电流电压电阻知识合集.docx

1、电流电压电阻知识合集电流电流是指一群电荷的流动。电流的大小称为电流强度，是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒通过一库仑的电量称为一“安培。（Ampere）。安培是国际单位制中的一种基本单位。电流表是专门测量电流的仪器。大自然有很多种负载电荷的载子，例如，导电体内可移动的电子、电解液内的离子、等离子内的电子和离子、强子内的夸克。 电流强度 电流强度（current intensity）描述电流强弱的物理量常用符号I表示。定义为单位时间内通过导体任一横截面的电量，电流有时也作为电流强度1的简称，如图。I是标量，只能描述导体中通过某一截面电流的整体特征，其单位为安培（A）。其微观表达式为：I

2、=nqsv (“” 表示乘号 n:表示单位体积中导体所含的自由电子数 q:表示电荷量 s:横截面 v:电子的流速） 按照规定，电流的方向是正电荷流动的方向，它与负电荷流动的方向相反。在单位时间内通过导体某一横截面的电量定义为电流。如果导体中电流大小和方向不随时间变化，则称为恒定电流。电流的单位是A 。1A=1C/s电流的大小称为电流强度（简称电流，符号为I），是指单 位时间内通过导线某一截面的电荷量。电流单位安培，简称安，符号是：A。安培是国际单位制中所有电性的基本单位。常用的单位有毫安（mA）及微安（A）。 1A=1000mA1mA=1000A1KA=1000A电流产生的条件：1、 必须具有

3、能够自由移动的电荷2、 导体两端存在电压（要使闭合回路中得到持续电流，必须要有电源）电流强度的测量测量工具电流表电流表使用方法1、电流表要串联在电路中。 2、正负接线柱的接法要正确:电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。3、被测电流不要超过电流表的量程。4、绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。5、确认目前使用的电流表的量程。6、确认每个大格和每个小格所代表的电流值。（先试触,出现问题时先解决）a、指针不偏转；b、指针偏转过激，电流表会爆掉。c、指针偏转很小；d、指针反向偏电流分类不随时间变化的电流称为直流电流。工程上常将以直流分量为主的电流也称为直流电流。周期地变化而不含直流分

4、量的电流称为交流电流。电工中涉及的电流除直流、交流及瞬变电流外，还有传导电流、运流电流和位移电流。随时间变化的电流称作瞬变电流。传导电流由介质中带电荷粒子的规则运动所形成的电流。电荷的携带者称为载流子。在金属中有着大量的自由电子。自由电子在外加电场的作用下沿与电场强度相反方向的漂移运动，形成传导电流。在电解液和电离气体中，正离子的定向运动和负离子的运动都形成电流，这两部分电流的和便是其中的总电流。在半导体中，载流子包括带负电的自由电子及带正电的空穴，但它们的数目远少于导体中的自由电子。运流电流电荷在真空或极稀薄气体中的运动所形成的电流。真空电子管中由阴极发射到阳极的电子流，带电的运动着的雷云运

5、动所形成的电流都是运流电流。相对于观察者以速度v运动的电荷元dV（为电荷的体密度，dV为体积元）形成的运流电流密度为vdV。位移电流位移电流是电位移矢量随时间的变化率。英国物理学家麦克斯韦首先提出这种变化将产生磁场的假设并称其为“位移电流”。但位移电流只表示电场的变化率，与传导电流不同，它不产生热效应、化学效应等。继电磁感应现象发现之后麦克斯韦的这一假设更加深入一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。位移电流是建立麦克斯韦方程组的一个重要依据。电流三大效应热效应当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻

6、值以及电流通过的时间成正比。这是英国科学家焦耳和俄国科学家楞次得出的结论，被人称作焦耳楞次定律。电流热效应的应用：一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务。如在白炽灯中，由于通电后钨丝温度升高达到白热的程度，于是一部分热：以转化为光。发出光亮。另一方面，电流的热效应也有一些不利因素。大电流通过导线而导线不够粗时，就会产生大量的热，破坏导线的绝缘性能，导致线路短路，引发电火灾。为了避免导线过热，有关部门对各种不同截面的导线规定了最大允许电流（安全电流）。导线截面越大，允许通过的电流也越大。磁效应电流的磁效应（动电会产生磁）是奥斯特的，任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称

7、为电流的磁效应。非磁性金属通以电流，却可产生磁场，其效果与磁铁建立的磁场相同。在通电流的长直导线周围，会有磁场产生，其磁力线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直。电流的磁效应在生活中应用广泛。几乎除了电灯，电暖器等电热电器之外都是利用电流的磁效应。电视机中有显像管需要电磁铁作为电子的聚焦，电磁炉将电能转化为高频磁场。电话使用磁场中的通电导线达到驱动发音膜发生，手机将电能转化为电磁信号进行发射和接收。节能灯的电子镇流器将灯管内的低压气体点燃等等。化学效应在电解质的水溶液中通入电流，两电极上会产生一些化学变化。这种利用电流使物质产生化学变化的现象，我们称为电流的化学

8、效应。亦即将电能转换成化学能的效应。例如电解、电镀等都是电流化学效应的应用。电解是电流通过物质而引起化学变化的过程。化学变化是物质失去或获得电子（氧化或还原）的过程。电解过程是在电解池中进行的。电解池是由分别浸没在含有正、负离子的溶液中的正、负两个电极构成。电流（即电子）流进负电极（阴极），溶液中带正电荷的正离子迁移到阴极，并与电子结合，变成中性的元素或分子；带负电荷的负离子迁移到另一电极（阳极），给出电子，变成中性元素或分子。电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被

9、还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层（deposit），改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性（镀层金属多采用耐腐蚀的金属）、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。 电压电压，也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位 正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等

10、。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。 公式电势差（电压差）的定义电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功WAB与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB两点间的电势之差，也称为电位差1），用UAB表示，则有公式：其中，WAB为电场力所做的功，q为电荷量。也可以利用电势这样定义 如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流

11、电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。在电路中提供电压的装置是电源。电压在国际单位制中的主单位是伏特（V），简称伏，用符号V表示。1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功，即1 V = 1 J/C。强电压常用千伏(KV)为单位，弱小电压的单位可以用毫伏(mV)微伏(v)。它们之间的换算关系是：1kV=1000V1V=1000mV1mV=1000v电路中的电压电压是推动电荷定向移动形成电流的原因。电流之所以能够在导线中流动，也是因为在电流中有着高电势和低电势之间的差别。这种差别叫电势差，也叫电压。换句话说。在电路中，任意两点之间的电位差

12、称为这两点的电压。通常用字母V代表电压。电源是给用电器两端提供电压的装置。电压的大小可以用电压表（符号：V）测量。串联电路电压规律：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压和。公式：U=U1+U2并联电路电压规律：并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压。公式：U=U1=U2欧姆定律：U=IR（I为电流，R是电阻）但是这个公式只适用于纯电阻电路两点间电场强度的线积分。电压代表电场力对单位正电荷由场中一点移动到另一点所做的功。在国际单位制中其主单位为伏特(V)。电压的定义式为Uab=(b,a)Edl。式中Uab代表a点与b点之间的电压，E 为电场强度，dl为积分路径上的线元。如果上式为正值，则

13、Uab为自a到b的电压降落（简称压降）；若上式为负值，则Uab为电压升高（简称压升）。 在一静电场中，每一点对指定的参考点有一定的电位，两点之间的电压就是它们的电位差。即Uab=a-b。式中a、b分别为a点和b点的电位。两点间的电压或电位差与电位参考点的选择无关。 在时变电磁场中，电场不仅有库仑定律所描述的库仑电场，还有由电磁感应所产生的感应电场。感应电场的路积分值因路径而异，即两点间沿不同路径可以有不同电压。电工设备中一种绝缘结构通常只能承受小于某规定数值的电压，否则将导致绝缘击穿而损坏。在导体中的电流密度随着电场强度的增加而变大。若电压过高将使温度急剧升高亦可能造成损坏。反之，电压不足又使

14、设备不能正常运行甚至造成事故。在静电场或直流电路中，任意两点的电压方向不随时间变化，其方向值恒定。在交流电路中，任意两点的电压随时间变化，电压有瞬时值、峰值、平均值、有效值的区分。对于随时间按正弦或余弦函数变化的交流电压，所谓有效值等于其最大值被2的平方根去除3。例如，照明用电为220伏，是指电压的有效值为220伏。 电压可分为高电压，低电压和安全电压。高低压的区别是：以电气设备的对地的电压值为依据的。对地电压高于1000伏的为高压。对地电压小于或等于1000伏的为低压。其中安全电压指人体较长时间接触而不致发生触电危险的电压。 按照国家标准GB3805-83安全电压规定了为防止触电事故而采用的

15、，由特定电源供电的的电压系列。我国对工频安全电压规定了以下五个等级，即42V，36V，24V，12V以及6V。电阻，因为物质对电流产生的阻碍作用，所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。在物理学中，用电阻（Resistance）来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。常见的电压值电视信号在天线上感应的电压约0.1mV维

16、持人体生物电流的电压 约1.2mV碱性电池标称电压1.5V 电子手表用氧化银电池两极间的电压1.5V一节铅蓄电池电压2V手持移动电话的电池两极间的电压 3.7V对人体安全的电压干燥情况下不高于36V家庭电路的电压220V（日本和一些美洲的国家的家用电压为110V）动力电路电压 380V无轨电车电源的电压550600V 电视机显像管的工作电压10kV以上列车上方电网电压25000v发生闪电的云层间电压 可达1000kV阻抗电压 双绕组变压器中一个绕组短路，以额定频率的电压施加于另一个绕组上，并使其中流过额定电流时的施加电压值。对多绕组变压器，除试验的一对绕组外，其余绕组开路，并使其中流过与该对绕

17、组中的额定容量较小的绕组相对应的额定电流时的施加电压值。各对绕组的阻抗电压是指相应的参考温度下的数值且用施加电压绕组的额定电压值的百分数来表示。阻抗电压计算方法：当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。通常Uz以额定电压的百分数表示，即uz=(Uz/U1n)*100% 匝电势：u=4.44*f*B*At,V 其中：B铁心中的磁密，T At铁心有效截面积，平方米可以转化为变压器设计计算常用的公式：当f=50Hz时：u=B*At/450*105,V当f=60Hz时：u=B*At/375*105,V如果已知道相电压和匝数，匝电势等于相电压除以匝数。电阻电阻（Re

18、sistance，通常用“R”表示），在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。 电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。计算公式串联： R=R1+R2+Rn并联：1/R

19、=1/R1+1/R2+1/Rn 两个电阻并联式也可表示为 R=R1R2/(R1+R2）定义式：R=U/I决定式：R=L/S(表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积)单位表示导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是（希腊字母，读作Omega)，1=1V/A。比较大的单位有千欧（k）、兆欧（M）（兆=百万，即100万）。K（千欧）， M（兆欧），他们的换算关系是：两个电阻并联式也可表示为1T=1000G；1G=1000M；1M=1000K；1K=1000（也就是一千进率）控制电阻大小的因素电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，还与导

20、体长度、横截面积、材料有关。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1时电阻值发生变化的百分数。多数（金属）的电阻随温度的升高而升高，一些半导体却相反。如：玻璃，碳在温度一定的情况下，有公式R=l/s其中的就是电阻率，l为材料的长度，单位为m，s为面积，单位为平方米。可以看出，材料的电阻大小正比于材料的长度，而反比于其面积。电阻物理量：1欧电压产生一鸥电流则为1鸥电阻。另外电阻的作用除了在电路中用来控制电流电压外还可以制成发热元件等。色环电阻的识别方法带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值

21、确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数”代”进去，这样就可很快读出数来。2（1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。记准记牢第三环颜色所代表的 阻值范围，这一点是快识的关键。具体是：金色：几点几 黑色：几十几 棕色：几百几十 红色：几点几 k橙色：几十几 k黄色：几百几十 k绿色：几点几 M蓝色：几十几 M从数量级来看，在体上可把它们划分为三个大的等级，即：金、黑、棕色是欧姆级的；红、橙、黄色是千欧级的；绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。（

22、3）当第二环是黑色时，第三环颜色所代表的则是整数，即几，几十，几百 k等，这是读数时的特殊情况，要注意。例如第三环是红色，则其阻值即是整几k的。（4）记住第四环颜色所代表的误差，即：金色为5%；银色为10%；无色为20%。下面举例说明：例1当四个色环依次是黄、橙、红、金色时，因第三环为红色、阻值范围是几点几k的，按照黄、橙两色分别代表的数”4和”3代入,，则其读数为43 k。第环是金色表示误差为5%。例2当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二环又是黑色，阻值应是整几十k的，按棕色代表的数”1代入，读数为10 k。第四环是金色，其误差为5%。贴片电阻的识别方法贴片元件具有体积小

23、、重量轻、安装密度高，抗震性强抗干扰能力强，高频特性好等优点，广泛应用于计算机、手机、电子辞典、医疗电子产品、摄录机、电子电度表及VCD机等。贴片元件按其形状可分为矩形、圆柱形和异形三类。按种类分有电阻器、电容器，电感器、晶体管及小型集成电路等。贴片元件与一般元器件的标称方法有所不同。下面主要谈谈片状电阻器的阻值标称法。3片状电阻器的阻值和一般电阻器一样，在电阻体上标明共有三种阻值标称法，但标称方法与一般电阻器不完全一样。1数字索位标称法(一般矩形片状电阻采用这种标称法)数字索位标称法就是在电阻体上用三位数字来标明其阻值。它的第一位和第二位为有效数字，第三位表示在有效数字后面所加“0”的个数这

24、一位不会出现字母。例如：“472表示“4700”；“151”表示“1500”。如果是小数则用“R”表示“小数点”并占用一位有效数字，其余两位是有效数字。例如：“2R4表示“24”；“R15”表示“015”。2色环标称法(一般圆柱形固定电阻器采用这种标称法)贴片电阻与一般电阻一样，大多采用四环(有时三环)标明其阻值。第一环和第二环是有效数字，第三环是倍率(色环代码如表1)。例如：“棕绿黑”表示”15”；“蓝灰橙银”表示“68k”误差10%。3E96数字代码与事母混合标称法数字代码与字母混合标称法也是采用三位标明电阻阻值，即“两位数字加一位字母”，其中两位数字表示的是E96系列电阻代码具体见附表2

25、。它的第三位是用字母代码表示的倍率(如表3)。例如：“51D”表示“332103；332k”；“249Y”表示“24910-2 ; 249”。超导现象各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在1.39K（-271.76）以下，铅在7.20K（-265.95）以下，电阻就变成了零。这就是超导现象，用具有这种性能的材料可以做成超导材料。目前已经开发出一些“高温”超导材料，它们在100K（-173）左右电阻就能降为零。如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料，就可以大大降

26、低由于电阻引起的电能消耗。如果用超导材料制造电子元件，由于没有电阻，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大的缩小，进一步实现电子设备的微型化。电流、电压、电阻三者的关系1知道研究电流跟电压、电阻关系的实验方法。2知道电流跟电压、电阻的关系。3能初步分析在相同的电压下，通过不同导体的电流强度不同的现象。4知道用实验研究欧姆定律的方法。5掌握欧姆定律的内容及公式。6能应用欧姆定律公式进行简单的计算。7理解伏安法测电阻的原理及方法。1正确理解电流跟电压、电阻的关系在利用实验的方法研究物理规律时，往往采用“控制变量”的实验方法，即先保持一个物理量不变（如 不变），研究其他两个物理量（如 和 ）之间的关系

27、，分别得出不同条件下的实验结论。 通过实验归纳总结出的电流与电压的关系是：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。应该注意：（1）这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体来说的；（2）不能反过来说，电阻一定时，电压与电流成正比；这里存在一定的因果关系，这里电压是原因，电流是结果，是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才加了电压。 电流跟电阻的关系是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。在理解时要注意：（1）电流和电阻也是针对同一导体而言的；（2）不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为电阻是导体本身的一种特性，即使导体中不通过电流，它

28、的电阻也不会改变，更不会因导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。 2正确理解欧姆定律的物理含义应将欧姆定律结合实验来理解，在导体的电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，导体两端电压改变时，流过导体的电流随着改变；在电压不变时，导体中的电流与电阻成反比，即在同一电压下，接不同的电阻时，电流也不相同，当所接电阻越大时，通过的电流越小。 欧姆定律的实质是：通过导体的电流随导体两端的电压的改变而改变，也可随导体的电阻大小的改变而改变。但导体两端的电压不一定随电流或电阻的改变而改变，导体的电阻更不会随流过导体的电流或导体两端的电压的改变而改变。因此，将公式变形为 时，不能说电压与电流成正

29、比，也不能说电压与电阻成正比。同样，将公式变形为 时，绝不能说电阻与电压成正比，与电流成反比。公式 表明：导体两端的电压与通过它的电流的比值，等于导体的电阻大小，但不能决定、也不能改变导体的电阻的大小。决定导体电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积及温度，与其两端的电压及通过它的电流大小无关。 3应用欧姆定律应注意的问题（1）同一性： 中， 、 、 必须是同一段电路的或同一个导体的，同一个用电器的，或是整个电路的电流、电压或电阻，即要一一对应。 （2）同时性：即使是同一段电路，由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的左、右移动，都将引起电路中各部分电流及总电流和电压的变化，因此，必须保证 中

30、三个量是同一时间的值。切不可混淆电路结构变化前后的 、 、 的对应关系。 （3）单位统一：欧姆定律公式中的 、 、 的单位必须分别统一使用国际单位制安、伏、欧。国际单位制电学单位：国际单位制电学单位基本单位单位符号物理量注安培A电流导出单位单位符号物理量注伏特V电势，电势差，电压= W/A欧姆电阻, 阻抗, 电抗= V/A法拉F电容亨利H电感西门子S电导, 导纳, 磁化率= 库仑C电荷, 带电量= As欧姆米 m电阻率西门子/每米S / m电导率法拉/每米F / m电容率；介电常数反法拉F电弹性= F用在电学中的力学导出单位单位符号物理量注瓦特W电功率，电能= J/s千瓦时KWh电功，电能= 3.6 MJ电压、电阻记忆口诀1.电压表电压表，测电压，电路符号圈中V.测谁电压跟谁并(联)，“+”进“-”出勿接反。通常先画连电路，最后添加电压表。5量程选用3V，0.1伏一小格。量程选用15V，一小格为0.5(V)。2.探究串、并联电路电压规律串联电压之关系，总压等于分压和，U=U1+U2.并联电压之特点，支压都等电源压，U1=U2=U.3.电阻导体阻电叫电阻，电阻符号是R.电阻单位是欧姆，欧姆符号。决定电阻三因素，长度、材料、横截面(积)。