电流、电压、电阻、电功率、电功基本知识
电流【I】
- 概念：电流 指的是电荷的定向移动
可以把它想象成水管中的水流： 水分子 相当于 电荷（通常是电子）。 水压差 相当于 电压，是推动水流动的原因。 水流的强弱 相当于 电流强度。
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官方定义：单位时间内通过导体某一横截面的电荷量
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公式: I = Q / t
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I：电流，单位是安培，简称安
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Q：电荷量，单位是库仑
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t: 时间，单位秒
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规定方向：在物理学中，我们规定正电荷移动的方向为电流的方向
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实际方向：在金属导体中，实际移动的是带负电的电子，电子从电源的负极流向正极
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所以，在外部电路中，电流的方向（正电荷方向）与电子移动的方向相反，是从电源的正极流向负极。
根据方向是否变化，电流分为两大类：
| 特性 | 直流电 | 交流电 |
|---|---|---|
| 方向 | 不变 | 周期性变化 |
| 图形表示 | 一条直线 | 正弦波形 |
| 常见来源 | 电池、手机充电器 | 家庭插座、发电厂 |
| 缩写 | DC | AC |
| 应用举例 | 手电筒、电动车、电脑主板 | 家用电器、工厂电机、城市供电 |
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核心定律：欧姆定律 它描述了电压、电流和电阻三者之间的关系
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公式: I = U / R
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I：电流
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U：导体两端的电压
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R：导体的电阻
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在电阻不变的情况下，电压越高，电流就越大（正比关系）
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在电压不变的情况下，电阻越大，电流就越小（反比关系）
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电流效应
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热效应：电流通过导体会发热
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磁效应：电流周围存在磁场
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化学效应：电流通过电解液时，会引起化学反应
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电压【U】
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概念：电压，也称作电势差或电位差。它是形成电流的原因
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电势差（电压）：同理，电荷会从电势高的地方流向电势低的地方。这个电势的差值就是电压，是电荷定向移动（形成电流）的原因
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公式：U=W/Q
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U:电压，单位伏特，简称伏
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W：电功(电能)，单位焦耳
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Q: 电荷量，单位昆仑
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简单来说：电压就是电的"压力"，它推动了电荷的流动
千伏 kv: 1kv=1000v
毫伏 mv: 1v=1000mV
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常用电压值：
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一节电池：1.5V
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汽车蓄电池：12V
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家庭电路：220V
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人体安全电压：不高于36V
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高压输电线路：110KV,220kv 甚至更高
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欧姆定律
- 公式：U=IR 或 I=U/R
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电路中的电压规律：串联&并联
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串联电路
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总电压等于各用电器两端电压之和
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公式：U总=U1+U2+U3+.......
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并联电路
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各个支路电压相等且等于电源电压
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公式：U总=U1=U2=U3.......
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电阻【R】
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概念：电阻，顾名思义，就是导体对电流的阻碍作用
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串联增加电阻降低电压，防止设备被烧坏
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电阻的测量单位是欧姆Ω
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阻抗：阻碍电流的大小 ，越粗阻抗学校 越细阻抗越大
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导体的电阻通常用字母R 表示，单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是Ω。
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比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，它们的换
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算关系是 1 kΩ = 1 000 Ω ， 1 MΩ = 1 000 000 Ω
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电阻：我们经常要用到具有一定电阻值的元件------电阻器，也叫做定值电阻，简称电阻
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同样长度材料下，横截面积越大，阻抗越小 电流越大 反之 横截面积越小，阻抗越大 电流越小，长度越长，阻抗越大，反之越短，阻抗越小。
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影响电阻大小的因素
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- 材料(最主要原因)：不同材料的导电能力天差地别
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- 长度：：材料和横截面积相同的情况下，导体越长，电阻越大
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- 横截面积：：在材料和长度相同的情况下，导体越粗（横截面积越大），电阻越小
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- 温度 ：：对于大多数金属导体，温度越高，电阻越大；；对于少数材料如玻璃、碳，温度越高，电阻越小
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总结：R = ρ * L / S
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R：电阻
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ρ：：材料的电阻率【由材料本身和温度决定】
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L：导体长度
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S：导体横截面面积
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欧姆定律
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公式：I=U/R U=IR R=U/I
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在电压U不变的情况下，电阻R越大，电流I就越小【反比关系】
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作用：
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限流：控制电路中的电流大小，保护发光二极管等元件不被过大电流烧坏
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分压：在串联电路中，电阻可以按比例分配电压，为其他元件提供所需的工作电压
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发热：利用电流的热效应。如电热毯、电烤箱、白炽灯
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电功率和电功
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电功，指的是电流所做的功
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计算公式：W=UIt
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W=电功 ，单位焦耳 J
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U=电压，单位伏特 V
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I=电流，单位安倍 A
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t=时间，单位秒
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推导公式
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根据U=IR 和 I=U/R 可推导出
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W=I²Rt 【常用串联电路，电流相等】
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W=(U²/R)*t 【常用并联电路，电压相等】
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常用单位
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焦耳：国际单位，较小。1 焦耳 = 1 伏·安·秒
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千瓦时：1 千瓦时 = 1 kW * h = 1000 W * 3600 s = 3,600,000 焦耳
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电功率，电功率 表示电流做功的快慢，即单位时间内电流所做的功
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基本公式：P=W/t
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P: 电功率，单位瓦特
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W：电功，单位焦耳
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t:时间，单位秒
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常用计算公式：
- P=UI P=I²R P=U²/R
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瓦特：主单位。
1 瓦特 = 1 焦耳/秒 = 1 伏·安
电流、电压、电阻关系
- 欧姆定律
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电压=电流×电阻 U=IR
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电阻=电压÷电流 R=U/I
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电流=电压÷电阻 I=U/R
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电压=U 电流=I 电阻=R 电功=W 功率=P 时间=t Q=热量
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U=IR R=U/I I=U/R
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W=UIt P=W/t=UI
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1KW*h=1(J) *3.6*10^6 表示1J=1/(3.6*10^6) 有多少J能量乘以多少就表示千瓦时
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Q=I²Rt =W