(一)欧姆定理
图①电压、电流、电阻两者关系
实践证明,流过内阻R的电压I,与内阻两端的电流U成反比,与内阻R成正比。这个推论称作欧姆定理。用公式表示为:
I=U÷R,这么,U=RI,R=U÷I式中电压的单位用伏,内阻的单位用欧,则电压的单位是安。
例①应用估算
接在电路中的某一阻值R上的电流为10伏,其中电流为2毫安,问此内阻为几千欧?若将该内阻通过15毫安的电压,则其上的电流应为几伏?
解答:用欧姆定理算出阻值R的值
R=U÷Ⅰ=10÷2=5千欧
当其中通有15毫安的电压时,内阻上的电流变为U=RxI=5x15=75伏
例②应用估算
晶体二极管的栅极电压Ib(見图②)所示
图②晶体管欧姆电路
由电源Ec通过内阻Rb供给。现假设晶体管的b、e两极之间的电流比Ec小的多,可以忽视不计,如已知Ec=12v,Rb=200千欧,试求栅极电压lb。
解答:在b、e之间的电流相对于Ec很小的情况下,近似于电源电流Ec直接加在内阻Rb上,用欧姆定理即可算出栅极电压Ⅰb。Ib=Ec÷Rb=12÷200=0.06毫安=60微安。
从这儿看出,在电源电流Ec给定的情况下,二极管的栅极电压Ib是由内阻Rb确定的电功率与电压电流的关系图,调节Rb能够改变栅极电压Ib的大小。
(二)电功率的估算公式
实践证明:电功率等于电流与电压的乘积。用公式表示为
P=UI
假如式中的单位,电流用伏,电压用安,则功率P的单位为瓦特,简称瓦电功率与电压电流的关系图,用字母W代表。
把上式中的电流U以U=RI代入,则内阻R所消耗的功率可以表示为
P=(l)2R
这个多项式表明,对于一定的内阻R,功率与电压平方成反比。
将式P=Ul中的l以I=U÷R代入,内阻所消耗的功率又可表示为
P=U2÷R
也就是说,在一定的电流下,功率与内阻成正比。负载的内阻越小,它的功率就越大。
例③应用估算
假如,电烙铁的工作电流都是220Ⅴ,这么75w的电烙铁的内阻是R1=U2÷P=(220)2÷75=640欧,而45瓦的则是R2=(220)2÷45=1070欧。如图③所示
图③电烙铁例④,假如供电电流是220v,其中流过电压是0.5A,这么这个灯泡功率为多大?如
图④所示
电功率公式:P=UI,这么
P=220x0.5A=110w,即灯炮功率是110w。
以上欧姆定理和电功率是电子电路中能量守恒法则,设计电路和修理上必须应用的。