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    欧姆定律的含义

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    • Lv.6十幺米空洞
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      欧姆定律是指在同一电路中,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。该定律是由欧姆1826年4月发表《金属导电定律的测定》论文提出的。它仅适用于纯电阻电路,金属导电和电解液导电,在气体导电和半导体元件中不适用。欧姆定律及其公式的发现,给电学的计算,带来了很大的方便。这在电学史上是具有里程碑意义的贡献。

       

      欧姆定律的含义

       

      1854年,欧姆与世长辞。十年之后英国科学促进会为了纪念他,将电阻的单位定为欧姆,简称“”,符号为Ω,它是电阻值的计量单位,在国际单位制中是由电流所推导出的一种单位。

      欧姆定律需要注意的问题

      1、欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。

      2、欧姆定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量。不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系,因此在运用公式I=U/R时,必须是同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入计算,三者一一对应。在计算中,习惯上把同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示。例如,通过R1的电流I1=U1/R1,通过电阻R2的电流I2=U2/R2,电路中的总电流为:I=UR,当电路发生变化时,电路中的总电流可以表示为:I′=U′/R′。

       

      欧姆定律的含义

       

      3、欧姆定律中三个物理量间有同时性,即在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,所以公式I=U/R中的三个量是同一时间而言。

      4、I=U/R和R=U/I的区别:欧姆定律表达式I=U/R表示导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,当电阻R一定时,导体中的电流I与导体两端的电压成正比,当电压不变时,导体中的电流I跟导体的电阻成反比;而R=U/I表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值,对于某一电路或某一导体来说,U与I的比值不变。即使导体未连入电路,两端未加电压,其电阻还是客观存在的,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。如果前提条件中没有特别的说明,每个导体的电阻可以认为是不变的。

       

      欧姆定律的含义

       

      5、为了便于分析问题,最好先根据具体问题画出电路图,在图中标明已知量的符号,数值和未知量的符号。

      6、公式中的三个物理量,必须使用国际单位制中的单位,即I的单位是安培,U的单位是伏特,R的单位是欧姆。

      电阻的性质

      由欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I或U=IR不能说导体的电阻与其两端的电压成正比,与通过其的电流成反比,因为导体的电阻是它本身的一种性质,取决于导体的长度、横截面积、材料和温度、湿度,即使它两端没有电压,没有电流通过,它的阻值也是一个定值。(这个定值在一般情况下,可以看做是不变的,因为对于光敏电阻和热敏电阻来说,电阻值是不定的。对于有些导体来讲,在很低的温度时还存在超导的现象,这些都会影响电阻的阻值,也不得不考虑。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。(I=U:R)

       

      欧姆定律的含义

       

      今天在实验室里证明欧姆定律是一件很容易的事情,采用欧姆定律验证电路图所示的电路(要求电压表的内阻远大于导体电阻R),改变电路中的电流,测量出若干组流经导体的电流I和它的两端电压U,可得出I和U成正比,即有I=U/R,这就是欧姆定律。

      看似简单的问题却并不简单,因为在欧姆生活的年代,电压表电流表尚未制造出来。欧姆定律是通过类比法发现的。欧姆认为电流现象与热现象很相似:导热杆中的热流相当于导线中的电流,导热杆中的两点之间的温度相当于导线中两端之间的驱动力。如果导热杆中两点之间的热流强度正比于这两点之间的温度差时,那么电流强度也应该正比于驱动力。但是,无论如何类比也只不过是一种思维活动,其结论还要由实验来检验

       

      欧姆定律的含义

       

      欧姆用伏打电池或温差电池做实验时,遇到了测量不准确的困难。他转向利用电流的磁效应设计了一个电流扭秤。经过大量实验发现,通过计算得到的数值和实验数值基本吻合。欧姆正式在《金属导电定律的测定》中公布了这样的规律:电流强度与导线长度成反比。1827年又在《动电电路的数学研究》中作了数学处理,得到一个更加完满的公式:S=R·E。其中S表示导线的电流强度,R为电导率,E为导线两端的电势差,这就是著名的欧姆定律。

      欧姆定律的建立在电学发展史中有重要的意义,但是当时欧姆的研究成果并没有引起德国科学界的重视。直到1841年英国的皇家学会向欧姆颁发了科普利奖,才肯定了欧姆的功绩。

       

      欧姆定律的含义

       

      欧姆的故事给我们的启示:首先,良好的动手能力是从事科学实验之本。如果欧姆不是有一手制作实验仪器的功夫,那么他是不可能取得如此成就的。欧姆在进行电流随电压变化的实验中,正是巧妙地利用电流的磁效应,自己动手制成了电流扭秤,用它来测量电流强度才获得了较精确的结果;其次,乌云和尘埃遮不住科学真理之光,是金子总会闪光的。欧姆定律开始并不为人所了解,但随着科学研究的不断深入,人们逐渐认识到欧姆定律的重要性,欧姆本人也获得了很高的荣誉。

       

                                       伽玛

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      8周年🎂
      挺不错的科普 [s-70]
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      Lv.21紫外波长
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      欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I或U=IR
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      写的非常好,点赞支持一下
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