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电流和电压的关系是什么?

gecimao 发表于 2019-09-04 01:32 | 查看: | 回复:

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  注意,这个电阻是广义的,对于直流,它就是狭义的电阻,对于交流,是电阻、容抗、感抗的综合(我说的是综合,不是简单相加,而是根据串联或并联关系,用公式算出来的)。

  河水之所以能够流动,是因为有水位差;电荷之所以能够流动,是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因。在电路中,电压常用U表示。电压的单位是伏(V),也常用毫伏(mV)或者微伏(uV)做单位。1V=1000mV,1mV=1000uV。电压可以用电压表测量。测量的时候,把电压表并联在电路上,要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来,要先用大的量程,粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。

  电荷的定向移动叫做电路中,电流常用I表示。电流分直流和交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安(A),也常用毫安(mA)或者微安(uA)做单位。1A=1000mA,1mA=1000uA。电流可以用电流表测量。测量的时候,把电流表串联在电路中,要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。

  直流电源为什么一定是从正极流向负极呢? 规定正电荷的移动方向为电流方向,由于金属导体里能移动的是电子,带负电荷,移动方向与电流方向相反。

  电流和电压成正比,这是有条件的,只有在线性负载时才成立;如还考虑相位,则仅是线性电阻中才成立。

  任何时候,你看到电压的时候,也可以将它除以(广义的)电阻而得到电流,看到电流的时候,也可以将它乘以(广义的)电阻而转换为电压。

  电流可以用水流形象比喻,电势好比高度,电流从电势高往电势低流,就好像水从高处往低处流,高度相同的水是不会流动的,就好像电势相同不会有电流,电压就是电势差,电势差为零就是电压为零,电源的作用好比水泵,水泵把水从低处抽到高处,电源把载流子从电势低处送到电势高处。总结起来就是,高度相同水压相同,不会有水流;没有水泵,所有水都流到最低处去了,也不会有水流。

  对于交流电来讲,功率=电流×电压×功率因素COSΦ。COSΦ设定为:0.75

  1000W单相电流:1000W÷(220V×0.75)=6.4A(安培)交流电在通过纯电阻的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功。也就是说没有消耗电能,即为无功功率。当然实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,就有部分电能不做功,就是无功功率,此时的功率因数小于1,为了提高电能的利用率,就要进行无功补偿。

  在纯电阻电路中,当电阻不变时,根据R=U/I可知,电压 U 与电流 I 成正比。

  科学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流。通常用字母 I表示,它的单位是安培(安德烈·玛丽·安培),1775年—1836年,法国物理学家、化学家,在电磁作用方面的研究成就卓著,对数学和物理也有贡献。电流的国际单位安培即以其姓氏命名),简称“安”,符号 “A”,也是指电荷在导体中的定向移动。

  电源的电动势形成了电压,继而产生了电场力,在电场力的作用下,处于电场内的电荷发生定向移动,形成了电流。每秒通过1库仑的电量称为1「安培」(A)。

  安培是国际单位制中所有电性的基本单位。 除了A,常用的单位有千安(kA)毫安(mA)、微安(μA)1A=1 000mA=1 000 000μA,电学上规定:正电荷定向流动的方向为电流方向。

  金属导体中电流微观表达式I=nesv,n为单位体积内自由电荷数,e为电子的电荷量,s为导体横截面积,v为电荷速度。

  电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

  电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念与水位高低所造成的水压相似。

  需要指出的是,电压一词一般只用于电路当中,电势差和电位差则普遍应用于一切电现象当中。

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