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主要内容

电流、电阻与电阻率的复习

复习与电流、电阻以及电阻率所相关的关键词汇、公式,以及其他的一些知识,例如如何找出电流的方向以及电阻取决于什么。

关键术语

术语 (符号)释义
电流 (I)衡量有多少电荷在给定时间内穿过给定区域。国际单位制为安培 (A)
安培 (A)相当于1秒内通过横截面的电量为1库伦的电流。国际单位制为Cs.
直流电 (DC)只向一个方向流动的电流。
电阻用于减少电流的装置。
阻力 (R)衡量物体抵抗电流的程度。取决于物体的材料,长度和横截面积。国际单位制为(Ω).
电阻率 (ρ)衡量特定材料抵抗电流的程度。国际单位制为Ωm.
欧姆 (Ω)电阻的单位。国际单位制为kgm2s3A2.

方程

公式符号释义
I=ΔqΔtI 是电流,Δq 是净电荷,Δt 是电荷流过的时间.电流是在给定时间的流动的电荷量。
R=ρlAR 是阻力, ρ 是电阻率, l 是材料长度,A是横截面积电阻与电阻率和长度成正比,与横截面积成反比。

电流如何可视化

电流衡量了给定时间内通过一个区域的电荷流量。图1显示了一条带有向左移动的电荷q的电线,其横截面积为A。想象一下,我们计算了在一秒钟内通过横截面积的电荷数量。这个比值就是电流。
图1.电荷q通过导线的给定截面A

求电流的方向

当前方向由符号I和箭头表示,并且总是指正电荷流方向,如图2A所示。它有时被称为常规电流
图 2. A) 常规电流描述正电荷的流动。B) 电子流是导线中常规电流的反方向流动。
在诸如导线之类的导体中,电子是唯一移动的电荷。电子流向I的反方向(参见图2A)。电子流动的方向称为电子流,其方向与I相反(见图2B)。代表正电荷流的常规电流I是一种历史惯例,相当于在相反方向上流动的负电荷。

电阻取决于什么?

电阻取决于物体的大小,形状和材料。在下面的图3中,圆柱体的电阻与其长度l成正比。圆柱体越长,电阻越大
图3.长度为l,横截面积为A的均匀圆柱体。圆柱体越长,其电阻越大。其横截面积A越大,其电阻越小。 图片引用: 来自 OpenStax College Physics. 原图 来自 OpenStax, CC BY 4.0
另外,电阻与横截面积A成反比。如果圆柱体的直径加倍,则横截面积增加 4倍。因此,电阻减少了 4倍。
材料的电阻率ρ 取决于分子和原子结构,并且与温度有关。对于大多数导体,电阻率随温度升高而增加。

了解更多信息

想要了解更多关于电流和电阻的内容,见我们关于电阻率和电导率的视频

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