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欧姆的定律 - 如何电压,电流和抵抗

第二章-欧姆定律

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首先,最重要的是,电流,电压和电阻之间的关系被称为欧姆的法律,由Georg Simon Ohm发现并在他的1827纸上发表,电流电路在数学上调查。

电压,电流和电阻

当产生导电路径以允许电荷连续移动时,形成电路。通过电路的导体的这种连续移动电荷被称为a当前的并且它通常在“流动”方面被称为“流动”,就像液体通过中空管的流动一样。

促使载流子在电路中“流动”的力称为电压。电压是势能的具体量度,势能总是在两点之间相对的。

当我们谈论在电路中存在一定量的电压时,我们指的是测量多少潜在的存在能量将电荷载体从该电路中的一个特定点移动到另一个特定点。不参考特定的点,术语“电压”没有任何意义。

电流倾向于以某种程度的摩擦或与运动相反的方向通过导体。这种对动议的反对更确切地说是电阻。电路中的电流量取决于电路中的电压量和电流的电阻量,以反对电流。

就像电压一样,电阻是两个点之间的数量。因此,电压和电阻的数量通常被说明为“跨越”在电路中的两个点“或”之间的“。

测量单位:伏特、安培和欧姆

为了能够对电路中的这些量做出有意义的表述,我们需要能够用量化质量、温度、体积、长度或其他任何物理量的方法来描述它们。对于质量,我们可以用“千克”或“克”作为单位。

对于温度,我们可能会使用华氏度或摄氏度。以下是电流,电压和电阻的标准测量单位:

电流测量单位

给定每个量的“符号”是在代数方程中用来表示该量的标准字母。像这样的标准化字母在物理和工程学科中很常见,并且得到了国际认可。

每个数量的“单位缩写”表示作为其特定测量单位的速记表示的字母符号。而且,是的,那个奇怪的“马蹄形”符号是首都希腊字母ω,只是一个角色外国字母表(向这里的希腊读者道歉)。

每个测量单位都以着名的电力实验者命名:amp.在法国人安德烈·安培之后,伏特在意大利人亚历山德罗·沃尔塔之后欧姆源自德国人格奥尔格·西蒙·欧姆。

每个数量的数学符号也有意义。电阻的“r”和“v”电压都是不言自明的,而“我”对于当前的“我”似乎有点奇怪。认为“i”被认为是表示“强度”(电荷流动),另一个符号为电压,“E”代表“电动势”。从我能做的研究中,似乎对“I”的含义似乎有些争议

符号“E”和“V”可以在大多数情况下互换,尽管某些文本保留“E”表示源极(例如电池或发电机)和“V”的电压,以表示其他任何内容的电压。

所有这些符号都用大写字母表示,除非一个量(特别是电压或电流)是用很短的时间(称为“瞬时”值)来描述的。例如,电池的电压在很长一段时间内是稳定的,将以大写字母“E”来表示,而闪电击中电力线的瞬间所产生的电压峰值极有可能以小写字母“E”(或小写“v”)来表示该值在某一时刻。

同样的小写公约也适用于当前的真实情况,小写字母“i”在某些时候表示当前的电流。然而,大多数直流电流(DC)测量随着时间的推移稳定,将用大写字母象征。

库仑和电荷

一个专业的电气测量单位经常在电子课程的开始中教授,但之后使用不当,是单位雷竞技最新app库仑,这是一种测量电荷与不平衡状态下的电子数成比例的方法。一库仑的电荷等于6250,000,000,000,000,000,000个电子。

电荷量的符号是大写字母“Q”,库仑单位用大写字母“c”缩写。电流的单位是安培,等于一库仑电荷在一秒内通过电路中的一个给定点。在这些条件下,电流是电荷运动率通过指挥。

如前所述,电压是测量每单位电荷的势能可用于激励从一个点到另一个点的电流。在我们精确地定义“伏”之前,我们必须了解如何测量我们称之为“潜在能量”的数量。任何类型的能量的一般公制单位是焦耳,等于通过1米(在同一方向)施加的1牛顿的力所执行的工作量。

在英国单位,这略小于3/4磅的力,施加在1英尺的距离。符合共同的术语,需要大约1焦精力,从地面上抬起3/4磅重量1脚,或者使用3/4磅的平行拉动力拖动1英尺的距离。在这些科学术语中定义,1伏等于每次(除以)1库的1次电势能的焦耳。因此,9伏电池释放9焦耳的电荷电荷通过电路移动。

这些单位和符号电量知道我们开始探索它们之间的关系,这将变得非常重要。

欧姆的法律方程式

欧姆的主要发现是,通过电路中的金属导体的电流量与任何给定温度的电压与其上印模的电压成比例。欧姆以简单方程式的形式表达了他的发现,描述了如何相互关联的电压,电流和电阻:

欧姆法律方程式

在该代数表达式中,电压(e)等于电流(i)乘以电阻(r)。使用代数技术,我们可以分别操纵这一方程式,分为两个变体,求解i和r:

欧姆方程电流阻力

用欧姆法分析简单电路

让我们看看这些方程式如何可以帮助我们分析简单电路:

目前流动欧姆法

在上述电路中,只有一个电压源(左侧电池),并且只有一个电阻源到电流(灯具,右侧)。这使得欧姆法律非常容易。如果我们知道该电路中三个数量(电压,电流和电阻)中任一项的值,我们可以使用欧姆定律来确定第三种。

在该实施例中,我们将计算电路中的电流(I)的量,给定电压(e)和电阻(r)的值:

当前流动呃

该电路中的当前(i)的数量是多少?

电流方程电路

在该第二示例中,我们将计算电路中的电阻(R)的量,给定电压(e)和电流(i)的值:

电流阻力

灯具提供的电阻(R)是多少?

水流阻力方程

在最后一个例子中,我们将计算电池提供的电压,给定电流(I)和电阻(R)的值:

电流流电压电池

电池提供的电压是多少?

电流电压电池方程

欧姆法律三角形技术

欧姆的法律是分析电路的一个非常简单而有用的工具。它经常使用它在电力和电子的研究中,需要致力于认真学生的记忆。雷竞技最新app对于那些对代数尚不舒服的人来说,鉴于其他两个,有一个诀窍来记住如何解决任何数量。

首先,排列字母E,I,和R中的三角形:

欧姆定律的三角形

如果你知道e和我,并希望确定r,只需从图片中删除r并查看剩下的内容:

欧姆定律R

如果你知道E和R,并希望确定I,消除I,看看还剩下什么:

欧姆定律,我

最后,如果你知道I和R,并希望确定E,消除E,看看还剩下什么:

欧姆定律E

最终,你必须熟悉代数来认真学习电力和电子,但这个提示可以让你的第一个计算更容易记住。雷竞技最新app如果您对代数感到满意,您需要做的就是提交E = IR到内存并从您需要时从中派生其他两个公式!

审查:

  • 电压测量伏特,由字母“E”或“V”表示。
  • 电流用安培,以字母“I”为象征。
  • 电阻是用欧姆,以字母“R”表示。
  • 欧姆法律:e = IR;我= e / r;r = e / i

相关工作表:

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