1、电流与电压和电阻的关系
1、电流与电压的关系
当电阻一定时,流过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
【即电阻不变时,导体两端的电压越大,流过导体的电流越大】
2、电流与电阻的关系
当电压一定时,流过导体的电流跟导体的电阻成反比。
【即导体两端的电压不变时,导体的电阻越大,流过导体的电流越小】
2、欧姆定律
1、欧姆定律的定义
(1)定义
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
用公式表示就是
【这里的单位是伏特(),的单位是欧姆(),的单位是安培()。单位必须统一】
(2)对欧姆定律的理解
①虽然由欧姆定律的公式变形可以得到,但是不能理解为电阻跟电压成正比,电阻跟电流成反比。因为导体的电阻与流过它的电流和它两端的电压无关,只与导体的材料、长度、横截面积以及温度等有关。
②当电路短路时,电流不经过用电器而是直接从导线流过。因为导线的电阻很小,相当于很小,根据欧姆定律,可以知道流过导线的电流很大。所以电路短路很容易引起火灾。
③当人的皮肤处于潮湿状态时,电阻会变小。根据欧姆定律,当人体的电阻变小时,通过人体的电流就会变大,从而会增加触电的可能性。
④酒精浓度检测仪内含有气敏电阻,气敏电阻的阻值会根据酒精气体的浓度变化而变化,根据欧姆定律,电阻变化会导致酒精浓度测试仪的电压或者电流变化,从而使读数发生明显变化。
2、欧姆定律的相关计算(注意单位统一)
(1)已知电阻或者用电器两端的电压和流过的电流,求电阻或者用电器的阻值,用来计算。
【例一】已知流过某电阻的电流是,该电阻两端的电压是,求该电阻的阻值。
解:该电阻的阻值
(2)已知电阻或者用电器的阻值和流过它的电流,求它两端的电压,用来计算。
【例二】已知灯泡的电阻是,流过灯泡的电流是,求它两端的电压是多少。
解:灯泡两端的电压
(3)已知电阻或者用电器的阻值和它两端的电压,求流过它的电流,用来计算。
【例三】已知某电阻的阻值是,它两端的电压是,求流过它的电流大小。
解:流过该电阻的电流
3、电阻的测量(伏安法)
1、原理
由欧姆定律的变形可知,只要测量出电阻两端的电压和流过该电阻的电流,就可以求出该电阻的阻值。
2、电路图
为了方便改变被测电阻两端的电压,进行多组实验求平均值,增加测量结果的准确性,我们可以在电路中加入滑动变阻器。伏安法测电阻的电路图如下:
3、伏安法测电阻的注意事项
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处。
(2)滑动变阻器接线应满足“一上一下”。
(3)电流表和电压表都要选择合适的量程,并且“正入负出”。
(4)尽量测量多组数据,测量结果取平均值,增加测量结果的准确性。
4、欧姆定律在串并联电路中的应用
1、串联电路
(1)串联电路等流分压,即;
(2)串联电路总电阻的阻值等于分电阻的阻值之和,即【串联电阻的阻值比任一个分电阻都要大,相当于增加了电阻的长度】
2、并联电路
(1)并联电路等压分流,即;
(2)并联电路总电阻阻值的倒数等于各分电阻阻值倒数之和,即【并联电阻的阻值比任一个分电阻都要小,相当于增加了电阻的横截面积】
【例四】在下面这个电路中,已知电源电压是,电压表读数是,电流表读数是。求滑动变阻器的阻值。
解:在串联电路中,
滑动变阻器的电压
滑动变阻器的电流
所以滑动变阻器的电阻