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📜  欧姆定律——定义、公式、应用、限制

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:37.219000             🧑  作者: Mango

欧姆定律——定义、公式、应用、限制

根据欧姆定律，两个位置之间的电压或电位差与流过电阻的电流成正比，电路的电阻与流过电阻的电流或电流成正比。 V=IR 是欧姆定律的公式。德国物理学家 Georg Simon Ohm 发现了电流、电压和关系之间的联系。让我们仔细看看欧姆定律、电阻及其应用。

什么是欧姆定律？

电压、电流和电阻是电的三个最基本的组成部分。欧姆定律描述了这三个变量之间的直接关系。根据欧姆定律，在两个位置之间流过导体的电流与导体两端的电压成正比。

电压电流关系图

欧姆定律公式

这是最基本的电气规则之一。它有助于计算电路中元件的功率、效率、电流、电压和电阻。

电阻的 SI 单位是欧姆，用 Ω 表示。

欧姆定律的应用

当其他两个数字已知时，欧姆定律可用于确定线性电路的电压、电流、阻抗或电阻。

欧姆定律的主要应用：

  • 它还简化了功率计算。
  • 为了保持电气元件之间的所需电压降，采用了欧姆定律。
  • 必须确定电路的电压、电阻或电流。
  • 欧姆定律还用于重定向直流电流表和其他直流分流器中的电流。

我们如何建立电流-电压关系？

在建立电流-电压连接时，对于给定电阻，比率 V ⁄ I 保持恒定，因此电位差 (V) 和电流 (I) 的图形必须是一条直线。

我们如何发现未知的电阻值？

恒定比率决定了未知的电阻值。具有均匀横截面的导线的电阻取决于长度 (L) 和横截面积 (A)。它还依赖于导体的温度。

欧姆定律的局限性

  • 欧姆定律不适用于单边网络。在单边网络中，电流只能沿一个方向流动。二极管、晶体管和其他电子元件用于此类网络。
  • 非线性元件也不受欧姆定律的约束。非线性元件的电流与施加的电压不成比例，这意味着这些元件的电阻值会根据电压和电流而变化。晶闸管是非线性元件的一个例子。

电阻器

电路中最重要的元件之一是电阻器。因为它们由粘土或碳组合组成，所以它们是良好的导体和良好的绝缘体。在大多数电阻器上可以看到四个色带。第一个和第二个波段分别显示值的第一个和第二个数字。数值数字在第三个波段相乘，公差在第四个波段确定。如果没有第四个带，则假定公差为正负 20 %。

串联电阻

一个系列是一组相关的项目，例如沿着一条线，在一行中，或者按照一定的顺序。在电子产品中，串联电阻意味着电阻串联，电流只能通过一个通道。

串联电路定律

  • 整个电路电阻由各个电阻组成。
  • 总电压是电路中各个电压的总和。
  • 电路中的每个点都有相同数量的电流流过它。

并联电阻

可以以多种方式组织并联电路。现实世界中的大部分布线都是并行完成的，因此提供给网络任何一个部分的电压与提供给网络任何其他部分的电压相同。

并联电路定律

  • 所有元件电阻的倒数加起来就是整个电路电阻的倒数。
  • 总电流消耗是电路中各个电流消耗的总和。
  • 电路中的每个点都具有相同的电压。

示例问题

问题 1：求电压为 15 V、电流为 3 mA 的电路的电阻。

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问题 2：如果电熨斗的电阻为 10 Ω，并且有 6 A 的电流流过电阻。求两点之间的电压。

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问题 3：欧姆定律何时失效？

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问题 4：为什么欧姆定律不适用于半导体？

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问题 5：欧姆定律的应用是什么？

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