电流、电压和电阻之间的关系被称为欧姆定律，由乔治 · 西蒙 · 欧姆(Georg Simon Ohm) 发现并发表在他 1827 年的论文“The Galvanic Circuit Investigated Mathematically”中。
# 1. 电压、电流和电阻当建立导电的路径用来允许电荷连续移动时，就会形成电路。电荷通过导体的这种连续运动称为电流，它通常被称为“流动”，就像液体通过空心管的流动一样。
促使电荷载体在电路中“流动”的力称为电压。电压是对势能的一种特定度量，它始终在两点之间，电压高低是相对的。
当我们谈到电路中存在一定量的电压时，我们指的是测量存在多少势能以将电荷载体从该电路中的一个特定点移动到另一个特定点。不提及两个特定点，术语“电压”是没有意义的。
电流倾向于以某种程度的摩擦或与运动相反的方式通过导体。这种对运动的抵抗更恰当地称为阻抗。电路中的电流量取决于电压量和电路中阻止电流流动的电阻量。
就像电压一样，电阻也是两点之间的相对量。出于这个原因，电压和电阻的大小通常表示为“两点之间的电压”或“两点之间的电阻”。
# 2. 物理量单位：伏特、安培和欧姆为了能够对电路中的这些物理量做出有意义的陈述，我们需要能够以与量化质量、温度、体积、长度或任何其他类型的物理量相同的方式来描述它们的量值。对于质量，我们可以使用“千克”或“克”的单位。
对于温度，我们可以使用华氏度或摄氏度。以下是电流、电压和电阻的标准物理量单位：
物理量 符号 物理量单位 单位简写 电流 Current I 安培 Amp A 电压 Voltage E/V/U 伏特 Volt V 电阻 Resistance R 欧姆 Ohm Ω为每个物理量给出的“符号”是用于在代数方程中表示该物理量的标准字母。像这样的标准化字母在物理和工程学科中很常见，并且是国际公认的。
每个物理量的“单位缩写”表示用作其特定物理量单位的速记符号的字母符号。那个看起来很奇怪的“马蹄形”符号是大写的希腊字母Ω。
每个物理量单位都以著名的电学实验者命名：安培以法国人安德烈·M·安培命名，伏特以意大利人亚历山德罗·伏打命名，欧姆以德国人乔治·西蒙·欧姆命名。
每个物理量的数学符号也很有意义。电阻的“R”和电压的“V”都是不言自明的，而电流的“I”似乎有点奇怪。“I”被认为是代表“强度”（电荷流），而电压的另一个符号“E”代表“电动势”。从我所做的研究来看，“I”的含义似乎存在一些争议。
符号“E”和“V或者U”在大多数情况下可以互换，尽管有些文本保留“E”代表电源（例如电池或发电机）的电压，而“V或者U”代表其他任何东西的电压。
所有这些符号都用大写字母表示，除非一个量（特别是电压或电流）是用一个短暂的时间段（称为“瞬时”值）来描述的。例如，长期稳定的电池电压将用大写字母“E”表示，而雷击击中电源线的瞬间电压峰值很可能用大写字母“E”表示用小写字母“e”（或小写“v”）来指定在某个时刻的值。
同样的小写约定也适用于电流，小写字母“i”代表某个时刻的电流。然而，大多数直流 (DC) 测量值随着时间的推移保持稳定，将用大写字母表示。
# 3. 库仑和电荷电学测量的一个单位库仑是通常在电子课程开始时教授的一个基本单位，但之后很少使用，它是与处于不平衡状态的电子数量成正比的电荷量度。一库仑电荷等于 6,250,000,000,000,000,000 个电子。
电荷量的符号为大写字母“Q”，库仑单位缩写为大写字母“C”。碰巧的是，电流的单位安培等于 1 库仑的电荷在 1 秒内通过电路中的给定点。用这些术语来说，电流是电荷通过导体的运动速率。
如前所述，电压是单位电荷势能的量度，可用于激励电流从一个点流向另一个点。在我们准确定义“伏特”是什么之前，我们必须了解如何测量这个我们称之为“势能”的量。任何能量的通用公制单位是焦耳，等于通过 1 米的运动（沿相同方向）施加 1 牛顿的力所做的功。
在英制单位中，在 1 英尺的距离上施加的力略小于 3/4 磅。通俗地说，大约需要 1 焦耳的能量才能将 3/4 磅的重物抬离地面 1 英尺，或者使用 3/4 磅的平行拉力将某物拖出 1 英尺的距离。用这些科学术语定义，1 伏特等于每 1 库仑电荷携带1 焦耳的电势能。因此，一个 9 伏的电池每通过一个库仑的电荷就会释放 9 焦耳的能量。
当我们开始探索电路中它们之间的关系时，了解这些电量单位和符号将变得非常重要。
# 4. 欧姆定律方程欧姆的主要发现是，在任何给定温度下，通过电路中金属导体的电流量与施加在其上的电压成正比。欧姆用一个简单的方程式表达了他的发现，描述了电压、电流和电阻之间的相互关系：
在这个代数表达式中，电压 (E) 等于电流 (I) 乘以电阻 (R)。使用代数方法，我们可以将这个方程处理成两个变体，分别求解 I 和 R：
让我们看看这些方程如何帮助我们分析简单的电路：
在上述电路中，只有一个电压源（左侧的电池）和一个电流电阻源（右侧的灯）。这使得应用欧姆定律变得非常容易。如果我们知道该电路中三个量（电压、电流和电阻）中任意两个的值，我们可以使用欧姆定律来确定第三个。
在第一个示例中，我们将计算电路中的电流量 (I)，给定电压 (E) 和电阻 (R) 值：
该电路中的电流量 (I) 是多少？
在第二个示例中，我们将在给定电压 (E) 和电流 (I) 值的情况下计算电路中的电阻 (R)：
灯提供的电阻 (R) 是多少？
在最后一个示例中，我们将计算电池提供的电压量，给定电流 (I) 和电阻 (R) 值：
电池提供的电压是多少？
欧姆定律是用于分析电路的非常简单且有用的工具。它在电力和电子学的研究中经常使用，以至于需要认真记住它。对于那些还不熟悉代数的人来说，记住如何解决任何一个变量，给定其他两个数值，下面是一个技巧。
首先，将字母 E、I 和 R 排列成一个三角形，如下所示：
如果您知道 E 和 I，并希望确定 R，只需从图片中消除 R，然后看看剩下的内容：
如果您知道 E 和 R，并希望确定 I，则消除 I 并查看剩下的内容：
最后，如果您知道 I 和 R，并希望确定 E，则消除 E 并查看剩下的内容：
最终，你必须熟悉代数才能认真学习电学和电子学，但这个技巧可以让你的第一次计算更容易记住。
# 7. 总结 电压以伏特为单位，用字母“E”或“V”表示。 电流以安培为单位，用字母“I”表示。 电阻以欧姆为单位，用字母“R”表示。 欧姆定律：E = IR；I = E/R ; R = E/I # 8. 原文参考 Ohm’s Law - How Voltage, Current, and Resistance Relate (opens new window) # 9. 向导文章参考 3.2 电子编程入门到工程师--欧姆定律的形象化理解 (opens new window) 第一节 电 电流 电压 电路 基本电子元件 (opens new window) # 10. 总目录 电路课程-向导翻译修改 (opens new window) 电路课程-知乎向导专栏 (opens new window)一次校对：向导协作团队 --- 李坤 (opens new window)
Last Updated: 10/29/2022, 11:18:44 AM← 第7节 传统的电流方向与电子流动方向 第2节 欧姆定律的水类比 →