电压:电流产生的原因
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电路中有电压就一定有电流对吗有电压不一定有电流。
若将电路断开,只是没有了电流而已,而电压并非消失,依然存在,因此电压是产生电流的必要条件,但不是充分条件。
当然,可以肯定的是,有电流形成就一定是因为电压的存在。
串联电路特点1、首先,串联电路的开关在任意一个部位都能够掌控整个电路,即其作用跟所处的部位无关。
电流仅有1条通路,通过1盏灯的电流一定通过另1盏灯。
若是熄灭1盏灯,那么另1盏灯也必定被熄灭。
优点:在1个电路中,如果想掌控全部电路,那么可以采用串联的形式。
缺点:一旦在某一个地方断开,那么整个电路就变成断路,也就是说所有串联的电子件无法正常工作。
跟并联电路的区别就是串联电路无分叉(支路)。
串联电路规律1、首先,由于电流仅有1条通路,只要有一个地方断开,那么整个电路都会断开。
2、电路头尾的总电压=各串联电阻电压总和。
3、电路上各点的电流强度是一样的。
4、电路的总电阻=各电阻总和。
有电流就一定有电压吗有电流就肯定有电压。
因为在有电流的情况下,意味着已满足以上2个条件。
也就是说有电流的情况下,电路2端存在电压,并且电路处于闭合状态。
电流的产生有两个必要条件,分别是:有导电通路、有电势差。
比如人站在地上只摸一根火线,虽然火线与零线没有构成回路,但人还是会触电。
因为火线有220v的电压,大地是零势面。
两者之间存在电势差,所以能形成电流。
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U代表电压。
物理上规定电流的方向,是正电荷定向运动的方向(即正电荷定向运动的速度的正方向或负电荷定向运动的速度的反方向)。
电流运动方向与电子运动方向相反。
电路中的电压与电流的关系一、电压、电流的概念电压(U):电压是指电场力在单位正电荷上的作用力,单位为伏特(V)。
电压是使电路中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因。
电流(I):电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量,单位为安培(A)。
电流是电压作用下,电荷在电路中移动的结果。
二、欧姆定律欧姆定律是描述电路中电压、电流和电阻之间关系的基本定律。
公式为:U = IR,其中U表示电压,I表示电流,R表示电阻。
三、电阻的概念电阻(R):电阻是导体对电流的阻碍作用,单位为欧姆(Ω)。
电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
四、电路的串并联1.串联电路:串联电路是指电路中各元件依次连接,电流在各个元件中相同,电压分配。
2.并联电路:并联电路是指电路中各元件并行连接,电压在各个元件中相同,电流分配。
五、电压与电流的关系1.线性关系:在理想条件下,电压与电流之间呈线性关系,即电压越大,电流也越大。
2.非线性关系:在实际电路中,电压与电流之间可能存在非线性关系,如二极管、晶体管等元件。
3.电压与电流的相位差:在交流电路中,电压与电流之间存在相位差,称为相位角。
六、电路中的功率1.电功率(P):电功率是指电路中单位时间内消耗或产生的能量,单位为瓦特(W)。
2.功率公式:P = UI,其中U表示电压,I表示电流。
3.功率因数:功率因数是指有功功率与视在功率的比值,用于描述电路的效率。
七、电压与电流关系的应用1.电压调节:通过变压器等设备,实现电压的升高或降低。
2.电流控制:通过电阻、电容等元件,实现电流大小的控制。
3.电路保护:利用电压与电流的关系,设计过载保护、短路保护等电路。
4.信号处理:在电子电路中,电压与电流的关系用于处理各种信号,如放大、滤波等。
电路中的电压与电流关系是电路学中的基本知识点,掌握欧姆定律、电阻、串并联电路以及功率等概念,能够帮助我们更好地理解和应用电路原理。
在学习过程中,要注重理论联系实际,提高分析和解决问题的能力。
《电压》笔记1.电压的作用是是什么?它是由什么提供的?电压是形成电流的原因(电压是使自由电荷发生定向移动的原因),电源是提供电压的装置;2.电压的基本单位是什么?单位的符号是什么?还有哪些常用单位?它们之间怎样换算? 电压的单位:在国际单位是伏特(V ),简称伏常用单位还有千伏(kV );毫伏(mV );微伏(μV );1kV=103V; 1V=103mV=106μV;4.生活中常见的电压有哪些?常见电压:一节干电池的电压是1.5V ;一节蓄电池的电压是2V ;一节手机电池的电压是3.7v 对人的安全电压是不高于36V ;家庭照明电压是220V ;生产电路电压是380v ;5.实验室测量电压的仪器叫什么?它的电路符号是什么?实验室测量电压的仪器叫什么电压表,符号:6.电压表有几个接线柱?哪几个量程?每个量程的分度值是多少?三个接线柱0、3、15,两个量程0~3v 和0~15v,分度值分别为0.1v 、0.5v7.电压表使用规则是什么?①电压表要并联在电路中。
②电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出。
否则指针会反偏。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
④ 电压表可以直接连在电源两端,此时电压表测得是电源电压8.如果被测的电压超过了电压表的量程会产生什么危害?被测电压超过电压表的最大量程时,不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。
9.怎样选择电压表合适的量程?测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电压小于3V 则换用小的量程,若被测电压大于15V 则换用更大量程的电压表。
10.电流表和电压表的使用规则有哪些相同点和不同点?相同点:都是让电流从电表正接线柱流入负接线柱流出;被测的物理量不能超过电表的量程 不同点:电流表串联在被测的电路中,电压表并联在被测的电路中;电压表可以直接连在电源两端,此时电压表测得是电源电压。
电流表绝对不能直接接在电源的两极测量电流11.下列现象说明电压表的连接出现了什么故障要测量电路中某部分的电压,进行试触发现指针偏转如左图要测量电路中某部分的电压,进行试触,发现指针偏转如中图,12.要测量电路中某部分的电压,发现指针偏转如右图所示,13.怎样利用电流表、电压表判断电路故障 ?电流表无示数可能是,电流表被短路,电路中某处断路。
电磁感应产生的电压和电流电磁感应是一种重要的物理现象,通过改变磁场的强度和方向可以产生电压和电流。
这一原理被广泛应用于发电机、变压器和电动机等电器设备中。
本文将系统地介绍电磁感应产生的电压和电流,并探讨其在实际应用中的重要性。
一、电磁感应基础电磁感应是由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年首次发现的。
他通过实验发现,当磁场的强度或方向发生变化时,可以在导体内感应出电压和电流。
这一现象被称为电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律,导体中产生的感应电动势与导体所受磁场变化率成正比。
二、电磁感应的原理电磁感应的原理可以通过法拉第电磁感应定律来解释。
该定律表明,磁通量的变化会在导体中产生感应电动势。
磁通量是磁场通过一个平面的量度,与磁场的强度和面积有关。
如果磁通量发生变化,导体内会感应出电场力,并导致电子在导体内运动形成电流。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势E的大小与磁通量的变化率成正比,可以用以下公式表示:E = - N * Δ(Φ) / Δt其中,E为感应电动势,N为线圈匝数,Φ为磁通量,Δ表示变化量,t为时间。
三、电磁感应产生的电压根据电磁感应的原理,当导体与磁场相互作用,导体中就会感应出电压。
当导体处于一个恒定的磁场中,如果该导体运动或者磁场方向发生变化,都会导致磁通量的变化,从而感应出电压。
以发电机为例,当导体线圈绕过磁场时,进入磁场区域和离开磁场区域时,都会改变磁通量。
这时,导体中就会感应出交流电压。
这种电压的正负周期性变化,并且随着导体的运动而改变方向。
通过导线连接导体,就可以利用这种交流电压驱动电器设备。
四、电磁感应产生的电流除了感应电压,电磁感应还会引起导体中的电流。
当导体形成闭合回路,感应电动势就会导致电子在导体内运动形成电流。
以变压器为例,当交流电通过一个线圈时,会在另一个线圈中感应出电动势,进而产生电流。
这一过程实现了电能的传递和变压的功能。
变压器广泛应用于电力系统中,实现了高压输电、低压供电的转换。
在物理现象中,电流的热效应通常是指电流通过导体时,由于导体内部的电阻而产生的热量。
这种热效应现象是电流通过导体时,自由电子与金属离子碰撞,消耗了一定的能量,并把这部分能量转化为热能。
电流的热效应与电压的关系,可以从以下方面来解释:
1. 电流的产生:电流是通过导体中的自由电子流动产生的。
电压是促使自由电子流动的动力,没有电压,电流就无法流动。
因此,电压是电流产生的前提条件。
2. 热效应的产生:当电流流经导体时,由于导体的电阻,电流会受到阻碍,使得电能转化为热能。
这种热能的产生与电压无关,而是由电流流经导体的电阻产生的。
3. 热效应的量度:热效应的量度通常用焦耳来表示。
焦耳是电能转化为热能的量度单位。
在相同的电阻和时间内,流过的电流越大,产生的热量就越多。
这个现象可以通过焦耳定律来描述:Q=I²Rt,其中I是电流,R是电阻,t是时间。
综上所述,电流的热效应与电压无关,而是由电流流经导体的电阻产生的。
电压是促使电流流动的动力,但热效应的产生是由于电流流经导体的电阻而产生的。
在相同的电阻和时间内,流过的电流越大,产生的热量就越多。
第2节电压:电流产生的原因┃教学过程设计┃第1课时┃教学小结┃┃教学过程设计┃就小。
小组4:串联电池组的电压等于各个电池的电压之和,串联电路各点的电压之和也应该等于两点间的总电压。
……教师:同学们作了各种猜想,各样假设,真实的结果到底是什么呢?请同学们用实验来求证,大家先设计实验。
学生小组讨论设计实验,教师巡视了解。
小组汇报实验设计方案,交流。
各组同学补充设计实验电路(见图4-2-2)和实验数据表格(如下表)。
实验次数AB间的电压(V)BC间的电压(V)AC间的电压(V)123提问:在实验中需要注意哪些事项?学生讨论问答:①电压表要并联在电路中;②连接电路时,开关是断开的;③在实验中更换不同的小灯泡,进行重复测量,使实验结论更具有普遍性。
学生分组实验,并记录实验数据,教师巡视指导。
分析实验数据,得出结论:串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和,用公式表示为:U=U1+U2.要求学生对探究活动进行回顾、分析,引导学生思考在探究的过程中,哪些问题真正弄懂了,哪些问题还不清楚,为什么有些小组的实验数据是错误的,有些小组的误差会比较大,而有些小组很准确,原因在哪里。
学生交流自己的实验数据以及实验过程中遇到的问题,讨论解决。
同上方法,探究并联电路中电压的规律。
得出结论:在并联电路中,各支路两端的电压相等,用公式表示为:U=U1=U2.讨论交流:小鸟会触电吗?充分发挥学生的主观能动性,提高设计实验电路图和设计实验表格的能力,开发学生的发散性思维。
通过实验培养学生科学探究的能力。
要求学生对原始数据的记录要实事求是、如实记录,不许随意改动,实验中出现的问题要记录下来,以便查找、分析原因。
培养学生交流协作的能力,善于评价自己的实验结果,找出优点和不足。
讨论交流活动中,关键在于让学生理解为什么左边的小鸟不会触电而右边的小鸟会有危险。
结合上述探究规律,指出在左边的小鸟的两只脚与导线的接触点之间,电压几乎为零;而右边的小鸟的两脚之间,存在一定电压(以后学习了欧姆定律就会明白其中的道理)。
2009-03-26 18:38一、电流跟电压、电阻的关系原理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原理.电流跟电压的关系原理实验按图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原理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.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?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.一起学电脑■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。
4.2电压:电流产生的原因
一、电压的作用
电压是形成电流的原因。
电源是提供电压的装置。
产生持续电流的条件是:
二、电压的符号及单位 电压的符号:U
电压的单位:伏特 伏 v 其它单位L :千伏(kv) 毫伏(mv) 1kv =1000v 1v =1000mv
思考一下:打开阀门后 水怎么运动
如果要水持续流动该怎么办?
下列说法中,正确的是()
A、电路中只要有电压就会有电流
B、只要电路是通路,导体中就会有电流通过
C、电压是产生电流的必要条件
D、电压使导体中的自由电荷移动形成电流
三、测量电压的仪器——电压表
回顾电流表的使用规则:
(1)要_______在电路中;
(2)使电流从__________流入,从________流出;
(3)________电流表的_______;
(4)__________________________________
电压表的使用注意点:
1、调零:检查电压表的指针是否对准零刻度线,如有偏差,进行校正。
2、电压表必须并联在被测电路两端,
3、使电流从“+”接线柱流入电压表,从“-”接线柱流出电压表。
4、使被测电压不超出电压表量程:在已知电压大小的情况下,直接选择合适的量程;若不能判断,则先用大量程“试触”,然后再选择合适的量程。
练习
1、下列说法中正确是()
A.电路两端有电压,电路中就一定有持续的电流
B.导体中有大量的自由电荷,只要构成通路,导体中就会有电流
C.电压是电路中形成电流的原因
D.电路中有电流不一定有电压
2、关于电压表的使用,正确的是()
A.电压表不能直接测量电源电压,否则会烧坏
B.尽可能选大的量程,以免损坏电压表
C.经试触后,被测电压不超过小量程时,应选用较小量程
D.电压表接入电路时,不用考虑“+”“-”接线柱的接法
3、如图,小琦用电压表测量灯泡L1两端的电压,为了继续测量灯泡L2两端的电压,她把电压表的左侧接线柱拆开,接到了C点处,这种做法正确吗?为什么?
4、如图,小铭连接了电路准备测量左边一只灯发光时两端的电压。
电路有错吗?
5、如图所示,要使电压表测灯L2两端的电压,正确的电路图是()
6、在图所示电路中,开关闭合后,会出现的后果是()
A.电流表与电压表被烧坏
B.电流表与电压表都不会被烧坏
C.只有电压表会被烧坏
D.只有电流表会被烧坏
7、如图所示,已知两只灯泡L1和L2是串联的,则在①、②和③三个电表中(电流表或电压表)判断正确的是( )
A. ①是电流表,②和③是电压表;
B. ①和③是电压表,②是电流表;
C. ①和②是电流表,③是电压表;
D. ①②和③都是电流表
8、如图所示,当接通开关S后,发现电流表指针偏转,电压表指针不动,则故障可能
是()
A.L1的灯丝断了B.L2的灯丝断了
C.L1的接线短路D.L2的接线短路
电流表与电压表的区别
四、电流表与电压表的区别
五、探究并联电池组的电压规律 1、 串联电路中的电压规律
串联电路的总电压等于每个用电器两端电压之和
关系式:U=U 1+U 2 2
、探究并联电路电压规律
并联电路中各支路两端电压相等 U=U 1=U 2
1、如下图所示,电源由三节新干电池串联组成,开关
闭合后,已知的示数为1.5V,则的示数为V, 的示数为V。
2、如图所示电路中,若开关闭合后的示数为2.8V,则L2两端的电压为V,
如图所示,灯L1和L2是联的。
电压表测量的是灯两端的电压。
若电源电压是8V,电压表的示数是3V,
则灯L1两端的电压是V,灯L2两端的电压是V.
小明同学在实验过程中,不小心把灯泡和电压表串联在
电路中.当他闭合开关后,出现了怎样的现象呢?。