欧姆定律交互式演示

电路模拟

电压 (V): 12.0 V
电流 (A): 1.0 A
电阻 (Ω): 12.0 Ω
功率 (W): 12.0 W

参数设置

12.0 V
12.0 Ω

计算结果

电压 (V): 12.0 V
电流 (A): 1.0 A
电阻 (Ω): 12.0 Ω
功率 (W): 12.0 W
电阻率 (Ω·m): 1.7×10⁻⁸ Ω·m

电压-电流特性曲线 (V-I)

功率-电阻关系曲线 (P-R)

实时数据变化

欧姆定律原理

欧姆定律是电学中最基本的定律之一,描述了电压、电流和电阻之间的关系。它由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆在1827年提出。

核心概念

  • 电压 (V):电路中两点间的电位差,单位为伏特(V)
  • 电流 (I):单位时间内通过导体横截面的电荷量,单位为安培(A)
  • 电阻 (R):导体对电流的阻碍作用,单位为欧姆(Ω)
  • 功率 (P):单位时间内消耗的电能,单位为瓦特(W)

重要公式

欧姆定律:V = I × R

电功率:P = V × I = I² × R = V² / R

电阻定律:R = ρ × L / A

其中:ρ为电阻率,L为导体长度,A为横截面积

思考问题

  • 为什么电阻增大时,在相同电压下电流会减小?
  • 如何通过改变电压和电阻来控制电路中的功率?
  • 在实际电路中,为什么需要考虑导线的电阻?
  • 超导体的电阻为零意味着什么?

实际应用

  • 家用电器的功率控制和安全设计
  • 电子设备中的电流限制和电压调节
  • 电力传输系统的损耗计算
  • 电池和充电器的设计原理
  • LED灯具的驱动电路设计

知识检测

问题1:当电压为18V,电阻为6Ω时,电流是多少安培?

问题2:当电流为2A,电阻为8Ω时,功率是多少瓦特?

问题3:要使功率为36W,电压为12V,需要多大的电阻?