电流跟电压、电阻的关系

我们知道电压是产生电流的原因．由此可以想到，电压越高，电流可能越大．我们还知道，电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流将越小．知道电流跟电压和电阻的关系，是研究和分析各种电路的关键，是电学中的一个十分重要的问题．下面我们将用实验来研究这个关系．

先保持电阻不变，研究电流跟电压的关系．

电流跟电压的关系

实验 按图8—1连接电路，其中R是定值电阻，R’是滑动变阻器．闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压成整数倍地变化，如2伏、4伏、6伏等．根据电压表和电流表的示数，读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值，并记录在下面的表格里．

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■图1研究电流跟电压的关系

根据实验数据进行讨论，然后填好下面的结论．在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压____．

电流跟电阻的关系 现在保持电压不变，看一看电流跟电阻的关系．

实验 仍利用图8—1的电路，换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍地变化，如5欧、10欧、15欧等．调节变阻器的滑片，保持每次定值电阻两端的电压不变．把对应于不同阻值的电流值记录在下面的表格里．

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根据实验数据进行讨论后，填好下面的结论．在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻___．



欧姆定律

把上一节的实验结果综合起来，我们可以得出下面的结论：

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．
这个结论是德国物理家欧姆在19世纪初期经过大量实验得出的，叫做欧姆定律．
   如果用U表示导体两端的电压，R表示这段导体的电阻，I表示这段导体中的电流，并且U的单位用伏，R的单位用欧，I的单位用安，那么，欧姆定律可以写成如下公式：

   
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欧姆定律告诉我们，电路中的电流是怎样决定于电压和电阻的，它是关于电路的一条重要定律，在解决各种电路的实际问题中有广泛的应用．对于一段电路，只要知道电流、电压、电阻这三个物理量中的两个，就可以利用欧姆定律计算出第三个量．

[例题1]一盏白炽电灯，电阻为807欧，接在220伏的电源上．求通过这盏电灯的电流．

解电学题，为了便于分析问题，最好先根据题意画出电路图，在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号（图2）．这对初学者特别重要．

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■图2

解：根据欧姆定律，

   
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[例题2]有一种指示灯，电阻为6.3欧，通过的电流为0.45安时才能正常发光．要使这种指示灯正常发光，应加多大的电压？


[例题3]用电压表测出一段导体两端的电压是7.2伏，用电流表测出通过这段导体的电流为0.4安，求这段导体的电阻．


从例题3可以看出，如果分别用电压表和电流表测出电路中某一导体两端的电压和通过它的电流，就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻．这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法．


练 习

1．工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压．某车床照明灯工作时灯丝电阻是32欧，求通过灯丝的电流．

2．一段导体两端电压是2伏时，导体中的电流是0.5安．如果电压增大到3伏，导体中的电流变为多大？

3．电压保持不变，当接电阻为242欧的灯泡时，电路中的电流为0.91安．如改接电阻为165欧的电烙铁，电路中的电流变为多大？

4．一个电灯泡，在室温下用伏安法测一次电阻，在正常工作时再用伏安法测一次电阻．后一次测得的阻值将比前一次测得的阻值大10倍以上．想想看，为什么两次测量结果会有这样大的差异？


实验：用电压表和电流表测电阻


在这个实验中，我们要用伏安法测定一只电阻的阻值．我们已经知道，只要测出这只电阻两端的电压和通过它的电流，就可以根据欧姆定律计算出它的电阻．实验中可用滑动变阻器改变被测电阻两端的电压，读取几组电压值和电流值．
 

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