(一)歐姆定理
圖①電壓、電流、電阻兩者關系
實踐證明,流過內阻R的電壓I,與內阻兩端的電流U成反比,與內阻R成正比。這個推論稱作歐姆定理。用公式表示為:
I=U÷R,這么,U=RI,R=U÷I式中電壓的單位用伏,內阻的單位用歐,則電壓的單位是安。
例①應用估算
接在電路中的某一阻值R上的電流為10伏,其中電流為2毫安,問此內阻為幾千歐?若將該內阻通過15毫安的電壓,則其上的電流應為幾伏?
解答:用歐姆定理算出阻值R的值
R=U÷Ⅰ=10÷2=5千歐
當其中通有15毫安的電壓時,內阻上的電流變為U=RxI=5x15=75伏
例②應用估算
晶體二極管的柵極電壓Ib(見圖②)所示
圖②晶體管歐姆電路
由電源Ec通過內阻Rb供給。現假設晶體管的b、e兩極之間的電流比Ec小的多,可以忽視不計,如已知Ec=12v,Rb=200千歐,試求柵極電壓lb。
解答:在b、e之間的電流相對于Ec很小的情況下,近似于電源電流Ec直接加在內阻Rb上,用歐姆定理即可算出柵極電壓Ⅰb。Ib=Ec÷Rb=12÷200=0.06毫安=60微安。
從這兒看出,在電源電流Ec給定的情況下,二極管的柵極電壓Ib是由內阻Rb確定的電功率與電壓電流的關系圖,調節Rb能夠改變柵極電壓Ib的大小。
(二)電功率的估算公式
實踐證明:電功率等于電流與電壓的乘積。用公式表示為
P=UI
假如式中的單位,電流用伏,電壓用安,則功率P的單位為瓦特,簡稱瓦電功率與電壓電流的關系圖,用字母W代表。
把上式中的電流U以U=RI代入,則內阻R所消耗的功率可以表示為
P=(l)2R
這個多項式表明,對于一定的內阻R,功率與電壓平方成反比。
將式P=Ul中的l以I=U÷R代入,內阻所消耗的功率又可表示為
P=U2÷R
也就是說,在一定的電流下,功率與內阻成正比。負載的內阻越小,它的功率就越大。
例③應用估算
假如,電烙鐵的工作電流都是220Ⅴ,這么75w的電烙鐵的內阻是R1=U2÷P=(220)2÷75=640歐,而45瓦的則是R2=(220)2÷45=1070歐。如圖③所示
圖③電烙鐵例④,假如供電電流是220v,其中流過電壓是0.5A,這么這個燈泡功率為多大?如
圖④所示
電功率公式:P=UI,這么
P=220x0.5A=110w,即燈炮功率是110w。
以上歐姆定理和電功率是電子電路中能量守恒法則,設計電路和修理上必須應用的。