与通过的时间(t)的比值,即I = Q/t。
电荷量的单位是库仑(C),时间的单位是秒(s)。
2. 电流的方向电流的方向规定为正电荷的流动方向,即从正极流向负极。
根据欧姆定律,正负极的区分是由于电压差的产生。
二、电压的概念和特性电压指的是单位正电荷在电场中受力的大小,是电势差的表现形式。
单位用伏特(V)表示。
1. 电压的公式根据电压的定义,电压(V)等于通过两点间的电势差(ΔV)除以两点之间的距离(d),即V = ΔV/d。
电势差的单位是伏特(V),距离的单位是米(m)。
2. 电压的方向电压的方向规定为正电荷从高电压处流向低电压处。
在回路中,电压一般呈环路状流动。
三、电阻的概念和特性电阻指的是一个电路元件阻碍电流流动的程度。
单位用欧姆(Ω)表示。
1. 电阻的公式根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)除以电阻(R),即I =V/R。
通过该公式可以看出,电阻越大,电流越小,电阻越小,电流越大。
2. 电阻与电流、电压的关系根据欧姆定律可以得知,电压和电阻成正比,电阻越大,电压也越大。
电流和电压成反比,电压越大,电流越小。
因此,电路中的电流、电压和电阻三者之间存在着密切的关系。
四、电流、电压和电阻的综合应用电路中的电流、电压和电阻相互作用,可以实现各种电路的功能。
例如,在串联电路中,电阻按顺序连接,电流相同,电压之和等于总电压;在并联电路中,电压相同,电流之和等于总电流。
通过调整电压、电流和电阻的数值和连接方式,可以实现不同电路的工作方式。
例如,通过调整电阻的大小,可以控制电流的强度;通过改变电压的大小,可以改变电路中元件的工作状态。
电流、电压、电阻三者的关系欧姆定律是关于电流、电压、电阻三者关系的实验规律.在研究三者关系的时候用到了科学探究中广泛使用的方法——控制变量法. 1.电流与电压的关系在电阻一定时, 导体中的电流与导体两端的电压成正比.可以用数学形式表达为: UI =定值2.电流与电阻的关系电压不变的情况下, 导体中的电流跟导体的电阻成反比.可以用数学形式表达为: IR =定值欧姆定律1.欧姆定律的内容: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.人用试电笔接触家庭电路中的火线, 为什么人不会触电呢?知识导航知识互联网电流、电压、电阻的关系【例1】在探究通过导体的电流跟导体电阻的关系时, 小明同学设计了如图所示的电路, 其中R 为电阻箱, R'为滑动变阻器. 实验中测量得到的数据如下表.电压U/V 3 3 3 3 3 3电阻R/Ω 5 6 10 15 20 30电流I/A 0.6 0.5 0.3 0.2 0. 15 0.1(1)滑动变阻器在此实验中的主要作用是:(2)分析表中的数据, 可以得出的结论是:当电阻两端电压为一定时, 通过电阻的电流与电阻阻值的关系为:【答案】(1) 调节电阻箱两端电压一定. (2) 3V ;3AIR⋅Ω=【例2】(2011.11四中期中考试)小华在研究“通过导体的电流和导体电阻之间的关系”中得出的实验数据如下表, 由此可以得出结论:当________________________一定时, _____________(此空填表达式).实验序号 1 2 3 4 5 6 7 电阻R/Ω3 5 10 12 15 20 25通过电阻的电流I/A2 1.2 0.6 0.5 0.4 0.3 0.24电阻两端电压U/V6 6 6 6 6 6 6【答案】电阻两端电压为6V; IR=【例3】(2011北京西城期末)下表是小华同学在探究“通过导体的电流与导体两端电压之间的关系”时记录的实验数据. 请你对表格中数据进行分析, 归纳出通过导体的电流与导体两R/Ω 5 5 5 5 5 5U/V 2 4 6 8 10 12I/A 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4【答案】()模块一探究电流与电压电阻的关系实验【例4】(2011北京西城)小华利用图甲所示的电路, 研究通过导体的电流与导体电阻的关系. 电源两端电压为9V且保持不变.(1)实验过程中, 他每次改变电阻箱R'的阻值后, 通过调节滑动变阻器, 始终保持电阻箱R'两端电压不变.(2)根据记录的数据, 他描画出电流I与电阻箱阻值R'的关系图线, 如图乙. 根据图像分Ω.析, 当通过R'的电流为0.06A时, 电阻箱R'的阻值是【例5】关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )A.通过导体的电流跟该导体的电阻成正比,跟该导体两端的电压成反比B.当导体两端电压一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成反比C.当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比D.当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比【答案】D【例6】(2012.11丰台十二中.5)关于电流、电压和电阻的关系, 下列说法正确的是( ) A.导体的电阻与电压成正比, 与电流成反比B.导体的电阻越大, 这段导体两端的电压就越高C.通过导体的电流越大, 这段导体的电阻就越小D.导体两端的电压越高, 通过这段导体的电流就越大【答案】D【例7】某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时, 根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象.下列结论与图象相符的是( )A.电阻一定时, 电流随着电压的增大而增大B.电阻一定时, 电压随着电流的增大而增大C.电压一定时, 电流随着电阻的增大而减小D.电压一定时, 电阻随着电流的增大而减小【答案】C【例8】(2012 •湖南衡阳)在“探究电流与电压关系”的实验中, 分别用R1、R2两个电阻进行探究, 并根据各自的实验数据绘制了如图所示的U-I关系图像, 从图可以看出R1与R2大小关系是( )A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.无法确定【答案】A【例9】(2012•日照)李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时, 将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象, 下列说法中错误的是( )A.当在导体乙的两端加上1V的电压时, 通过乙导体的电流为0.1AB.将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上时, 干路中的电流为0.6AC.导体甲的电阻小于导体乙的电阻D.导体两端的电压为零时, 导体的电阻也为零【答案】D模块二欧姆定律的基本计算【例10】请计算以下题目:(1)电阻R1两端电压6V, R1阻值为1.5Ω, 通过R1的电流为_____A(2)电阻R阻值为6Ω, 其两端电压为3V, 通过R的电流为____mA, 当该电阻两端电压为0V时, 电阻为____Ω(3)通过电灯泡的电流是2A, 此时灯泡的阻值是55Ω, 灯泡两端的电压是______V;如果通过灯泡的电流为4A时, 如果假设灯泡的阻值不变, 那么灯泡两端的电压是_____V(4)变阻箱两端的电压为36V, 电阻调到_____时, 通过变阻箱的电流为1.2A. 电阻调到_____时, 通过变阻箱的电流为1.8A.【答案】(1)4、(2)500、6、(3)110、220、(4)30、20【例11】有两个电阻分别在各自的电路中, 它们两端的电压之比是1:2, 通过它们的电流之比是1:4, 则两电阻值之比为( )A.2:1 B.1:2 C.8:1 D.1:8【答案】 A【例12】 一段粗细均匀的电阻丝, 将它接在6V 的电源上时, 通过它的电流是0.5A, 如果把它对折起来, 拧成一股, 再接在这个电源上, 那么通过它的电流将是( )A . 0.5AB . 1AC . 2AD . 0.25A【答案】 C【例13】 一段导体两端的电压为4.5V 时, 导体中的电流是0.3A , 如果电压增大到6V , 导体中的电流多大? 如果导体中电流为100mA 时, 能否用最大量程为3V 的电压表测该导体两端的电压?【答案】 本题考查的知识点是电流与电压的关系, 这里要特别注意的是对于一段导体来说, 它的电阻是一定的, 加在导体两端的电压增大时, 通过导体的电流也增大; 通过导体的电流减小时, 导体两端的电压也减小.根据欧姆定律, 先求导体电阻R , 已知0.3A I =, 4.5V U =,根据U I R =, 则 4.5V150.3AU R I ===Ω再求两端电压为6V U '=时的电流'6V'0.4A 15ΩU I R ===,导体中的电流为0.4A , 当通过导体的电流为100mA 0.1A I ''==时,导体两端电压为''U , 导体电阻R 不变.故有0.1A 15 1.5V 3V U I R ''''==⨯Ω=< 可以用最大量程为3V 的电压表测导体两端的电压.【例14】 (2012.11海淀期中)如图所示的电路中, 电源电压和灯泡电阻都保持不变. 开关S 闭合后, 电流表A 1、A 2的示数分别为0.9A 、0.4A. 若灯L 1的电阻为20Ω. 求:(1)电源电压; (2)灯L 2的电阻.【答案】 10V; 25Ω;【例15】 如图所示电路中, 电源电压36V U =不变, 电阻224R =Ω, 求:(1)当开关断开时, 电流表的读数为0.5A , 1R 的阻值和它两端的电压;(2)当开关闭合时, 电流表的读数和1R 两端的电压.【答案】 (1)开关断开时, 1R 与2R 串联, 电流0.5A I =,220.5A 2412V U IR ==⨯Ω=1236V 12V 24V U U U =-=-=, 1124V480.5AU R I ===Ω(2)当开关闭合时, 2R 被短路, 电路中只有1R , 此时电流表的读数为136V '0.75A 48ΩU I R ===1R 两端电压等于电源电压36V .S VA 1A 2 L 2L 1【例16】 (2011天津)“等效替代法”是物理学中常用的一种方法. 若图甲的两个电阻并联后接入电路中的效果与图乙一个电阻接入电路的效果相同, 请你利用并联电路电压、电流的规律及欧姆定律推导出R 与R 1、R 2的关系式.【答案】 由并联电路电流关系,可得:I =I 1+I 21212U U U R R R =+又知:U =U 1=U 2代入上式可得:12111R R R =+(或1212R R R R R =+)【例17】 (2009北京)为了探究电阻串联的问题, 小芳设计了如图所示的实验电路, 其中1R 是电阻箱, 2R 是定值电阻, 1R 与2R 串联的总电阻(即等效电阻)用R 表示.电流表测量的是串联电路中的电流I , 电压表测量的是A 、B 两点间的电压U .小芳通过实验记录的数据如下表所示.请根据表中实验数据, 归纳出总电阻R 跟电阻1R 的关系:__________________.1/R Ω5 10 15 25 35 45 /V U12121212 1212/A I 0.6 0.48 0.4 0.30.24 0.2/R Ω20 25 30 40 50 60【答案】 115R R =+Ω【例18】 两个电阻并联后的总电阻为4Ω, 其中一个电阻的阻值为12Ω, 另一个电阻的阻值为Ω; 若将这两个电阻串联, 总电阻为 Ω.【答案】 6 18模块三串并联电路中等效电阻与分电阻关系【例19】 阻值不同的两个电阻的电流强度随电压变化的I —U 图象如图所示.从图中得出的下列结论中正确的是( ) A .R 1>R 2B .R 1、R 2串联后的总电阻的I —U 图象在区域1C .R 1、R 2并联后的总电阻的I —U 图象在区域3D .R 1、R 2并联后的总电阻的I —U 图象在区域1【答案】 D【例20】 如图所示电路, 12R =Ω2,3R =Ω, 电源电压为6V , 当开关接a 时,电流表读数为0.5A , 求开关接b 时, 2R 两端电压多大.【答案】 开关接a 时, 123,,R R R 串联, 电路中电流为0.5A I =31212()U U U U U I R R =--=-+6V 0.5A (23) 3.5V =-⨯Ω+Ω=,33 3.5V 70.5AUR I ===Ω开关接b 时, 2R 与3R 串联, 电路中电流为'I , 电源电压不变.236V '0.6A 73U I R R ===+Ω+Ω, 220.6A 3 1.8V U I R ''==⨯Ω=所以开关接b 时, 2R 两端电压为1.8V.【例21】 (2012包头)如图所示的电路, 电源电压保持不变, 闭合开关S 1、S 2, 电压表示数为3V, 电流表示数为0.3A, 断开S 2后, 电压表示数为2V, 则下列判断正确的是( )A .R 1阻值为20ΩB .R 2阻值为10ΩC .电源电压为3VD .电源电压为2V【答案】 C 【解析】 闭合S 1, S 2 断开S 2图甲 图乙图甲: 电源电压U=U 1=3V R 1=U 1/I 1=10Ω 图乙: U 2’=U -U 1’=1V因串联, 电流相等 R 2:R 1=U 2’:U 1’=1:2 R 2=5Ω 故选C【例22】 现有分别标有“1A 5Ω,”和“2A 1Ω,”这样的两个电阻, 若将它们串联接入电路, 为使电阻不致烧坏, 则电阻两端的总电压不得超过多少伏? 若将它们并联接入电路, 则干路中电流不得超过多大?【答案】 电阻上标的1A 和2A 表示允许通过的最大电流值, 若电流超过此值, 电阻将被烧坏.电阻串联时, 电流相等, 故允许的最大电流当以1A 为准.电阻并联时, 电压相等, 由欧姆定律计算出两电阻允许的最大电压, 以其中较小值为准.两电阻串联时, 为使电阻不致烧坏, 电路中的电流不能超过1A , 则电源电压为: 112()U I R R =+1A (51)=⨯Ω+Ω6V =, 即电阻两端总电压不得超过6V 两电阻允许的最大电压分别为1111A 55V U I R =⨯Ω== 2222A 12V U I R ==⨯Ω=两电阻并联时, 电压相等, 故电压不超过2V 时, 两电阻都不会被烧坏.通过1R 的电流为112V0.4A 5ΩU I R '===通过2R 的电流为222A I I '==, 故干路电流最大为120.4A 2A 2.4A I I I ''=+=+=【例23】 一个弧光灯正常工作时, 它两端的电压应是40V , 允许通过的电流为10A , 现要将其接入220V 的电路中, 可采用哪种方法使其正常工作( )A .并联一个4Ω的电阻B .串联一个4Ω的电阻C .并联一个18Ω的电阻D .串联一个18Ω的电阻【答案】 弧光灯电阻40V410AU R I ===Ω, 将弧光灯接入220V 电源中, 电流不能超过10A ,所以'220V'2210AU R I ===Ω, 因为电路中所需电阻大于弧光灯电阻,所以应串联一个'22418R R R =-=Ω-Ω=Ω串的电阻.选D 正确.【练1】(2007西城期末统考题)(多选)关于电流、电压和电阻, 下面说法正确的是( ) A.一段电路中有电流, 其两端就一定有电压B.电路两端有电压, 电路中就一定有电流C.电压、电流为零时, 导体的电阻不为零D.一段电路的电阻变小, 电路中的电流不一定变大【答案】A C【练2】由欧姆定律公式导出URI=, 对此表达式, 下面说法正确的是( )A.导体两端电压为零时, 导体的电阻为零B.导体两端电压越大, 导体的电阻越大C.通过导体的电流越大, 导体的电阻越小D.导体的阻值可用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示【答案】D【练3】一个电阻两端的电压是4V时, 通过的电流是0.2A, 导体的电阻是, 如果电阻两端的电压变为8V时, 通过电阻的电流是, 当电阻两端电压为零时, 导体的电阻是, 通过导体的电流是.【答案】20Ω0.4A 20Ω0A【练4】两个电阻并联后的总电阻为R, 将其中一个电阻变大, 则总电阻将( )A.变大B.变小C.不变D.无法确定【答案】A【练5】两个定值电阻的阻值分别为10Ω和30Ω, 允许通过的最大电流分别为1A和0.5A, 串联在电路中, 则加在它们两端的最大电压值为( )A.25V B.40V C.20V D.60V【答案】C【练6】(2012山东聊城)张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时, 用记录的实验数据作出了如图所示的U-I图象, 则a的电阻值为_____Ω, 将a、b串联接在电压为3V的电源上, 电路中的电流为_____A【答案】10 0.2【解析】根据R=U/I, R a=4.0V/0.4A=10Ω, R b=2.0V/0.4A=5Ωa、b电阻串联, I=U/( R a+ R b)=3V/15Ω=0.2A实战演练。
电阻大小和电流电压的关系
电阻大小和电流、电压之间存在着密切的关系。
电阻是导体对电流的阻碍作用,它会随着导体长度、截面积、温度等因素的变化而变化。
电流是电荷的流动,而电压是电场中电势差的表现。
在电路中,电压与电流成正比,即电压越大,电流也越大;反之,电压越小,电流也越小。
同时,电阻的大小也会影响电流和电压的分布。
当电阻增大时,电流会减小,而电压则会增大;反之,当电阻减小时,电流会增加,而电压则会减小。
因此,电阻大小和电流、电压之间存在着相互制约的关系。
电阻电流和电压电阻是电路中的重要元件,它能限制电流的流动。
在电路中,电流和电压与电阻之间存在着特定的关系。
本文将探讨电阻、电流和电压之间的关系,以及它们在电路中的应用。
1. 电阻的概念和特性电阻是电路中一种对电流流动产生阻碍作用的元件。
它的物理特性取决于材料的导电能力和几何形状。
一般来说,导电性差的材料具有较高的电阻,而导电性好的材料具有较低的电阻。
2. 电流的概念和计算电流是电荷流动的一种形式,表示单位时间内通过某一点的电荷量。
在直流电路中,电流的大小可以通过欧姆定律计算。
欧姆定律表明电流与电压和电阻之间存在着线性关系,可以用以下公式表示:I = V/R其中,I表示电流,V表示电压,R表示电阻。
根据欧姆定律,当电压一定时,电流与电阻成反比;当电阻一定时,电流与电压成正比。
3. 电压的概念和计算电压是电路中表征电势差的物理量,也可以理解为单位电荷所具有的电势能。
电压可以通过两点之间的电势差来计算。
在直流电路中,电压可以通过欧姆定律进行计算。
根据欧姆定律,电压与电流和电阻之间也存在着线性关系,可以用以下公式表示:V = I*R其中,V表示电压,I表示电流,R表示电阻。
4. 电阻和电压的关系根据欧姆定律,电压和电阻之间呈现线性关系。
当电流一定时,电压与电阻成正比;当电阻一定时,电流与电压成反比。
通过调节电阻的大小,可以改变电路中的电压。
例如,应用可变电阻器可以实现对电路电压的调节。
5. 电阻和电流的关系根据欧姆定律,电流和电阻之间呈现线性关系。
当电压一定时,电流与电阻成反比;当电阻一定时,电流与电压成正比。
通过调节电阻的大小,可以控制电路中的电流。
例如,应用可变电阻器可以实现对电路电流的调节。
6. 电阻、电流和电压在电路中的应用电阻、电流和电压在电路中有着广泛的应用。
例如,在家庭中,电路中的电阻可以控制电流的大小,从而使我们能够安全地使用电器设备。
在电子设备中,电阻、电流和电压的控制对于实现各种功能至关重要。
直流电路电阻电流和电压的关系直流电路电阻、电流和电压的关系直流电路中,电阻、电流和电压是相互关联的重要元素。
了解它们之间的关系对于电路的分析和设计至关重要。
1. 电阻电阻是阻碍电流通过的物理量,通常用符号 R 来表示,单位是欧姆(Ω)。
电阻是电路中的一种被动元件,根据欧姆定律,电阻的电流和电压之间的关系可以用以下公式表示:I = V / R其中,I代表电流,V代表电压。
这个公式表明,在给定电压下,电阻越大,电流越小,反之亦然。
2. 电流电流是电荷在单位时间内通过电路某一点的数量,单位是安培(A)。
电流的大小取决于电压和电阻。
如果电压不变而电阻增加,电流将减小。
相反,如果电压不变而电阻减小,电流将增加。
这与欧姆定律的关系相一致。
3. 电压电压是电路中产生的电势差,单位是伏特(V)。
电压可看作是推动电流通过电路的力量。
根据欧姆定律,电压与电流和电阻之间的关系可表示为:V = I * R其中,V代表电压,I代表电流,R代表电阻。
这个公式表明,在给定电流下,电压与电阻成正比,电阻越大,电压越大;反之亦然。
总结:在直流电路中,电阻、电流和电压之间的关系可以用欧姆定律来描述。
电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。
而电压与电流和电阻之间的关系则是正比例的,电压与电阻成正比,电阻越大,电压越大。
这些关系是直流电路分析中的基本原理,对于电路设计和故障排查有着重要的意义。
在实际应用中,我们可以通过合适的电阻值选择和控制电流的大小和电压的分布,以满足电路的需求。
此外,在复杂的直流电路中,还需要考虑电源的稳定性、电阻的功率承受能力等因素。
总之,了解直流电路中电阻、电流和电压之间的关系是理解和分析电路行为的基础,它们相互依存且相互影响。
掌握这些关系,有助于我们更好地理解和利用电路的特性,进行电路的设计和优化。
什么是电压、电流、电阻?三者之间的关系做工程或电器维护的电工都知道电压、电流、电阻,但对于初入行者,可能只是一个笼统的概念。
什么是电压、电流、电阻,三者之间的关系,现做一个简单的表述。
电压电压是推动电荷定向移动形成电流的原因。
电流之所以能够在导线中流动,也是因为在电流中有着高电势和低电势之间的差别。
这种差别叫电势差,也叫电压。
换句话说。
在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。
通常用字母V代表电压。
电源是给用电器两端提供电压的装置。
电压的大小可以用电压表(符号:V)测量。
如果电压的大小及方向都不随时间变化,则称之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母U表示。
如果电压的大小及方向随时间变化,则称为变动电压。
对电路分析来说,一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压),其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。
交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。
在电路中提供电压的装置是电源。
电压在国际单位制中的主单位是伏特(V),简称伏,用符号V表示。
1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1 V = 1 J/C。
强电压常用千伏(KV)为单位,弱小电压的单位可以用毫伏(mV)微伏(μv)。
它们之间的换算关系是:1kV=1000V1V=1000mV1mV=1000μv电流“电流”两个字有两层意思:①.表示电荷在导体中的定向移动这一物理现象;②.表示在导体中流动的电流强度的大小这一物理量。
也就是说,电流一词,既表示物理现象又表示物理量。
若我们说“电路中有电流流过”,它的含义是说,“电路中存在着定向移动的电荷”这一物理现象。
电流的大小用电流强度来表示。
电流强度在数值上等于一秒钟内通过导线横截面的电量的大小。
通常所说的电流大小,就是指电流强度的大小。
一般表示电流强度的单位是安培,简称安,用符号“A”表示在有些电路中流过的电流很小,通常用毫安、微安来计量。
它们之间的换算关系是:1安培=1000毫安(mA)1毫安=1000微安(A)电阻电阻是物质材料对电荷移动阻碍作用的表征,一般的材料都有电阻,构成电路的材料也不例外,这是由材料的本质特点所决定的。
检查电压表连个接线柱之间有几个用电器,若只有一个用电器,则电压表就是测定这个用电器的两端的电压;若有几个用电器串联,则电压表测的是几个串联用电器的总电压;若有几个用电器并联,则电压表同时可测出多条并联支路的电压.注意:上面提及到的串联和并联电路中,应该不包括电源在内.
如果只有电压而没有电流,就可证明电路中有断路现象。
没有电流时也有电压,这是因为有电源的存在。
如果是理想情况下,断路只有电压,短路只有电流。
实际上电压表不是开路,有电流流过,但由于电压表电阻在10kΩ以上,因此在初中物理中被视为断路。
有电位差就有电压,类比大气压。
电压表两端沿着连接的导线滑动到用电器或电源两端。
(能跨过元件:开关、电流表。
不能跨过元件:电源、用电器、电压表。
)电压表测的是两个接点间不含电源的那段电路两端的电压。
电压表能直达所测用电器的两端。
不构成回路时没有电流,但是电压依然存在。
只要有电源,就有电压。
电流的存在除了必须有电压外,还需有用电器构成回路。
电压÷电流 = 电阻。
电阻一般不变,电压变化就会引起电流变化,那么给出电流变化,可以把它转换为电压变化。
电压变大,若电阻不变,电流才会变大;若电阻随之变大,则电流可能不变。
可参考欧姆定律 R=U/I(电阻=电压/电流)
电流会优先选择导线短、用电器少的路。
电流电阻电压三者关系
电阻、电压、电流三者之间的关系就是欧姆定律I=U/R,或者U=IR。
用文字表达就是在同一电路中,当电阻一定时,流过导体电流与导体两端电压成正比;当导体两端电压一定时,流过导体电流与导体电阻成反比。
电阻
导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。
电阻(Resistance,通常用“R”表示)是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。
导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。
电压
电压,也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。
此概念与水位高低所造成的水压相似。
需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
电流
科学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流,电流符号为I,单位是安培(A),简称“安”(安德烈·玛丽·安培,1775年—1836年,法国物理学家、化学家,在电磁作用方面的研究成就卓著,对数学和物理也有贡献。
电流的国际单位安培即以其姓氏命名)。