电荷在导体内流过时,遭遇的障碍与其环境紧密相连。导体的分子、原子等微观粒子在与电荷相互作用时产生的碰撞和摩擦,便形成了对电流的阻碍作用。这种阻碍作用使得导体在消耗电能的同时产生热能或光能,我们称之为电阻。
一、电阻详解
1.定义:电阻即导体对电流流动的阻隔力,符号R表示。
2.单位:它以欧姆命名,简称为欧,以Ω符号代表。其间的换算关系如下:
1兆欧等于1000千欧,而1千欧等于1000欧。
3.关于1Ω的解释:当导体两端的电压为1V时,若通过的电流恰好为1A,那么这段导体的电阻值即为1Ω。
4.影响因素:电阻是导体固有的属性,其大小与导体的材质、长度、横截面积以及温度息息相关。而与导体中是否流动着电流、两端是否存在电压及电压、电流的大小无关。
5.种类:实验室中常见的有定值电阻和可调电阻。其中,可调电阻又分为滑动变阻器和电阻箱。
6.两者的区别:滑动变阻器能连续地调整接入电路的电阻值,而电阻箱则不能;滑动变阻器不能直接读出接入电路的电阻值,但电阻箱可以。
7.变阻原理:通过改变电路中电阻线的长度来达到改变电阻的目的。
8.作用:变阻器能够调整电路中的电流强度,控制部分电路的电压,有时还能起到保护电路的作用。
9.连接方式提示:将滑动变阻器接入电路时,需采用“一上一下”的接线方式,否则其变阻功能将无法发挥。
二、欧姆定律详述
德国物理学家欧姆在19世纪初期经过大量实验得出的结论如下:
1.内容:导体中的电流强度与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
2.公式:电流I等于电压U除以电阻R。
3.注意事项:
- 公式中的I、U、R必须对应同一导体,且在同一时间点上有效。
三、伏安法在电阻测量中的应用
基于欧姆定律的公式变形R=U/I,我们可以通过电压表和电流表测出电路中某一导体的电压和电流,然后利用公式计算出该导体的电阻。这种方法被称为伏安法。
提醒各位考生,在使用电阻前应进行检查。检查其性能是否良好就是测量其实际阻值是否与标称值相符,误差是否在允许的范围之内。