1.2　歐姆定律

歐姆定律是電工電子技術(shù)中的基本定律，它反映了電路中電阻、電流和電壓之間的關(guān)系。歐姆定律分為部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律。

1.2.1　部分電路歐姆定律

部分電路歐姆定律的內(nèi)容：在電路中，流過導(dǎo)體的電流I的大小與導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，與導(dǎo)體的電阻R成反比，即

也可以表示為U=IR或。

為了讓大家更好地理解歐姆定律，下面給出歐姆定律的幾種形式，如圖1-12所示。

在圖1-12（a）中，已知電阻R=10Ω，電阻兩端電壓UAB=5V，那么流過電阻的電流。

在圖1-12（b）中，已知電阻R=5Ω，流過電阻的電流I=2A，那么電阻兩端的電壓UAB=I·R=（2×5）V=10V。

在圖1-12（c）中，流過電阻的電流I=2A，電阻兩端的電壓UAB=12V，那么電阻的大小。

部分電路歐姆定律的應(yīng)用舉例如圖1-13所示。

在圖1-13中，電源的電動勢E=12V，A、D之間的電壓UAD與電動勢E相等，三個電阻器R1、R2、R3串聯(lián)起來，可以相當(dāng)于一個電阻器R，R=R1+R2+R3=（2+7+3）Ω= 12Ω。知道了電阻的大小和電阻器兩端的電壓，就可以求出流過電阻器的電流I：

求出了流過R1、R2、R3的電流I，并且它們的電阻大小已知，就可以求R1、R2、R3兩端的電壓UR1（UR1實際就是A、B之間的電壓UAB）、UR2（實際就是UBC）和UR3（實際就是UCD），即

UR1=UAB=I·R1=(1×2)V=2V

UR2=UBC=I·R2=(1×7)V=7V

UR3=UCD=I·R3=(1×3)V=3V

因此，UR1+UR2+UR3=UAB+UBC+UCD=UAD=12V。

在圖1-13所示電路中，如何求B點電壓呢？首先要明白，求某點電壓就是求該點與地之間的電壓，因此B點電壓UB就是電壓UBD。求UB有以下兩種方法。

? 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。

1.2.2　全電路歐姆定律

全電路歐姆定律的應(yīng)用舉例如圖1-14所示。全電路是指含有電源和負(fù)載的閉合回路。全電路歐姆定律又稱閉合電路歐姆定律：閉合電路中的電流與電源的電動勢成正比，與電路的內(nèi)、外電阻之和成反比，即

在圖1-14中，虛線框內(nèi)為電源，R0表示電源的內(nèi)阻。在開關(guān)S閉合后，電路中有電流I流過，根據(jù)全電路歐姆定律可求得I，即；電源輸出電壓U（電阻R兩端的電壓），即U=IR=(1×10)V=10V；內(nèi)阻R0兩端的電壓U0，即U0=IR0=(1×2)V=2V。如果將開關(guān)S斷開，電路中的電流I為0，那么內(nèi)阻R0上消耗的電壓U0為0，電源輸出電壓U與電源電動勢相等，即U=E=12V。

根據(jù)全電路歐姆定律不難看出以下幾點。

? 在電源未接負(fù)載時，不管電源內(nèi)阻多大，內(nèi)阻消耗的電壓始終為0V，電源兩端電壓與電動勢相等。

? 當(dāng)電源與負(fù)載構(gòu)成閉合電路后，由于有電流流過內(nèi)阻，內(nèi)阻會消耗電壓，從而使電源的輸出電壓減小。內(nèi)阻越大，內(nèi)阻消耗的電壓越大，電源的輸出電壓越小。

? 在電源內(nèi)阻不變的情況下，外阻越小，則電路中的電流越大、內(nèi)阻消耗的電壓越大、電源的輸出電壓越小。