电流与电压的关系

核心提示电压和电流的关系: 成正比关系。电磁学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流(Electric current),电流符号为 I,单位是安培(A),简称“安”(安德烈·玛丽·安培,1775~1836,法国物理学家、化

 电压和电流的关系: 成正比关系。

电磁学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流(Electric current),电流符号为 I,单位是安培(A),简称“安”

(安德烈·玛丽·安培,1775~1836,法国物理学家、化学家,在电磁作用方面的研究成就卓著,对数学和物理也有贡献。电流的国际单位安培即以其姓氏命名)。

导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了电流。 

电学上规定:正电荷定向流动的方向为电流方向。此外,工程中也以正电荷的定向流动方向为电流方向,电流的大小则以单位时间内流经导体截面的电荷Q来表示其强弱,称为电流强度。

大自然有很多种承载电荷的载子。例如:导电体内可移动的电子、电解液内的离子、等离子体内的电子和离子、强子内的夸克。这些载子的移动,形成了电流。

电流的强弱用电流强度来描述,电流强度是单位时间内通过导体某一横截面的电荷量,简称电流,用I表示。 

电流强度是标量,习惯上常将正电荷的运动方向规定为电流的方向。在导体中,电流的方向总是沿着电场方向从高电势处指向低电势处。在国际单位制中,电流强度的单位是安培(A),它是SI制中的七个基本单位之一。

一些常见的电流:电子手表 15μA~2μA,白炽灯泡 200mA,手机 100mA,空调 5A~10A,高压电 200A,闪电 20000A~200000A。

电压和电流的关系

设功率为P,电压为U,电流为I。

I=P/U

1、欧姆定律:

I=U/R

U:电压,V;

R:电阻,Ω;

I:电流,A;

2、全电路欧姆定律:

I=E/(R+r)

I:电流,A;

E:电源电动势,V;

r:电源内阻,Ω;

R:负载电阻,Ω

3、并联电路,总电流等于各个电阻上电流之和

I=I1+I2+…In

4、串联电路,总电流与各电流相等

I=I1=I2=I3=…=In

5、负载的功率

纯电阻有功功率 P=UI → P=I2R(式中2为平方)

U:电压,V;

I:电流,A;

P:有功功率,W;

R:电阻

纯电感无功功率 Q=I2Xl(式中2为平方)

Q:无功功率,w;

Xl:电感感抗,Ω

I:电流,A

纯电容无功功率 Q=I2Xc(式中2为平方)

Q:无功功率,V;

Xc:电容容抗,Ω

I:电流,A

6、电功(电能)

W=UIt

W:电功,j;

U:电压,V;

I:电流,A;

t:时间,s

7、交流电路瞬时值与最大值的关系

I=Imax×sin(ωt+Φ)

I:电流,A;

Imax:最大电流,A;

(ωt+Φ):相位,其中Φ为初相。

8、交流电路最大值与在效值的关系

Imax=2的开平方×I

I:电流,A;

Imax:最大电流,A;

电流电阻电压三者关系

电流是指电荷的定向移动。

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,每秒通过一库仑的电量称为一「安培」(A)。安培是国际单位制中所有电性的基本单位。

公式与单位

电流强度公式:

其中Q为电量(库仑,单位C),t为时间,以秒(s)为单位。

以下公式表示一秒内通过导线某一截面一库仑的电量为一安培。

除了A,常用的单位有毫安(mA)及微安(μA)

换算为

1A=1000mA

1mA=1000μA

1、电量:物体含有电荷的多少叫电量,用符号“Q”表示。单位:库仑(库),用符号“C”表示。

2、电流:(1)定义:1秒钟内通过导体横截面的电量叫电流强度(电流)。用符号“I”表示。

(2)公式:I=Q/t

(定义式)

式中I表示电流强度(电流),Q表示通过导体横截面的电量,t表示通电时间。

(3)单位:国际单位——安培(安)(A)

常用单位还有——毫安(mA)、微安(μA)。

(4)电路特点:

串联电路中,电流处处相等,即:

I1=I2=I3=…=In。并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和,即

I总=I1+I2+…+In

3、电压:

(1)电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。用符号“U”表示。

(2)电源的作用:

电源的使导体的两端产生电压,是提供电压的装置,它把其它形式的能转化成了电能,而在对外供电时,却又把电能转化为其它形式的能。

(3)单位:国际单位——伏特(伏)(V)

常用单位还有——千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。

(4)几种电压值:

1、

一节干电池的电压U=15伏

2、

每个铅蓄电池的电压U=2伏

3、

照明电路(家庭电路)的电压U=220伏

4、

对人体的安全电压不高于36伏(U≤36伏)

(5)电路特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即U=U1+U2+…+Un

并联电路里,各支路两端的电压均相等。即U=U1=U2=…=Un

4、电功率:(1)定义:电流在单位时间内所做的功叫电功率。用符号“P”表示。

意义:它是表示电流做功快慢的物理量。

(2)单位:国际单位——瓦特(瓦)(W)

常用的单位还有——千瓦(kW)

(3)公式:定义式——P=W/t

决定式—P=UI

(因为W=UIt=Pt)

导出式——P=U2/R=I2R

(因为P=UI、I=U/R、U=IR)

(4)测量:伏安法(电压表和电流表)

另也可以用电能表和秒表测量。

(5)额定功率和实际功率:用电器铭牌上标的通常为额定电压和额定功率。如某灯上标有“PZ220—60”、“220V

60W”等,要懂得从当中求出R(因为P=U2/R所以R=U2/P),也可以从中求出该灯正常工作时的电流I(因为P=UI所以I=P/U)。灯的亮暗决定于它的实际功率。

(6)电功率特点:

a电功率特点:串联电路和并联电路消耗的总功率都等于各用电器所消耗的功率之和。即P总=P1+P2

b串联电路中电功率与电阻的关系:串联电路中各用电器(电阻)所消耗的功率与它的电阻成正比。即P1/P2=R1/R2

c并联电路中电功率与电阻的关系:并联电路中各用电器(电阻)所消耗的功率与它的电阻成反比。即P1/P2=R2/R1

因为家用的线路是实际电路,很多实际情况是不可能完全估算正确的,所以用欧姆定律不能直接算,还要牵连到变压倍数等关系,推荐里看一下大学课程

电阻、电压、电流三者之间的关系就是欧姆定律I=U/R,或者U=IR。用文字表达就是在同一电路中,当电阻一定时,流过导体电流与导体两端电压成正比;当导体两端电压一定时,流过导体电流与导体电阻成反比。

电阻

导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻(Resistance,通常用“R”表示)是一个物理量,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性质。导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。

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点所做的功,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,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。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。

电流

科学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流,电流符号为I,单位是安培(A),简称“安”(安德烈·玛丽·安培,1775年—1836年,法国物理学家、化学家,在电磁作用方面的研究成就卓著,对数学和物理也有贡献。电流的国际单位安培即以其姓氏命名)。

 
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