欧姆定律:串联、并联电路中电压、电流、电阻的关系。
哈喽大家好,我是波斯邓学电工。
今天来学习一个重要的公式,就是欧姆定律。
为什么要学习这个公式?因为学习这个公式之后,在以后的电路当中可以去求得每一个电路当中的一些参数,比如电流、电压还有电阻。
通过这些参数去选择合适的元器件来组装电路,或者检修电路之间的一些故障。
比如电流升高了是什么原因?电流降低了又是什么原因?学会这些参数才能更好地去了解电路。
欧姆定律是德国的物理学家欧姆发明的,所以这个定律也是以它的名字去命名。
反映的是在电路当中电流跟电压成正比,跟电阻成反比。
用数学表达式就是电流i等于电压u除以电阻r这样的公式来表示。
电流的单位是安培,更小的有毫安电阻的单位是欧姆,用这个符号来表示。
电压的单位是伏特,用v来表示。
像安培、伏特、欧姆这些都是一些物理学家的名字,为了纪念它,用它的名字来命名这些单位。
下面通过两个比较常见的电路来去理解欧姆定律,分别是串联电路和并联电路。
·串联电路顾名思义就是把所有的负载将它串联起来形成一个回路,所以叫做串联电路。
·并联电路就是把所有的负载并联在电源的两端。
它有什么特点?来看一下。
假设电源发出来的路端电压是12伏,u等于12伏灯泡,e、l、1,灯泡的用e、l、1表示和e、l、2,它们的电阻分别是6欧姆和4欧姆。
知道它的电压和它的电阻来求它的电流是多少。
在串联电路当中,它的总的电阻就会等于它的每一个电阻相加之和。
在串联电路当中,它的特点就是整个回路电流是一样的,所以根据串联回路来计算它的电流i等于。
根据欧姆定律等于电压除以电阻。
在这个回路当中,它的电阻是R1与R2两个电阻之和,所以i就等于u除以R1加R2,就等于12/6+4=1.2安。
串联电路还有个特点,就是串联分压,它每一个电阻所分得的电压是不一样的。
如果电阻不一样,它分得的电阻也不一样。
同样用欧姆定律来计算,比如说假如R1的电压为U1,那么U1根据欧姆定律,U等于i乘以R2就等于电流都是一样的。
在串联电路当中,等于i乘以R1就等于6欧姆乘以1.2安,它所分得的电压就是7.2伏。
U2等于i乘以R2就是U2,这个的电阻所分得的电压等于i乘以R2就等于4欧姆乘以1.2安,它所分得的电压就是4.8伏。
它们俩所分得的电压之和加起来,刚好就等于路端电压12伏。
在串联电路当中,总的电阻就是等于分的电阻之和,1+2等于10欧姆。
在串联电路当中,它有一个缺点是什么?就是每一个负载都是串联起来的,所以当这个负载出现故障或者是灯泡坏了的时候,这个电路是不导通的,串的越多,它的故障率就越大。
一个灯泡,两个灯泡,三个灯泡,四个灯泡,其中一个坏了,这些电路都没有电了。
所以串联电路的缺点就是损坏一个灯泡,其他电其他的灯泡都不亮。
还有一个缺点就是串联电路有分压的作用,假如这个电阻很小,它所分得的电压也很小,导致这个电阻很小的灯泡一般就是功率大。
功率大的灯泡在这两个灯泡当中,它们两个6M和4M,它们差别不大。
当它差别较大的时候电阻小的灯泡分的电压就比较小,就导致灯泡可能不亮,就相当于一根导线一样的过来了,电阻越大的灯泡就越亮。
再来讲一下并联电路,并联电路的特点是并联电路中两个负载,每个负载的电压就等于路端电压,但是电流就会被这两个电阻去分掉,串联分压,并联就是分流。
比如在这个电路当中走的电流用i表示,分的电压是U1和U2,可以看出在这个电路当中U1、U等于U2就等于路端电压12伏,电压是相等的。
来求一下电流的关系,首先根据路端电压都相等,都等于U1也等于U12伏,电阻是6欧姆,根据欧姆定律来求的,1就等于路端电压除以U1电阻等于12,除以6就等于两安培。
同样根据欧姆定律来求出12,12也等于电压除以电阻R2就等于12(口误),12除以4就等于三安培,总电流就等于这两个分路的电流相加,得出i总就等于i一加i二等于5安培。
它的优点是什么?灯泡熄灭的时候不影响灯泡的亮,灯泡坏了的时候也不影响灯泡的亮和关闭,都没有问题。
在并联当中电阻会是什么关系?串联电路当中电阻是越串越大,总电阻等于分电阻之和,而在并联电路当中关系是越并越小,总电阻这两端的总电阻就会等于什么?这两个分电阻的乘积除以两个分电阻之和就等于R1乘以R2除以R1加R2就等于多少?4*6=24,4+6=10,24除以10就等于2.4欧姆,等于总电阻是2.4欧姆。
2.4欧姆来代入总的电阻,试一下它是不是符合欧姆定律,总的电压是12伏,现在总的电阻是2.4伏,就等于5安培,所以总的回路也是符合欧姆定律的。
学会了欧姆定律,在以后的电路当中就可以去求解很多电路当中的电流、电压或者是功率的一些关系,通过求得电流的大小来选择合适的电器去匹配电路。
比如一个继电器输入的线圈电压是24伏的,如果选一个220伏的,选一个24伏的交流接触器放到220伏的电源当中,线圈肯定烧坏就不符合,所以要根据它的计算参数来去匹配元器件的大小。
欧姆定律就讲到这里,谢谢大家观看,请大家伸出发财的小手,点点关注谢谢。