主要内容

课程 1: 直流电路、电阻以及欧姆定律

电压与欧姆定律的复习

复习与欧姆定律所相关的关键词汇、公式，以及其他的一些知识，例如电压、电流与电阻之间的相关性。

关键术语

术语	含义
电池	将化学能转化为电能的装置。理想的电池没有内阻。
电位差 ( $Δ V$ ‍)	两点之间每单位电量的能量变化。也称为电压或电位。国际单位为伏特 $V = \frac{J}{C}$ ‍.
电动势 (EMF, $ϵ$ ‍)	EMF 是理想电池等电源产生的电位差。国际单位为 $V$ ‍.

方程	符号	含义
$I = \frac{Δ V}{R}$ ‍	$I$ ‍ 是电流, $Δ V$ ‍ 是电位差， $R$ ‍ 是电阻	电流与电位差成正比，与电阻成反比。

欧姆定律指出，对于某些器件，电位差，电流和电阻之间存在着一定的关系。

方程式为：

I = \frac{Δ V}{R}

I

是电流，

Δ V

是电势差，

R

是电阻。

当电阻

R

给定时，增加电位差

Δ V

使得电流

I

增加。反之亦然。

当电位差

Δ V

给定时，如果电阻

R

增加，那么电流

I

将会减小。反之亦然。

当电流

I

给定时，如果电位差

Δ V

增加，那么电阻

R

也会相应增加。反之亦然。

如果电流遇到电阻，根据欧姆定律电位差将降低。我们有时将其称为电压降。

电池是一种常见的电位源，在图中用下面的符号表示（图2）。短边是负极，电位较低，长边是正极，电位较高。

电子从负极流到正极。常规电流

I

通过电路从正极（较高电位）最后传输到负极（较低电位）。

我们用沿着山坡滚动的巨石进行类比，可以更好地理解电流和电势差。在山顶得时候，巨石有很多重力势能。类似地，当电子在电池的负极时，电子以电势能的形式存储有大量能量。巨石将自然地落向能量较低的地面。在电池负极的电子也会自然地流向电位较低的正极。

当巨石向下落下时，储存的能量转化为动能。而当电子流过电子元件时，储存的能量可以被转换成多种形式的能量，例如热和光。

有时候人们会认为所有电子器件都会遵循欧姆定律。 但是，只有当电流与电位差成正比，与电阻成反比时，该电子器件才是欧姆器件。如果我们绘制欧姆器件的电位与电流图，它们之间的关系应该时是线性的（参见图3）。

有一些设备诸如灯泡之类的是非欧姆器件的。这意味着它们的电位差 - 电流图是非线性的，如图3所示。对于非欧姆器件，我们不能使用

I = \frac{Δ V}{R}

来求解未知数。

有关电位和欧姆定律的更深入解释，请参阅我们的电路和欧姆定律的视频.

为了检查你的理解并努力学习这些概念，请查看关于欧姆定律的练习.

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