基本定义
欧姆定律由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆于1827年提出,描述了电路中电压、电流和电阻之间的基本关系。
这一定律是电路分析的基础,适用于大多数导电材料,特别是金属导体在恒定温度下的情况。
V = I × R
其中V代表电压(伏特),I代表电流(安培),R代表电阻(欧姆)。
物理意义
欧姆定律揭示了导体中电流流动的基本规律:导体两端的电压与通过导体的电流成正比,比例系数即为导体的电阻。
这一定律不仅适用于直流电路,在交流电路中,当频率不高时也同样适用。
I = V / R
变形公式展示了电流与电压成正比,与电阻成反比的关系。
适用范围
欧姆定律适用于所谓的"欧姆导体",即电阻不随电压或电流变化的导体。
许多半导体器件(如二极管)和气体放电管等非线性元件不遵循欧姆定律。
R = V / I
电阻的定义式,可用于测量未知电阻器的阻值。
现代应用
从家用电器到超级计算机,欧姆定律都是电路设计的基础。
在纳米电子学领域,欧姆定律在量子尺度下的修正形式仍在研究中。
P = V × I = I² × R
功率计算公式,展示了能量转换的基本关系。