部分电路的欧姆定律
公式
部分电路欧姆定律公式: I=U/R U = RI 或 I = U/R = GU (I=U:R)
公式说明
其中G = 1/R,电阻R的倒数G叫做电导,其国际单位制欧姆定律及其应用 为西门子(S)。 其中:I、U、R——三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻。 I=Q/t 电流=电荷量/时间 (单位均为国际单位制) 也就是说:电流=电压/ 电阻 或者 电压=电阻×电流『只能用于计算电压、电阻,并不代表电阻和电压或电流有变化关系』
适用范围
欧姆定律通常只适用于线性电阻(纯电阻电路,即只做热功不做机械功的电路),如金属、电解液(酸、碱、盐的水溶液)。
引申推论
由欧姆定律所推公式: 串联电路: I总=I1=I2(串联电路中,各处电流相等) U总=U1+U2(串联电路中,总电压等于各部分两端电压的总和) R总=R1+R2+R3...+Rn U1:U2=R1:R2(串联成正比分压) 当有n个定值电阻R0串联时,总电阻 R=nR0 并联电路: I总=I1+I2(并联电路中,干路电流等于各支路电流的和) U总=U1=U2 (并联电路中,电源电压与各支路两端电压相等) 1/R总=1/R1+1/R2 I1:I2=R2:R1 (并联反比分流) R总=R1·R2\(R1+R2) R总=R1·R2·R3:(R1·R2+R2·R3+R1·R3 ) 即1/R总=1/R1+1/R2+……+1/Rn 当有n个定值电阻R0并联时,总电阻 R=R0/n 即总电阻小于任一支路电阻但并联越多总电阻越小 串联分压(电压)并联分流(电流)
[编辑本段]全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)
公式
I=E/(R+r) U-电压 伏特(V) R-电阻 欧姆(Ω) I-电流 安培(A)
公式说明
其中E为电动势,R为外电路电阻,r为电源内阻,内电压U内=Ir,E=U内+U外 适用范围:纯电阻电路欧姆定律 闭合电路中的能量转化: E=U+Ir EI=UI+IR P释放=EI P输出=UI 纯电阻电路中 P输出=IR =E^2R/(R+r)^2 =E^2/(R^2+2r+r^2/R) 当 r=R时 P输出最大,P输出=E^2/4r (均值不等式) (在同一电路中,当 U-电压 伏特(V) R-电阻 欧姆(Ω) I-电流 安培(A) 时,便可用伏安法测电阻!)
欧姆定律的微分形式
在通电导线中取一圆柱形小体积元,其长度ΔL,截面积为ΔS,柱体轴线沿着电流密度J的方向,则流过ΔS的电流ΔI为: ΔI=JΔS 由欧姆定律:ΔI=JΔS=-ΔU/R 由电阻R=ρΔL/ΔS,得:欧姆定律 JΔS=-ΔUΔS/(ρΔL) 又由电场强度和电势的关系,-ΔU/ΔL=E,则: J=1/ρ*E=σE (E为电场强度,σ为电导率) |