如下三个概念,乃是电学世界里的“基石”,对它们的理解,其重要程度,就如同理解力学范畴内的质量、速度以及力这同样的重要程度一般。你提及的那个公式,实际上存在着一个不大不小的误会,我们首先要把这个误会予以纠正;之后呢,再引领上你去瞧瞧这些规则究竟是经由何种方式而来的。
核心概念:电压、电流、电阻
为了让你更容易理解钓鱼网,我们可以用“水流”来打个比方:
* 电流 (I): 就像水流的流量。
* 定义: 单位时间内通过导体横截面的电荷量。
* 单位: 安培(A)。想象成每秒流过多少升水。
电压,其单位为伏,它所呈现出来的状态,类似于水位之间存在的落差物理学家欧姆生平简介,又或者如同水泵运行时所产生的那种压力。
定义,两点之间,有着电势差,这乃是推动电荷,使其作定向移动,进而形成电流的原因。
单位是伏特,简称为V ,将其想象成水坝的高度差 ,落差一旦越大 ,水流的推动力就会越强。
电阻(R),它如同水管对于水流存在的那种阻碍作用;就好比水管当中出现杂物或者管径变细所产生的那种阻碍情况。
* 定义: 导体对电流的阻碍作用。
单位是,欧姆(Ω)。管子越是细,越是脏,水流越难以通过,电阻就越大。
关于公式的“误会”与真相
你提及了“为何电流等同于电压乘电阻”情况,实际上此番正是一种常见的记忆方面的混淆现象。
正确的逻辑关系(欧姆定律)是:
电流 = 电压 / 电阻
(I = U / R)
物理意义是:

电流大小,取决于电压作为推动力程度,以及电阻作为阻力程度。
* 推动力越大(电压↑),水流越大(电流↑)。
* 阻力越大(电阻↑),水流越小(电流↓)。
这些规则是怎么来的?(物理规则的来源)
这些并非是,单凭空想所臆造出来的数学公式,而是,依据实验观测、以及物理定义,所归纳总结而成的。
1. 它们是“经验公式”和“定义”
先来说电流的定义,物理学家把电流强度 I 定义成单位时间 t 内通过截面的电荷量 Q物理学家欧姆生平简介,进而计算方式是 I 等于 Q 除以 t,这可是为了量化“电流有多大”才制定出来的标准。
把移动单位电荷从A点到B点电场力所做的功W,其被用来对电压U进行了定义存在这样一种情况,就是有一个表达式U = W/Q。
电阻的定义是,电阻R被定义成导体两端电压U与通过电流I的比值,也就是R = U/I ,而这实际上是一个导体的“性格特征”。
2. 欧姆定律的诞生(I = U/R)
这个关系最为重要,它是由德国物理学家乔治·欧姆(Georg Ohm)发现的,时间是在1826年,是通过大量实验发现的。
当时,并不存在有着稳定性的电源,欧姆历经诸多波折,运用了一种名为“温差电偶”的东西当作电源,以此确保了电动势方面具备稳定性。
* 实验过程:他运用具有测量微小力功能的电流扭力秤,去进行电量强度的测量。他把接入电路中的导线,设置成具有多样化长度以及各不相同制作材料模式的形态,对于电流所产生的变化情况予以记录。

探索出规律,借由海量的数据进行归纳,欧姆察觉到,针对多数导体,像金属这类,所通过的电流跟导体两端的电压呈现正比关系,和导体的电阻呈现反比关系。
公式得以确立,此即那赫赫有名之欧姆定律I = U/R ,它属于用于描绘导体性质的一条经验公式,后续历经无数次实验予以验证,进而成为电学的根基。
3. 电阻的决定因素(电阻定律)
为什么不同的导线电阻不同?这也是通过实验总结出来的:
材料存在差异,不同材料的导电能力各不一样,其中银的导电能力是最好的,铜再次之,铁相较于银和铜则较差。
* 长度: 导线越长,电阻越大(R L)。
那横截面积方面呢,导线要是越粗,也就是横截面积越大的话,电阻就会越小,呈现出R与1/S的关系,是这样的情况。
* 温度: 一般金属温度越高,电阻越大。
总结
* 电压是推手(原因)。
* 电流是结果(现象)。
* 电阻是阻碍(属性)。
无数次实验,也就是扭力秤实验以及不同导线的有关实验做了之后,欧姆测量了数据,然后对这些数据进行归纳总结,得出了物理规律公式I=U/R,此公式描述了在电路里这三者即电流、电压、电阻之间的定量关系。
