电子电路中的能量守恒法则:欧姆定律和电功率
0 2024-02-21

(一)欧姆定律

电阻R两端在电压U的作用下,会有电流I通过,如图①所示



图①电压、电流、电阻三者关系


实践证明,流过电阻R的电流I,与电阻两端的电压U成正比,与电阻R成反比。这个结论叫做欧姆定律。用公式表示为:

I =U÷R, 那么,U=RI, R=U÷I

式中电压的单位用伏,电阻的单位用欧,则电流的单位是安。


例①应用计算

接在电路中的某一电阻R上的电压为10伏,其中电流为2毫安,问此电阻为几千欧?若将该电阻通过15毫安的电流,则其上的电压应为几伏?

解答: 用欧姆定律算出电阻R的值

R = U ÷ Ⅰ = 10÷2=5千欧

当其中通有15毫安的电流时,电阻上的电压变为U = RxI =5x15 = 75伏


例②应用计算

晶体三极管的基极电流Ib(見图②)所示


图② 晶体管欧姆电路


由电源Ec通过电阻Rb供给。现假定晶体管的b、e两极之间的电压比Ec小的多,可以忽略不计,如已知Ec=12v,Rb=200千欧,试求基极电流lb。


解答: 在b、e之间的电压相对于Ec很小的情况下,近似于电源电压Ec直接加在电阻Rb上,用欧姆定律即可算出基极电流Ⅰb。

Ib = Ec÷Rb = 12÷200 = 0.06毫安=60微安。

从这里看出,在电源电压Ec给定的情况下,三极管的基极电流Ib是由电阻Rb确定的,调节Rb就能改变基极电流Ib的大小。


(二) 电功率的计算公式


实践证明: 电功率等于电压与电流的乘积。用公式表示为

P = U I

如果式中的单位,电压用伏,电流用安,则功率P的单位为瓦特,简称瓦,用字母W代表。

把上式中的电压U以U=RI代入,则电阻R所消耗的功率可以表示为

P = ( l )2R

这个式子表明,对于一定的电阻R,功率与电流平方成正比。

将式 P = U l中的 l 以 I =U÷R代入,电阻所消耗的功率又可表示为

P = U2÷R

也就是说,在一定的电压下,功率与电阻成反比。负载的电阻越小,它的功率就越大。


例③应用计算

如果,电烙铁的工作电压都是220Ⅴ,那么75w的电烙铁的电阻是R1=U2÷P=(220)2÷75=640欧,而45瓦的则是R2=(220)2÷45=1070欧。如

例④,如果供电电压是220v,其中流过电流是0.5A,那么这个灯泡功率为多大?如


图④所示



电功率公式: P = U I ,那么

P = 220x0.5A=110w,即灯炮功率是110w。

以上欧姆定律和电功率是电子电路中能量守恒法则,设计电路和维修上必须应用的。



声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 元器件
  • 电阻
  • 电容
  • 电感
下载排行榜
更多
评测报告
更多
EE直播间
更多
广告