歐姆定理及應(yīng)用

電路基礎(chǔ)與創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目一直流電路參數(shù)測量與故障診斷任務(wù)三基本電路參數(shù)測量主題3歐姆定理、能量與功率理論實(shí)踐歐姆定理及其應(yīng)用PART02一、歐姆定理歐姆定理是用數(shù)學(xué)方式描述了當(dāng)電路器件上流過電流時(shí)，器件所消耗的能量與其本身所具有的電阻這三者之間的關(guān)系。歐姆定理：當(dāng)電流通過負(fù)載電路中的某個(gè)用電器時(shí)，會(huì)在該用電器上產(chǎn)生相應(yīng)的電能消耗，若用電壓表示其能量消耗的量值，則其電壓（能夠消耗的量值）等于該器件通過的電流與該器件自身所具有電阻的乘積。即：該器件上流過的電流方向與其所產(chǎn)生的電壓極性關(guān)系如圖左圖所示。+-RIU

一、歐姆定理歐姆定理說明，對于一個(gè)確定的負(fù)載電路而言，由于其負(fù)載電阻是確定的。所以，當(dāng)電路中電流增加時(shí)，其上所產(chǎn)生的電壓也會(huì)增加，而當(dāng)電路中流過的電流減少時(shí)，其上所產(chǎn)生的電壓也會(huì)隨之減少?！纠坷脷W姆定理驗(yàn)證，通過10Ω電阻器上的電流值在電壓從5V增加到20V的過程中是增加的。【解】當(dāng)U=5V時(shí)，有

當(dāng)U=20V，有

通過以上計(jì)算可以看出：當(dāng)電阻器上電壓增加時(shí)，意味著其流過的電流也是增加的。在電阻性電路中，電阻器件上流過的電流與其兩端所產(chǎn)生的電壓呈現(xiàn)的是線性關(guān)系。所謂線性關(guān)系指的是其中一個(gè)物理量增加或減少一定比例時(shí)，另一個(gè)物理量也會(huì)增加或減少同樣的比例。例如，某線性電阻器的電壓變化了3倍，說明流過該電阻器的電流也一定變化了3倍。二、電阻器件的伏安特性關(guān)系曲線

24681020406080100電流電壓0022044066088010100線性電阻伏安特性關(guān)系仿真測試電路測量數(shù)據(jù)線性電阻電壓—電流關(guān)系曲線二、電阻器件的伏安特性關(guān)系曲線從結(jié)果上看，由測量數(shù)據(jù)所繪制出的電壓對電流的曲線是一條直線。這表明電流變化與其所引起的線性電阻上電壓的變化是成正比關(guān)系的。因此當(dāng)線性電阻的阻值保持恒定時(shí)，其伏安特性關(guān)系曲線始終是一條直線，且滿足歐姆定理。線性電阻電壓—電流關(guān)系曲線當(dāng)電流通過某電路器件時(shí)，在該器件上產(chǎn)生的電壓為零，則該器件兩端的電位相等，簡稱等電位點(diǎn)。三、歐姆定理的應(yīng)用1等電位點(diǎn)判斷電路器件IU=0AB電壓與電位之間的關(guān)系可知，該器件所產(chǎn)生的電壓可表示為

三、歐姆定理的應(yīng)用電路中沒有電流我們知道電路是對一個(gè)閉合回路的圖解——電路中的電流有著完整的流通路徑。開路是指電路中的電流路徑是斷開的，導(dǎo)致電流傳輸路徑上沒有電流，如圖所示?；蛘咭部梢哉J(rèn)為是電路的電阻是無窮大，即大到阻止電流無法通過。三、歐姆定理的應(yīng)用電阻為零當(dāng)電路器件電阻為零時(shí)，就會(huì)迫使兩個(gè)原本電位不相等的端子電壓為零，這種情況通常稱為電路短路。由導(dǎo)線的計(jì)算公式可知，當(dāng)導(dǎo)線材料及橫截面積一定時(shí)，導(dǎo)線電阻的大小就與長度有關(guān)。但需要注意的是：除了長途輸電線的電力系統(tǒng)以外，大多數(shù)實(shí)際電路導(dǎo)線的長度有限，其導(dǎo)線電阻也都很小。在對這樣的電路進(jìn)行分析或計(jì)算時(shí)，常常會(huì)近似認(rèn)為電路中導(dǎo)線電阻為零。因此，在電路分析或檢測時(shí)，短路一般可認(rèn)為是器件兩端被金屬導(dǎo)線短接在了一起，如左圖所示。三、歐姆定理的應(yīng)用利用歐姆定理，可以計(jì)算電路中某個(gè)器件的電壓、電流或電阻?！纠恳粋€(gè)指示燈需要用一個(gè)330Ω的電阻來限制電流。若已知限制電流的電阻兩端的電壓為3V，確定流過該電阻器的電流值【解】由歐姆定理

2電路參數(shù)計(jì)算一、歐姆定律【例】利用歐姆定理，計(jì)算如圖所示電路中的電流?！窘狻坑捎谖覀兌x電壓源供出電子的一端為正極，因此對于圖示電路，其電路中電流的流動(dòng)方向應(yīng)如圖中帶箭頭的虛線所示。

由于不計(jì)導(dǎo)線電阻，所以燈泡兩端的電壓與電壓源兩端的電壓相等，因此利用歐姆定律可計(jì)算出燈泡中流過的電流是

由電路圖可知，流過燈泡的電流就是在電路中流動(dòng)的電流，所以電路中的電流應(yīng)與流過燈泡中的電流相等為0.24A。一、歐姆定律【例】利用歐姆定理，計(jì)算當(dāng)0.5A的電流通過1.0kΩ的負(fù)載時(shí)，其負(fù)載兩端所產(chǎn)生的電壓值?！窘?/p>