对电流有阻碍作用的导体,导体中阻碍电流的电阻

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-13 23:30:10

图13:从左往右依次:7号电池、笔记本充电器、手机充电器、汽车电瓶

4 电阻(R)的单位:欧姆(符号Ω)

欧姆(Georg Simon Ohm,1787-1854),德国的物理学家,因发现欧姆定律而被世人所知。欧姆定律的公式是R=U/I,或U=IR。它表示在一段电路中,电流与电阻的乘积等于电压。欧姆定律以清晰的概念、简明的形式,把握了电路现象的本质和规律;它不仅是直流路计算的基础,也是交流电路及电路微观过程定量关系的客观反映。我们在初中时便都学会了这个简单的基本公式,可在当年人们连电压、电阻这些概念还不是十分清楚的时候,欧姆能够通过实验的方法得出这个定律,是相当的厉害!

欧姆在1813年博士毕业后一直在中学当老师,由于他一直喜欢研究电学和动手制作实验装置,因此他一边教学一边钻研刚刚兴起的电学。当时已经有人开始研究金属电导率,人们发现不同金属、不同长度、不同横截面的金属导体在电路中对电流不同的影响。于是在前人的基础上,欧姆利用库仑在1785年发明扭称实验,伏特1800年发明电池,安培1820年引入电流强度的概念等等,制作了巧妙的测量装置,并经过了大量的了实验、推理、计算,最终于1826年确定了欧姆定律。1881年国际电学大会将电阻的单位定为欧姆(Ω)。

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图14:欧姆

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图15:欧姆1826年论文中的实验装置图

我们现在知道,导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。它在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻也是导体本身的一种特性,与它是否在电路中无关。它的大小与导体的材料、长度、横截面和温度都有关系,其公式为R=ρL/S,其中ρ为导体的电阻率,电阻率与导体的材料和温度有关。随着科学的发展,科学家发现某些物质在很低的温度时,如铝在-271.76℃以下,铅在-265.95℃以下,其电阻竟然变成了零,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,制成超导材料,将给人类带来很大的好处。比如在电厂发电、运输电力、储存电力等方面采用超导材料,可以大大降低由于电阻引起的电能消耗。再比如,用超导材料制造电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大的缩小,进一步实现电子设备的微型化。超导材料研究是当今材料科学领域的前沿,必将在未来大放异彩。

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图16:西南交通大学搭建的超导磁悬浮列车实验线平台

5 电容(C)的单位:法拉(符号F)

电容是指容纳电荷的能力,也叫电容量,它是一种容纳电荷的器件,单位用法拉(F)表示。它的数值越大,表示它能装下的电荷越多;数值越小,能装下的电荷就越少。

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