電學:電阻及電阻定律

一、概述

1.定義

導體對電流的阻礙作用叫電阻。導體的電阻用字母R表示。

2.物理意義

電阻是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。

電阻器

3.單位

①.在國際單位制中，電阻的單位是「歐姆」，簡稱「歐」，用符號「Ω」表示。

②.其他單位還有：千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)。

③.單位間的換算關係：1kΩ＝10Ω，1MΩ＝10kΩ＝(10)Ω。

4.影響因素

①.電阻是導體的屬性，它的大小隻與材料、長度和橫截面積有關；與導體兩端的電壓和通過導體的電流無關。在材料相同時，長度越長，橫截面積越小，電阻越大。

②.導體的電阻還與溫度有關。一般來說，導體的電阻隨溫度的升高而增大；也有少數導體的電阻隨溫度的升高而減小。

二、電阻定律

影響電阻大小因素的實驗

1.電阻：定義式：R＝U/I。導體的電阻反映了導體對電流的阻礙作用的大小，R越大，阻礙作用越強，反之越弱。

2.電阻定律：同種材料的導體，其電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比，導體的電阻還與構成它的材料及溫度有關。公式為：R＝ρL/S。(注意：對某一導體，L·S＝V恆定，L變化時S也變化)。

3.電阻率：ρ＝RS/L(與物體的長度L、橫截面積S無關，與物體的材料、溫度有關)，單位：歐·米(Ω·m)。有些材料(如金屬)的電阻率隨溫度的升高而增大；有些材料(如絕緣體、半導體)的電阻率隨溫度的升高而減小；也有些材料(如錳銅、康銅)的電阻率幾乎不受溫度的影響。

三、電阻的串聯和並聯

電阻的串聯與並聯

1.串聯電路

兩個基本特點：

①U＝U1＋U2＋…＋Un。

②I＝I1＝I2＝…＝In。

三個重要性質：

①R＝R1＋R2＋…＋Rn。

②U/R＝U1/R1＝U2/R2＝…＝Un/Rn＝I(U∝R)。

③P/R＝P1/R1＝P2/R2＝…＝Pn/Rn＝I2(P∝R)。

2.並聯電路兩個基本特點：

①U＝U1＝U2＝U3＝…＝Un。

②I＝I1＋I2＋…＋In。

三個重要性質：

電路板中的各種電阻

①1/R＝1/R1＋1/R2＋…＋1/Rn。

②IR＝I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U(I∝1/R)。

③PR＝P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2(P∝1/R)。

串聯電路有分壓作用：U1/U2＝R1/R2，電阻越大分壓越大。並聯電路有分流作用：I1/I2＝R2/R1，電阻越小分流越大。

3.短路和斷路

①.短路是指電源兩極或用電器兩端點由導線直接連通。電源短路時其電流很大，往往會燒壞電源。某個用電器短路，該用電器中無電流，但與它串聯的其他用電器的電流將增大。畫等效電路圖時，可用導線取代。

②.斷路是指電路中某兩點間不通電即電阻無窮大，這時與斷路部分串聯的用電器中無電流、無電壓降落，畫等效電路時可把它們摘除。