1.2.1 部分电路欧姆定律
部分电路欧姆定律内容是:在电路中,流过导体的电流I的大小与导体两端的电压U成正比,与导体的电阻R成反比,即
也可以表示为U=IR或R=。
为了更好地理解欧姆定律,下面以图1-12为例来说明。
图1-12 欧姆定律的几种形式
如图1-12(a)所示,已知电阻R=10Ω,电阻两端电压UAB=5V,那么流过电阻的电流I==A=0.5A。
如图1-12(b)所示,已知电阻R=5Ω,流过电阻的电流I=2A,那么电阻两端的电压UAB=IR=(2×5)V=10V。
如图1-12(c)所示电路中,流过电阻的电流I=2A,电阻两端的电压UAB=12V,那么电阻的大小R==Ω=6Ω。
下面再来说明欧姆定律在实际电路中的应用,如图1-13所示。
图1-13 部分电路欧姆定律应用说明图
在图1-13所示电路中,电源的电动势E=12V,A、D之间的电压UAD与电动势E相等,三个电阻器R1、R2、R3串接起来,可以相当于一个电阻器R,R=R1+R2+R3=(2+7+3)Ω=12Ω。知道了电阻的大小和电阻器两端的电压,就可以求出流过电阻器的电流I
I===A=1A
求出了流过R1、R2、R3的电流I,并且它们的电阻大小已知,就可以求R1、R2、R3两端的电压UR1(UR1实际就是A、B两点之间的电压UAB)、UR2(实际就是UBC)和UR3(实际就是UCD),即
UR1=UAB=IR1=(1×2)V=2V
UR2=UBC=IR2=(1×7)V=7V
UR3=UCD=IR3=(1×3)V=3V
从上面可以看出:UR1+UR2+UR3=UAB+UBC+UCD=UAD=12V
在图1-13所示电路中如何求B点电压呢?首先要明白,求某点电压指的就是求该点与地之间的电压,所以B点电压UB实际就是电压UBD。求UB有以下两种方法:
方法一:UB=UBD=UBC+UCD=UR2+UR3=(7+3)V=10V
方法二:UB=UBD=UAD−UAB=UAD−UR1=(12−2)V=10V