電流和電壓的區(qū)別(電壓?jiǎn)挝粨Q算)

2021-09-16

電壓電位電動(dòng)勢(shì)有什么異同?

1、電流
（1）什么是電流?
大量電荷定向移 動(dòng)形成電流．
（2）電流形成的條件：例如：
靜電場(chǎng)中導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡之前有電荷定向移動(dòng)；
電容器充放電,用導(dǎo)體與電源兩極相接．
①導(dǎo)體,有自由移動(dòng)電荷,可以定向移動(dòng)．同時(shí)導(dǎo)體也提供自由電荷定向移動(dòng)的“路”．導(dǎo)體包括金屬、電解液等,自由電荷有電子、離子等．
②導(dǎo)體內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度不為零的電場(chǎng),或者說(shuō)導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差,從而自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)．
③持續(xù)電流形成條件：要形成持續(xù)電流,導(dǎo)體中場(chǎng)強(qiáng)不能為零,要保持下去,導(dǎo)體兩端保持電勢(shì)差（電壓）．電源的作用就是保持導(dǎo)體兩端電壓,使導(dǎo)體中有持續(xù)電流．
導(dǎo)體中電流有強(qiáng)有弱,用一個(gè)物理量描述電荷定向移動(dòng)的快慢,從而描述電流的強(qiáng)弱．
（3）電流強(qiáng)度（ ）
①定義：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間的比值．這樣可以通過(guò)電荷定向移動(dòng)的快慢來(lái)描述電流強(qiáng)弱,這個(gè)比值稱為電流強(qiáng)度．簡(jiǎn)稱電流,用 表示
②表達(dá)式：
③單位：安培（A）毫安（mA）,微安（μA）
④性質(zhì)：電流強(qiáng)度是標(biāo)量．初中學(xué)過(guò)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和．但電流是有方向的．（有方向的量不一定是矢量,是否矢量關(guān)鍵看滿不滿足平行四邊形法則）
⑤電流方向的規(guī)定：正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?負(fù)電荷定向移動(dòng)方向與電流方向相反．
正電荷在電場(chǎng)力的作用下,從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng),所以電流是有高電勢(shì)向低電勢(shì)流動(dòng),在電源外部,是由電源正極流向負(fù)極．
（4）電流分類：
按方向分成兩大類：直流電和交流電
直流電：方向不變,如果直流電大小不變,就稱為恒定電流,這是高中階段電流知識(shí)的重點(diǎn)．
交流電：方向隨時(shí)間變化
前面討論了電流,尤其是持續(xù)電流的形成,要求導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差,即電壓．電流強(qiáng)度與電壓究竟有什么關(guān)系?這可利用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究．
演示
先給學(xué)生介紹實(shí)驗(yàn)電路圖,教師按電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路,并請(qǐng)學(xué)生觀察電表的正負(fù)接線柱,要求學(xué)生注意,正負(fù)接線柱的接法,為待測(cè)電阻（定值電阻）．
演示
閉合S后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭,觀察電表的變化,說(shuō)明導(dǎo)體兩端的電壓和電流都隨導(dǎo)體的電阻有關(guān)．
啟發(fā)學(xué)生思考：如何由實(shí)驗(yàn)得到電壓和電流與電阻的關(guān)系呢?
分析：用控制變量法,先保證其中的一個(gè)量保持不變,讓其余兩個(gè)量之間相關(guān),然后結(jié)合起來(lái)分析．
保證電阻不變,調(diào)節(jié)電壓,記下觸頭在不同位置時(shí)電壓表和電流表讀數(shù)．電壓表測(cè)得的是導(dǎo)體R兩端電壓,電流表測(cè)得的是通過(guò)導(dǎo)體 的電流,記錄在下面表格中．
注意：這一方法可以類比數(shù)學(xué)中函數(shù)圖象,用描點(diǎn)法來(lái)研究,啟發(fā)學(xué)生思考物理與數(shù)學(xué)的聯(lián)系．
把所得數(shù)據(jù)描繪在 直角坐標(biāo)系中,確定 和 之間的函數(shù)關(guān)系．
分析：這些點(diǎn)所在的曲線包不包括原點(diǎn)?包括,因?yàn)楫?dāng) 時(shí),．這些點(diǎn)所在曲線是一條什么曲線?過(guò)原點(diǎn)的斜直線．
把 換成與之不同的 ,重復(fù)前面步驟,可得另一條不同的但過(guò)原點(diǎn)的斜直線．
結(jié)論：給定導(dǎo)體,導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比,,或者
對(duì)不同導(dǎo)體,圖象斜率是不同．相同電壓下,兩導(dǎo)體電流分別為 、 ,,導(dǎo)體2對(duì)電流阻礙作用比導(dǎo)體1大,,． 的倒數(shù)反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用．若用一個(gè)物理量來(lái)描述導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,； ,稱為電阻．
2、電阻
（1）定義：導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體電流的比值,叫做這段導(dǎo)體的電阻．
（2）定義式：
說(shuō)明：①對(duì)于給定導(dǎo)體,一定,不存在 與 成正比,與 成反比的關(guān)系．
②這個(gè)式子（定義）給出了測(cè)量電阻的方法——伏安法．
（3）單位：電壓?jiǎn)挝挥梅兀╒）,電流單位用安培（A）,電阻單位用歐姆,符號(hào)Ω,且lΩ=1V／A
常用單位：1kΩ=1000Ω；1MΩ= Ω
3、歐姆定律
德國(guó)物理學(xué)家歐姆最早用實(shí)驗(yàn)研究了電流跟電壓、電阻的關(guān)系,最后得出用他的名字命名的定律．
內(nèi)容：導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比,跟它的電阻成反比．
表達(dá)式：注意：
（1）式子中的三個(gè)量 、 、 必須對(duì)應(yīng)著同一個(gè)研究對(duì)象
（2）大量實(shí)驗(yàn)表明,歐姆定律適用于純電阻電路（金屬、電解液等）．
（三）小結(jié)
1、不要認(rèn)為在任何導(dǎo)體中,電流都與電壓成正比,對(duì)于非純電阻電來(lái)講則不然．
2、 僅僅是帶內(nèi)阻的定義式,而不是決定式,電阻的大小不決定于電壓和電流．

電流等于電壓除以電阻 電壓等于電流乘以電阻
即在一個(gè)恒壓源的電路中,I=U/R,（R為線路等效電阻）
在一個(gè)恒流源的電路中,U=I*R,（R為線路等效電阻）
一般工業(yè)用電和民用電都是恒壓電路,恒流電路只有電子回路中常見(jiàn)

電壓是產(chǎn)生電流的原因，電流是電壓作用的結(jié)果。不過(guò)，電壓是否產(chǎn)生電流起碼還要具備一個(gè)條件，那就是必須具備閉合的回路作為電流的路徑。　　一個(gè)最直接的證據(jù)，就是沒(méi)有電壓不可能有電流，而沒(méi)有電流時(shí)電壓照樣可以存在。　　電流是電荷的定向移動(dòng)，電荷移動(dòng)是需要推動(dòng)力的。電壓就是這個(gè)推動(dòng)力，它來(lái)自于電源，電源的工作就是不斷地把負(fù)電荷從電源的一個(gè)極，經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部搬遷到另一個(gè)極。結(jié)果缺少負(fù)電荷的極帶正電荷，稱為正極，而另一個(gè)得到負(fù)電荷的極就稱為負(fù)極。電源的正負(fù)極之間就形成了電壓（稱為電動(dòng)勢(shì)）。將電源的兩個(gè)極用導(dǎo)線和電阻連接著起來(lái)，因?yàn)殡姾墒窍喑猱愋韵辔模?fù)極就推斥導(dǎo)線內(nèi)的帶負(fù)電荷的粒子（即電子），正極則吸引這些粒子。在這一推一拉的作用，電荷向一個(gè)方向移動(dòng)，就形成了電流。