100902 电路和电流

電路和電流摩擦起電 用摩擦方法使物體帶電的現象.許多材料如：玻璃、塑膠、硬橡膠、水晶、硫磺等,經過摩擦都能吸引輕小物體,我們說物體帶了電。使物體帶電叫做起電。西元前五百多年，古希臘時代就發現用毛皮摩擦過的琥珀能吸引輕小物體。我國東漢時王充在論衡一書中，記載了琥珀的摩擦起電。摩擦起電是十分廣泛的現象，在塑膠、橡膠、化纖紡織、印刷、石油、食品、溶劑等生産中和交通運輸中都廣泛存在。我們日常生活裏,黑暗中梳乾燥的頭髮、脫毛衣會看見小火花、聽見劈啪聲,這都是摩擦起電後産生的現象。液體或氣體在固體上流動也能起電。摩擦起電産生的火花能引起爆炸、火災造成巨大損失.我們應注意防止.佛蘭克林規定,用絲綢摩擦的玻璃棒所帶的電叫正電荷，用毛皮摩擦的硬橡膠棒所帶的電叫負電荷。摩擦起電的原因：物體中本來就存在正電荷和負電荷，通常情況下正負電荷的數量相等，物體是中性的。當兩個物體接觸時,電子從束縛較弱的物體轉移到另一物體。缺少電子的物體帶正電，多餘電子的物體帶負電。兩個物體帶等量的正負電荷。摩擦起電是一個很複雜的現象，物體摩擦後帶什麽電，與物體表面雜質、溫度、表面光滑程度等有關。同種材料的兩個物體摩擦時也能起電。導體也能摩擦起電，因爲人體能導電，導體帶電後電荷通過人體與地球上的電荷中和,導體就未呈現帶電。摩擦起電時都是帶負電的電子的轉移，而不是帶正電的正離子或質子等的轉移.兩種電荷 實驗說明,自然界中只存在兩種電荷：正電荷和負電荷。同種電荷互相推斥，異種電荷互相吸引.通常情況下，用綢子摩擦的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦的硬橡膠棒帶負電。原子由原子核和核外電子組成，原子核帶正電,電子帶負電.通常情況原子中正負電荷的數量相等，原子是中性的，原子組成的物體是中性的.中性的物體失去電子就帶正電，得到電子就帶負電。兩個帶等量異種電荷的物體接觸時，電子從帶負電的物體轉移到帶正電的物體上，兩個物體都不缺少電子，也不多餘電子,物體恢復中性狀態，這叫正負電荷的中和。組成物質的粒子如:質子、中子、電子、介子、光子、誇克，有的帶正電,有的帶負電，有的不帶電.根據電荷間的相互作用，我們能解釋許多自然現象，能區分正、負電荷。如用絲綢摩擦兩條塑膠薄膜,兩條塑膠薄膜就帶上同種電荷，兩條塑膠薄膜靠近時會互相推斥,絲綢和一條塑膠薄膜靠近時,由於帶異種電荷會互相吸引。又如，四個同樣的通草球A、B、C、D，用絲線吊著。已知A吸引B，B排斥,吸引D,還知道C帶負電。要求判定和D靠近時是相互吸引還是相互排斥。爲作出正確判斷，我們首先應該弄清楚和D是帶同種電還是異種電。從帶負電的C排斥B知B一定帶負電。從C吸引知D可能帶正電,也可能不帶電。從B吸引知A可能帶正電，也可能不帶電.當A帶正電，如帶正電則、D排斥,如D不帶電則A、D吸引。當不帶電時，如D帶正電則A、D吸引，如D不帶電則無電的相互作用。所以，、D靠近時，可能出現互相排斥、吸引和無相互作用三種情況.驗電器 檢驗物體帶不帶電的儀器.最簡單的一種是金箔驗電器,構造如圖所示,金屬杆上端有一金屬球,下端有一對金屬箔.金屬杆與容器是絕緣的。驗電器不帶電時，兩片金屬箔下垂。當帶電體與金屬球接觸時，兩片金屬箔帶上同種電荷，互相推斥而張開.金箔驗電器能檢驗物體是否帶電和帶什麽電。爲了測量物體的帶電量，可把金屬箔改爲能轉動的金屬針，如圖所示叫靜電計。靜電計根據指標偏轉的角度能測量電量。驗電器是電學中常用的一種儀器。電量 電荷的數量，符號是 Q，單位是庫（）。庫是一個很大的單位，較小的單位是微庫（C)，1庫=10微庫。通常情況，一個物體所帶電荷不到1微庫.1個電子所帶負電荷的數量與1個質子所帶正電荷的數量相等,都是1。6010-1庫。這是到現在爲止,我們在自然界中所發現的最小的電量。大到物體、小至粒子所帶電量都是這最小電量的整數倍。我們還不能解釋自然界爲什麽會有最小的電量。物體的帶電量可用靜電計測量。電路中通過導體截面的電量Q,如已知電流I和通電時間t，則QIt.庫侖法國工程師和物理學家(7361806）。庫侖在中學時就愛好數學和物理,成年後先到軍隊任技術軍官、工程師，後來從事科學研究。庫侖研究磚石結構、梁的斷裂、物體的摩擦力等，是18世紀歐洲偉大的工程師之一。庫侖發明了精確測量微小力的扭秤,庫侖用扭秤做實驗，分析歸納得到了磁力和電力的公式。其中特別是關於電荷間相互作用力的庫侖定律,是電學中的基本定律。電量的單位“庫侖”是爲紀念庫侖的偉大成就而命名的。電現象的應用和防護 電荷間相互作用力比萬有引力、重力大得多.我們可使微粒帶電，利用電荷間的作用力爲我們服務。如：靜電除塵是利用使煤粉帶負電被吸引到帶正電的電極上工作的；靜電複印是使墨粉帶負電被吸引到帶正電的像上，再印到紙上。其他應用如靜電造紙、靜電紡紗、靜電植絨、靜電噴漆等等。物體由於摩擦起電會引起災難.如：196年,日本一艘油輪在將煤油輸送到陸地上過程中，煤油與機器管道等摩擦起電，放電火花引起爆炸，死亡多人,損失幾億元；85年駐歐美軍用液壓起重機取出潘興式導彈時，導彈突然爆炸，3人死亡，1人受傷，後證實是靜電作用造成。其他如印刷過程中的靜電使紙張粘住不易分開，塑膠和橡膠製造過程中的靜電會導致火災，食品工業中的制粉車間因靜電放電産生粉塵爆炸等。生産中的靜電作用還能引起故障,降低效率，降低産品質量等。爲了克服靜電的危害,我們可採取的措施有：應用消電器，在空氣中生成離子，使帶電體的電荷得到中和；應用抗靜電劑,在纖維和塑膠表面塗上抗靜電劑（非導電材料）以降低表面電阻，可消除靜電；應用導電材料,在橡膠中加入金屬微粒、碳黑等導電材料可製成導電橡膠，在塑膠中加入金屬薄片、金屬纖維或碳黑粉末等製成導電塑膠；增加空氣中的濕度，用噴霧法和調整濕度裝置增加空氣中的水氣可消除靜電;採用保護接地,油罐車上裝一鐵鏈與地接觸使車上電荷通過鐵鏈與地上電荷中和。電路 由電源、用電器、控制設備（開關)、導線組成的通過電流的路徑。電路由四部分組成:電源,如電池、發電機等，它的作用是把其他形式能轉化爲電能，供給用電器需要;用電器，如電燈、電視機、電冰箱等,是消耗電能的器件,把電能轉化爲其他形式能；控制設備,如電鍵、開關等，控制電能的輸送；導線，把電能從電源傳輸到用電器.電源、用電器、控制設備等叫電路的元件。電路中各個元件用統一規定的符號表示,表示電路各個元件連接情況根據電路中通過電流的種類，電路分爲直流電路和交流電路等.實用的電路一般用一個開關控制一個用電器，但有時需要用兩個開關控制同一個用電器，這時應用兩個單刀雙擲開關，電路的連接如圖所示。通路和斷路由電源、用電器、控制設備、導線組成的一個完整電路，如果處處都是連通的叫通路,如果有一處或幾處斷開了叫斷路。由一個或幾個電路元件組成的一段電路，如果這段電路處處都是連通的,這段電路叫做通路,如果有一處或幾處斷開了，這段電路叫做斷路。電路元件和連接導線都良好時，我們用電鍵來控制一個完整電路的通路和斷路.用電器是電燈的一個完整電路,電鍵閉合則整個電路都是連通的,電路中有電流,電燈亮.在日常生活中，我們把電鍵閉合叫“開燈。電鍵斷開則整個電路斷路，電路中無電流,電燈不亮,我們把電鍵斷開叫做“關燈”。短路某一段電路的兩端用導線直接連接起來,使這段電路的電阻爲零。如圖所示，電阻R2兩端用導線直接連接,這一段電路的電阻爲零,我們說電阻R2的一段電路短路。這時電路中電流不通過電阻R2，而是直接從短路導線中通過。在實際應用中要特別注意不要讓電源短路。如果蓄電池短路會形成很大的電流，損壞電池.發電機短路也會損壞發電機。串聯電路把電路元件一個接一個地聯接起來，使電流只有一條通路。串聯電路的最大特點是通過各個電路元件的電流相等。串聯電路應用廣泛，如右圖所示電路，通過燈L1與2的是同一個電流,這是串聯電路。又如：右圖中A、B、C、是四個接線柱,要求把電鈴和燈連接成串聯電路。我們可把接線柱B與C連接在一起，則電流從電池正極出發,過燈與電鈴回到負極,這是串聯電路。並聯電路 把各個電路元件的一端聯在一起，另一端也聯在一起，使電流有多條通路（支路）.並聯電路的最大特點是各支路兩端的電壓都相等。並聯電路應用廣泛.如:街道上的路燈總是同時發光，同時熄滅。根據這個特點有人認爲路燈是串聯。這是錯誤的看法。路燈如果是串聯，則一盞路燈損壞不亮,其他路燈也都不能亮.實際上，我們觀察到某盞路燈壞了，其他路燈仍照常發光.路燈不是串聯而是並聯，它們共用一個開關控制,電路如圖所示,這裏應用了並聯電路的特點：各支路的電壓相等。混聯電路 由串聯電路與並聯電路組成的電路。如圖(）所示電路,燈L2與L3並聯後再與燈串聯。圖(2）所示電路是電鈴與燈串聯後再與電動機並聯。這都是簡單的混聯電路。混聯電路的串聯電路部分具有串聯電路的特點,並聯電路部分具有並聯電路的特點。混聯電路應用廣泛.如右圖電路中有兩隻燈泡，一隻電鈴，一個電池組,導線若干根,三個電鍵.要求：（1）按下K1、K時電路中有一盞燈亮，同時電鈴響；（2)按下K2、K3時兩盞燈都不亮；（3）按下K1、3時另一盞燈亮。根據（2)知道電源放在處，根據（1）知一盞燈和電鈴接到B、C處構成串聯電路，根據（3）知道D、E處接上一盞燈和一根導線.導體能夠傳導電荷的物體。金屬、石墨、酸、堿、鹽的水溶液等都是導體。導體能夠導電的原因是,導體中存在大量能夠自由移動的電荷。當導體兩端存在電壓時，這些自由電荷能夠向一定方向運動形成電流。金屬導體中的自由電荷是自由電子,金屬導體中的電流是自由電子的定向運動形成的。酸、堿、鹽的水溶液中的自由電荷是正離子和負離子，正、負離子的定向運動形成電流.電離氣體中有自由移動的電子和正、負離子，也能夠導電.導體是重要的電工材料，用來傳導電流的導線要求電阻值很小,不同用途的電阻器有的要求電阻值大，有的要求電阻值小.絕緣體 不能傳導電荷的物體。電的絕緣體又叫電介質。玻璃、橡膠、塑膠、陶瓷、絲綢、雲母、琥珀、絕緣漆、礦物油、氣體等都是絕緣體.真空是最理想的絕緣體.絕緣體之所以不導電是因爲其中的自由電荷極少，導電性能極差。絕緣體是重要的電工材料。電線的芯線是用來導電的,要用導體來做。電線外麵包有塑膠、橡膠、絕緣漆(漆包線)等絕緣體，這是爲了防止漏電或觸電。大功率斷路器和變壓器要浸在絕緣的礦物油中.電容器的兩個極板要用非常薄的絕緣體隔開。絕緣體不能導電不是絕對的。在加熱、加高壓等條件下，絕緣體可以轉化成導體。平常的氣體不導電,如果加的電壓很高,氣體也會變成導體，閃電就是導電空氣中通過電流産生的。乾燥的木棒是絕緣體，木棒潮濕後就變成了導體.半導體 導電能力介於導體與絕緣體之間的物體。半導體一般是固體.如：鍺、矽及某些化合物等。半導體的特點是：加入微量雜質或外界條件（溫度、光照、壓力等)變化時，半導體的電阻會發生顯著的變化.長期以來，人們認爲半導體用途不大。二次大戰後，由於科學技術的迅猛發展,我們能夠控制半導體的導電性能，半導體獲得重要的應用。用半導體做的半導體管、積體電路、熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻等，廣泛用於半導體收音機、答錄機、電視機、電子電腦及許多電子儀器中。工業上和科研中用的半導體大多是晶體。所以，半導體管又叫電晶體.超導體 在溫度低到一定程度時，某些電阻爲零和具有排斥磁力線性質的物質。191年，發現水銀在溫度低到69時電阻爲零,這是第一次發現的超導現象.現在，已知的超導體有幾十種元素和幾千種化合物.1986年，發現溫度較高的超導氧化物。1987年,世界掀起了超導熱,陸續發現了一些轉變溫度爲-170左右的超導材料.超導研究進入了一個新階段，我國的超導研究達到世界一流水平。超導體有重要應用.現在已用來製造産生強磁場的超導電磁鐵.用超導電線輸電可避免損失。超導電動機、超導體記算機等都是超導體的重要應用領域。人們正努力尋求轉變溫度達到室溫(20)的高溫超導體.電線 傳輸電能的導線。我們常見的電線有裸導線、絕緣電線、遮罩電線等。裸導線沒有絕緣層，只用銅、鋁做成的導線。無軌電車的架空線、架空的輸電線、工廠中的匯流排等用裸導線。我們日常用得最多的是絕緣電線,絕緣電線的芯線是單股或多股的銅線、鋁線，芯線外面或塗上絕緣漆(漆包）、或繞上紗線（紗包）、或包上塑膠、橡皮等絕緣材料。實驗室常用塑膠電線.饋線 電視機天線與電視機信號輸入端或天線與發射機之間的連線.饋線是傳送高頻信號的導線。我們平常用的饋線有平行饋線和同軸電纜兩種。平行饋線叫扁饋線，構造如圖，適用於工業干擾不大的地區接收1頻道的電視臺.同軸電纜的結構如圖，同軸電纜的損耗小,能遮罩外界干擾,所以適合於干擾大的地區接收高頻道（12頻道以上）的電視臺.電流強度 電荷的定向移動。金屬導體中自由電子的定向移動形成電流，電解質溶液中正負離子的定向移動形成電流。我們規定正電荷定向移動的方向爲電流的方向.負電荷移動的方向與電流的方向相反。應該注意，金屬導體中電流的方向與自由電子定向移動的方向相反。要在導體中得到持續的電流必須有電源産生的持續的電壓。電流的效應:電流通過導體會産生熱效應,電流通過電解質會産生化學效應（電解),電流通過氣體在一定條件下會發聲、發光（如閃電)。電流引起的各種效應中，磁效應是無論什麽情況下都要産生的效應。所以,磁效應是電流産生的最重要的效應。電流在磁場裏要受到磁場的作用力。I表示電流.單位是安（A）,Q表示通過的電量，單位是庫，t表示通微安（）。1安=1000毫安培,1安=106微安。普通家庭用的白熾燈、電視機的電流約爲(3)1-1安,閃電的電流約幾十萬安。電流可用電流錶測量，也可用歐姆定律、電功率公式等計算。根據歐姆定律,通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比,與電阻的阻值成反比。直流電流 電路中電流的方向不隨時間變化。平時說的直流電流不僅指電流方向不變，還指電流的大小不變。這種大小、方向都不隨時間變化的電流叫恒定電流。通過手電筒電路中的電流,在電池完好、時間不太長時可認爲是恒定電流。我們在實驗室所用的低壓直流電源，電流大小沒有變化,是直流電流。直流電流應用很廣,許多用電器如：直流電動機、玩具電動機、電解槽、收音機、答錄機、電視機、電腦等都要用直流電流.電池、蓄電池、直流發電機能産生直流電流.我們常通過一定的裝置(叫整流器）把交流電流變化爲直流電流，市場上賣的電子琴電源、答錄機電源就是這種裝置，電視機內部也有這種裝置。交流電流 電路中電流的大小、方向都隨時間變化。交流電較直流電容易大規模産生、容易輸送到遠處、容易變換電壓以適應不同用電器的需要,許多電氣設備要用交流電流等，所以，交流電應用極爲廣泛。我們在學校、家庭、機關、工廠等處所用的電大都是交流電。電冰箱、洗衣機中的電動機必須用交流電，白熾燈、日光燈中的電流也是交流電流。我國的交流電的頻率是50赫。電流的方向1秒種變化10次。安培 法國物理學家（1775836)。安培少年時代就表現出卓越的數學才能和驚人的記憶力。安培沒有進過正式的學校,他通過自學、博覽群書獲得了豐富的知識。安培興趣廣泛,學問淵博，擔任大學各種教授和法蘭西科學院院士。安培對數學和化學都有貢獻.他的主要成就是對電磁現象的研究。1820年7月21日,奧斯特宣佈發現電流的磁效應。同年月4日,阿喇戈在法國報告了奧斯特實驗，立即引起安培的注意。安培緊接著進行實驗和研究,兩個星期後，從182年9月18日開始發表他的研究結果：通電線圈與磁鐵相似；兩個電流之間有相互作用；分子電流假設等。安培所做的四個實驗,構思新穎、結構奇巧，一直爲後人稱讚。由於安培對電學理論和實驗的貢獻，被麥克斯韋稱讚爲“電學中的牛頓”.爲紀念安培，國際上把電流的單位命名爲安（A)。電流錶 測量電流大小和方向的電學儀器.實驗室常用的電流錶是根據磁場對電流的作用製成，是磁電式電流錶。它的構造如圖聽示，永磁體磁極間産生強磁場，用很細的漆包線繞制的線圈（動圈）放在磁場中。當線圈中通進電流時，由於電流受磁場的作用線圈發生轉動,帶動指標偏轉。根據指標偏角的大小能測量電流的大小,根據指標偏轉的方向能判定電流的方向.電流錶線圈的導線很細，只能通過很小的電流。爲了測量更大的電流，我們在線圈兩端並聯不同阻值的電阻，構成不同量程的電流錶。測量電路中電流時，應注意根據電流大小選擇電流錶的量程，電流錶要串聯接入電路。測量直流電流時,電流應該從電流錶的正接線柱流入，負接線柱流出。靈敏電流計 檢測微弱電流的有無、大小和方向的電學儀器.中學用的靈敏電流計的構造與電流錶基本相同。外形如圖所示，指標在刻度盤正中間,示數爲0處。靈敏電流計不是用來測量微弱電流大小的準確值的儀器。它是用來檢驗有無微弱電流，如有則檢測微弱電流的方向和大小的大致情況.在電磁感應現象中,我們用靈敏電流計檢測感生電流的有無、方向、大小.串並聯電路中的電流 電路元件連接成串聯電路時，通過電路各處、各元件的電流都相等，這是串聯電路的最大特點。電路元件連接成並聯電路時，電流出現分支，各支路的電流一般不相等,乾路中電流等於各支路電流之和。如圖所示,乾路電流I=I1+2+I3.例如：電燈和電鈴連接成串聯電路，如已知通過電燈的電流是0.安，則通過電鈴的電流也一定是0.安。又如：電燈和電鈴連接成並聯電路,如已知乾路的電流爲0安，電燈的電流爲0.3安，則通過電鈴的電流爲2安。電壓使自由電荷發生定向移動形成電流的原因。導體中自由電荷定向運動時會受到導體的阻礙,要維持導體中電流大小一定，就要在導體兩端加一定的電壓.用電器正常工作需要加一定的電壓。電壓的單位是伏（V）。某段電路通過1庫電量時，電流做的功是1焦，則該段電路兩端的電壓是1伏。比伏大的單位是千伏（kV),比伏小的單位是毫伏(mV)、微伏（V）.千伏=103伏,1伏103毫伏,伏=106微伏。我們用電源來産生和維持一定的電壓,如乾電池兩端的電壓一般是。5伏，其意義是:通過15庫電量時電流做的功是.焦。當我們需要伏電壓時,可把4節乾電池串聯起來。伏打義大利物理學家(171827）.伏打在青年時代就開始電學實驗。30歲時發明了起電盤（靜電起電機)，42歲時發明了麥稭靜電計.4歲時伏打讀了伽伐尼的文章,伽伐尼發現在解剖青蛙、用解剖刀接觸蛙的神經時,蛙腿肌肉發生強烈的收縮，伽伐尼用“動物電”來解釋這個現象,並認爲動物電與普通電不同。伏打經過研究否定了動物電的存在，提出了電的接觸學說，發明了伏打電堆。伏打電堆是由一片片潮濕的紙板隔開的一對鋅板和銅板組成的，伏打電堆能産生持續的電流。伏打又發明了伏打電池.在鹽水或稀酸中插入兩種不同的金屬片就組成伏打電池.阿喇戈讚揚伏打電堆、伏打電池是“人類發明的最神奇的儀器”。從此，人們利用伏打電堆、伏打電池産生的電流開拓了電學研究的新領域。伏打是偉大的電學實驗家.伏打還發現了沼氣。爲了紀念伏打，國際上把電壓的單位命名爲伏(）。高壓和低壓 一般把千伏以上的電壓叫高壓，1千伏以下的電壓叫低壓。發電站往外輸電的電壓爲幾百千伏，送到城市裏的電壓爲0千伏，這都是高壓.經過城市的低壓變電所送到用戶的電壓是220伏、3伏，這都是低壓。所以,我們平時用的電大都是低壓電。低壓電比較安全，空氣、電木、橡膠、塑膠、乾燥木材和紙等對低壓電都是絕緣的.我們常用的用電器、開關、燈頭、插座、電工工具等都是在低壓下使用的.在高電壓下,一些絕緣體的絕緣性能會受到破壞變成導體。因此，高電壓是很危險的，高壓下的電氣設備都有特殊的要求。一般工廠中把36伏以下的電壓叫安全電壓。家用電器中通常把20伏的電壓叫高壓（這是相對安全電壓而言），把3伏以下的電壓叫低壓.電壓表 測量電壓大小的電學儀器。電壓表是在電流錶的基礎上，在動圈電路裏串聯電阻而改裝製成的。電壓表的外形如圖所示。用電壓表測量某段電路兩端的電壓時，應注意選擇好量程和把電壓表並聯在該段電路的兩端。測量直流電壓時,還應注意電壓表的“+”接線柱要接到與電源的正極相連的一端。串並聯電路中的電壓 電路元件連接成串聯電路時，各元件的電壓一般不相等，但串聯電路兩端電壓U等於各元件上電壓之和,如圖所示U=U1+2+U3。電路元件連接成並聯電路時,各支路兩端的電壓與並聯電路兩端的電壓相等，這是並聯電路最大的特點。例如：一個電鈴正常工作時的電壓爲12伏，電流爲0.6安。要把電鈴接到36伏電壓上，我們應該串聯多大阻值的一個電阻?電鈴和電阻串聯，故通過電阻的電流爲.6安。電阻的電壓爲36伏歐的電阻，電阻分擔了4伏電壓,電鈴上的電壓就是12伏。常用用電器的電壓各個用電器都只有在一定的電壓下才能正常工作.加在用電器上的電壓過高或過低都會損壞用電器或使用電器不能正常工作.所以,我們應該特別注意用電器上注明的需要的電壓值。送到家庭、學校等的電壓大都是220伏，許多用電器也設計爲22伏,如:家用電冰箱、洗衣機、電風扇、電熨斗、電吹風機等。但不是所有的用電器都需要220伏電壓,有的電燈泡的電壓是3伏或1伏，晶體管收音機的電壓爲36伏直流電壓，電子石英鐘用1.5伏直流電壓，電子門鈴用3伏的直流電壓，電子點火器用3伏直流電壓。的電阻，U是加在導體兩端的電壓，是通過導體的電流。導體的電阻值越大說明導體對電流的阻礙作用越強.過導體的電流爲1安時,導體的電阻是1歐。常用的電阻單位還有千歐(）和兆歐（M），千歐=13歐,1兆歐06歐。電流通過電阻要發熱，從能量轉化角度看，電阻是把電能轉化爲內能的電路元件.電阻可通過伏安法測量，即用電壓表測量電阻兩端的電壓U，用電流身決定的，不能認爲電阻與電壓成正比、與電流成反比，因爲電壓大時電流也大,它們的比值對一個導體說是恒定的.歐姆德國物理學家（1787185）。大學哲學博士、教授,曾擔任過中學數學、物理教師。歐姆獨立地進行科學研究，他最重要的貢獻是發現了歐姆定律,這是電路的基本定律.12年，歐姆採用溫差電偶做電源，利用電流磁效應和庫侖扭秤結合製成電流扭力秤以測量電流。歐姆用年歐姆發表伽伐尼電路：數學研究一書，從理論上論證了歐姆定律.歐姆的研究成果當時未受到重視，在德國歐姆受到冷遇，他還受到一些人的攻擊,一個教授說：“歐姆的理論被稱之爲純屬空調的編造，永遠不能發現一點點那怕是最膚淺的事實觀測支援的樣子。七八年後歐姆的成就逐漸受到重視,18年英國皇家學會授與歐姆科普利獎章，這是當時科學界的最高榮譽,歐姆的工作得到了普遍的承認.爲紀念歐姆，國際上把電阻的單位命名爲歐。決定電阻大小的因素導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定於導體的橫截面積、長度、材料、溫度等因素。溫度一定時，橫截面積均勻的導體的電阻與導體的長度L成正比,與導體的橫截面積成導體的電阻還與導體的溫度、光照、壓力等因素有關。例如：一根粗細均勻的導線電阻爲R，如果把導線的長度拉長爲原來的倍，問導線的電阻變爲多少？導線拉長時體積不變,所以導線橫截面積減小爲原來的12.長度爲原來的2倍，電阻就變爲原來的倍。橫截面積爲原來的1/2，電阻又變爲原來的2倍。故導線的電阻變爲原來的4倍，即爲4R。用電阻定律公式電阻與溫度的關係 導體的電阻與溫度有關。純金屬的電阻隨溫度的升高電阻增大,溫度升高1電阻值要增大千分之幾。碳和絕緣體的電阻隨溫度的升高阻值減小。半導體電阻值與溫度的關係很大,溫度稍有增加電阻值減小很大。有的合金如康銅和錳銅的電阻與溫度變化的關係不大.電阻隨溫度變化的這幾種情況都很有用處.利用電阻與溫度變化的關係可製造電阻溫度計，鉑電阻溫度計能測量23到100的溫度,半導體鍺溫度計可測量很低的溫度。康銅和錳銅是製造標準電阻的好材料。例如：電燈泡的燈絲用鎢絲製造，燈絲正常發光時的電阻要比常溫下的電阻大多少？鎢的電阻隨溫度升高而增大，溫度升高電阻約增大千分之五。燈絲發光時溫度約200，所以,電阻值約增大0倍。燈絲發光時的電阻比不發光時大得多,剛接通電路時燈絲電阻小電流很大，用電設備容易在這瞬間損壞.定值電阻 電阻值一定的電阻。定值電阻用電阻值與溫度變化的關係不大的材料製造。實驗室用的電阻圈就是一種定值電阻。如圖所示，電阻絲繞製成螺旋形嵌在底板中，電阻絲兩端裝有接線柱。這種定值電阻的特性用阻值和電流值表示，電流值告訴我們使用時電流不能超過多大。電子技術中用的定值電阻有碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻等。電阻箱一種箱式電阻器。由若干個不同阻值的定值電阻，按一定的方式連接而成。電阻箱中的定值電阻一般用康銅和錳銅絲繞制,使電阻值基本不隨溫度變化。實驗室用的電阻箱有插頭式和開關式(又叫筒式)兩種。電阻箱是實驗室進行電學測量的重要儀器,應用電阻箱可提高讀數的精確度。使用電阻箱時要特別注意通過電阻的電流不能超過允許的數值。滑動變阻器 一種線繞可變電阻器。構造如圖所示,在瓷管上密繞絕緣的康銅絲或其他絕緣電阻絲，在線繞電阻上端裝有金屬滑杆，滑動塊通過磷銅片與電阻絲緊密接觸(接觸部分的絕緣層被磨掉）,滑動塊可在滑杆上滑動。滑杆兩端和線繞電阻兩端各有一個接線柱。移動滑塊可改變接入電路中的電阻絲長度從而改變電阻值。滑動變阻器是電學實驗中常用的儀器，應用時除了注意阻值外,還要注意允許通過的最大電流是多少。滑動變阻器有多種用法.例如：把滑動變阻器的B、D接線柱用導線連接，然後將A、B接線柱接入電路中，則當滑動片向左移動時,我們實際用到的是A間的電阻，故電阻要減小。因爲B、D連接就是把BP一段電阻短路了。文中如有不足，请您指教！14 / 14