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欧姆定律是什么?

基本面
欧姆定律是什么

欧姆定律是计算电路中电压、电流和电阻之间关系的公式。

对于电子学的学生来说,欧姆定律(E = IR)就像爱因斯坦的相对论方程(E = mc²)对于物理学家一样重要。

E = I x R

当拼出来时,它的意思是电压=电流x电阻,或伏特=安培x欧姆,或V = A x Ω

欧姆定律以德国物理学家格奥尔格·欧姆(1789-1854)的名字命名,阐述了电路中工作的关键量:

数量 欧姆定律
象征
计量单位
(缩写)
在电路中的作用 如果你想知道:
电压 E 伏特(V) 触发电子流动的压力 E =电动势(老式术语)
当前的 安培,安(A) 电子流动速率 I =强度
电阻 R 欧姆(Ω) 流抑制剂 Ω =希腊字母omega

如果已知其中两个值,技术人员可以重新配置欧姆定律来计算第三个值。只需修改金字塔如下:

如何重新配置欧姆定律公式。

如果你知道电压(E)和电流(I),并想知道电阻(R), X-out金字塔中的R,并计算剩下的方程(见上面的第一个,或最左边的金字塔)。

注意:在工作电路中无法测量电阻,因此欧姆定律在需要计算电阻时特别有用。而不是关闭电路测量电阻,技术人员可以确定R使用上述变化的欧姆定律。

现在,如果你知道电压E和电阻R,想知道当前的(I), X-out I并计算剩下的两个符号(见上面的中间金字塔)。

如果你知道电流I和电阻R,想知道电压(E),乘以金字塔的下半部分(见第三个,或最右边,上面的金字塔)。

尝试一些基于简单串联电路的示例计算,其中只包括一个电压源(电池)和电阻源(光)。每个示例中有两个已知值。用欧姆定律计算三次。

示例1:电压(E)和电阻(R)已知。

电路中显示的已知电压和电阻

电路中的电流是多少?

I = e / r = 12v /6Ω = 2a

示例2:电压(E)和电流(I)已知。

电路中显示的已知电压和电流

灯产生的电阻是多少?

R = e / i = 24v / 6a = 4Ω

示例3:电流(I)和电阻(R)已知。电压是多少?

电路中显示的已知电流和电阻

电路中的电压是多少?

E = I x R = (5A)(8Ω) = 40v

当欧姆在1827年发表他的公式时,他的关键发现是流过导体的电流的量是直接成比例对施加在它上面的电压。换句话说,需要1伏特的压力来推动1安培的电流通过1欧姆的电阻。

用欧姆定律来验证什么

欧姆定律可用于验证电路元件、电流水平、电压供应和电压降的静态值。例如,如果测试仪器检测到高于正常的电流测量,这可能意味着电阻降低或电压增加,导致高压情况。这可能表明一个供应或电路问题。

在直流(dc)电路中,低于正常电流测量可能意味着电压降低或电路电阻增加。电阻增加的可能原因是连接不良或松动,腐蚀和/或损坏的组件。

电路中的负载依靠电流。负载可以是任何类型的组件:小型电气设备、计算机、家用电器或大型电机。这些组件(负载)大多附有铭牌或信息贴纸。这些铭牌提供安全认证和多个参考编号。

技术人员通过部件铭牌了解标准电压和电流值。在测试过程中,如果技术人员发现他们的数字万用表或钳形表上没有记录常规值,他们可以使用欧姆定律来检测电路的哪一部分出现故障,并由此确定问题可能在哪里。

电路学电路的基础科学

电路,像所有物质一样,是由原子构成的。原子由亚原子粒子组成:

  • 质子(带正电荷)
  • 中子(不带电)
  • 电子(带负电荷)

原子通过原子核和外层电子之间的吸引力保持在一起。当受到电压这时,电路中的原子开始改变,它们的组成部分产生一种被称为电位差的吸引电势。相互吸引的松散电子向质子移动,产生电子流(当前的).电路中任何限制这种流动的材料都被考虑在内电阻

参考资料:美国技术出版社Glen A. Mazur的《数字万用表原理》。

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