淺議電路歐姆定律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用

張兆安

摘要：電路的歐姆定律作為物理學(xué)中電學(xué)部分的主要定律，為電學(xué)知識(shí)框架的科學(xué)構(gòu)成起到了基石性作用。本文全面闡述了電爐歐姆定律在生產(chǎn)實(shí)踐中的作用，有助于提升國(guó)家生產(chǎn)力發(fā)展水平，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高效快速有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：歐姆定律；電路工作形式；生產(chǎn)實(shí)踐運(yùn)用

電路的歐姆定律作為物理學(xué)中電學(xué)部分的主要定律，為電學(xué)知識(shí)框架的科學(xué)構(gòu)成起到了基石性作用。同時(shí)，在電學(xué)領(lǐng)域，歐姆定律又是最基本、最常用和最實(shí)用的運(yùn)算定律，它準(zhǔn)確、系統(tǒng)、全面闡述了電流通過(guò)電路時(shí)的電流、電壓和電阻三者之間的關(guān)系，它是助推電學(xué)知識(shí)體系由低端向高端領(lǐng)域發(fā)展的一把鑰匙。只有對(duì)電路歐姆定律的內(nèi)涵和實(shí)質(zhì)，進(jìn)行深入研究，精準(zhǔn)把握，融會(huì)貫通，才能有助于我們不斷加深對(duì)電路歐姆定律的正確理解和學(xué)以致用，將歐姆定律的原理運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中來(lái)，有效提升生產(chǎn)力發(fā)展水平，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高效快速有序發(fā)展。

一、電路歐姆定律的基本表達(dá)形式

1、部分電路歐姆定律

部分電路歐姆定律的中文表述為：電路中通過(guò)電阻的電流，與電阻兩端所加的電壓成正比，與電阻成反比。

部分電路歐姆定律的計(jì)算公式為：I=U*R或U=IR，式中，電壓U的單位為伏特（V），電流I的單位為安培（A），電阻的單位為歐姆（Q）。

2、全電路歐姆定律

（1）相關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)

電路圖如右圖（1）所示：

內(nèi)電路：電源本身的電流電路，由電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻R。組成。

內(nèi)電阻：內(nèi)電路的電阻，通常用R。表示。

外電路：電源以外的電路。

全電路：內(nèi)電路和外電路的總稱。

全電路歐姆定律的中文表述：在整個(gè)閉合電路中，電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路中的內(nèi)電阻和外電阻之和成反比。

全電路歐姆定律的計(jì)算公式為：I=E*R。+E或E=IR。+IR

式中：U=IR是外電路上的電壓降（也叫端電壓）；U。=IR。是內(nèi)電路上的電壓降，所以全電路歐姆定律又可表示為：E=U+U。即：電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電壓降之和。

二、電路的幾種工作形式

1、電路處于通路狀態(tài)

電路圖如右圖（2）所示：

電路正常接通，電路中有電流正常通過(guò)，電路中的負(fù)載正常工作，電路的這種運(yùn)行狀態(tài)稱為電路的通路狀態(tài)，這是一種正常的工作狀態(tài)。在我們的日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，電路通路狀態(tài)是保證負(fù)載正常工作的一種狀態(tài)，也稱為工作狀態(tài)。例如：手電筒接通開(kāi)關(guān)后，燈泡發(fā)光，可以為我們?cè)诤诎登闆r下提供照明；房間或走廊里用的各種照明燈具，當(dāng)開(kāi)關(guān)接通后，燈具就會(huì)發(fā)光，為我們提供照明，等等。

2、電路處于斷路狀態(tài)

電路圖如右圖（3）所示：

電路被斷開(kāi)，電路不能構(gòu)成閉合回路，電路中沒(méi)有電流通過(guò)，電路停止供電，電路中的負(fù)載處于停止工作狀態(tài)。例如：當(dāng)電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，電路處于斷路狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，處于休息即待工作狀態(tài)；各種照明電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，各種燈具熄滅，電路處于斷路狀態(tài)，等等。

3、電路處于短路狀態(tài)

電路圖如右圖（4）所示：

電路中電源正極與負(fù)極直接連接，在外電路，電流不經(jīng)過(guò)負(fù)載，直接從電源正極流向電源負(fù)極，在內(nèi)電路，電流從負(fù)極流向正極。這是一種極端狀態(tài)，是被禁止發(fā)生的狀態(tài)，因?yàn)樵跀嗦窢顟B(tài)下，電路中會(huì)形成強(qiáng)大的電流，其電流值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電源本身所允許通過(guò)的最大電流值，極易燒壞電源。這種情況下，不僅容易燒毀電源，還會(huì)造成人身和其他方面的財(cái)產(chǎn)安全。

三、歐姆定律在生產(chǎn)實(shí)踐中的具體運(yùn)用

1、在電路中串聯(lián)電阻，可以起到分壓作用。

電路圖如右圖（5）所示：

在電路的實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)用中，如果接在電路中的負(fù)載額定電壓小于電路中的實(shí)際電壓，可以在電路中與負(fù)載串聯(lián)一定阻值的電阻或用電器，根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理，即U=U1+U2+U3+……+Un，這樣，就能讓跟負(fù)載串聯(lián)的電阻分擔(dān)一部分電壓，使實(shí)際加在負(fù)載兩端的電壓滿足負(fù)載本身額定電壓要求，保證負(fù)載能正常工作，不至于使負(fù)載兩端電壓超過(guò)和遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)負(fù)載額定電壓，造成因過(guò)載而被燒毀，造成財(cái)產(chǎn)和人身安全。

2、在電路中并聯(lián)電阻，可以起到分流作用。

電路圖如右圖（6）所示：

在電路的實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)用中，如果接在電路中的負(fù)載額定電流小于電路中的實(shí)際電流，可以在電路中與負(fù)載并聯(lián)一定阻值的電阻或用電器，根據(jù)并聯(lián)電阻的分流原理，即：I=I1+I2+I3+……+In，這樣.就能讓跟負(fù)載并聯(lián)的電阻或用電器分擔(dān)一部分電流，使實(shí)際通過(guò)負(fù)載的電流滿足本身額定電流的要求，從而保證負(fù)載能正常工作，對(duì)負(fù)載進(jìn)行有效保護(hù)，避免因流過(guò)負(fù)載的電流過(guò)大，而導(dǎo)致負(fù)載被燒毀，繼而造成財(cái)產(chǎn)和人身安全。

3、在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)歐姆定律的基本特性，即電路中的電流跟電壓成正比，跟電阻成反比，要想增大電路中的電流，當(dāng)電阻一定的情況下，增大電阻兩端的電壓，就能實(shí)現(xiàn)增大電路中電流的目的；當(dāng)電壓一定情況下，減小電阻阻值，也能實(shí)現(xiàn)增大電路中的電流的目的。根據(jù)以上特點(diǎn)，在電路設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)用中，要充分考慮電流、電壓、電阻三者之間的內(nèi)在關(guān)系，合理運(yùn)用歐姆定律，做出符合實(shí)際的設(shè)計(jì)和選擇，促進(jìn)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)的有效順利安全開(kāi)展。

在現(xiàn)代科技發(fā)展日新月異和信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，電路歐姆定律依然是我們必須嚴(yán)格遵循的不可或缺的極其重要的基本運(yùn)行規(guī)律，我們要在前人搭建的電學(xué)知識(shí)平臺(tái)基礎(chǔ)上，加大對(duì)歐姆定律的分析、研究和探討，進(jìn)一步拓寬知識(shí)領(lǐng)域，賦予其更加深厚和廣泛的內(nèi)涵，充分發(fā)揮其在生產(chǎn)建設(shè)和科學(xué)研究中的巨大作用，推動(dòng)電學(xué)知識(shí)向更高層次、更寬領(lǐng)域和更實(shí)用方向邁進(jìn)。endprint