淺議電路歐姆定律在生產實踐中的應用

張兆安

摘要：電路的歐姆定律作為物理學中電學部分的主要定律，為電學知識框架的科學構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實踐中的作用，有助于提升國家生產力發展水平，促進國民經濟高效快速有序發展。

關鍵詞：歐姆定律；電路工作形式；生產實踐運用

電路的歐姆定律作為物理學中電學部分的主要定律，為電學知識框架的科學構成起到了基石性作用。同時，在電學領域，歐姆定律又是最基本、最常用和最實用的運算定律，它準確、系統、全面闡述了電流通過電路時的電流、電壓和電阻三者之間的關系，它是助推電學知識體系由低端向高端領域發展的一把鑰匙。只有對電路歐姆定律的內涵和實質，進行深入研究，精準把握，融會貫通，才能有助于我們不斷加深對電路歐姆定律的正確理解和學以致用，將歐姆定律的原理運用到生產實踐活動中來，有效提升生產力發展水平，促進國民經濟高效快速有序發展。

一、電路歐姆定律的基本表達形式

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）相關名詞術語

電路圖如右圖（1）所示：

內電路：電源本身的電流電路，由電動勢E和內電阻R。組成。

內電阻：內電路的電阻，通常用R。表示。

外電路：電源以外的電路。

全電路：內電路和外電路的總稱。

全電路歐姆定律的中文表述：在整個閉合電路中，電流與電源的電動勢成正比，與電路中的內電阻和外電阻之和成反比。

全電路歐姆定律的計算公式為：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：電源電動勢等于內外電路電壓降之和。

二、電路的幾種工作形式

1、電路處于通路狀態

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，電路中的負載正常工作，電路的這種運行狀態稱為電路的通路狀態，這是一種正常的工作狀態。在我們的日常生活和生產實踐活動中，電路通路狀態是保證負載正常工作的一種狀態，也稱為工作狀態。例如：手電筒接通開關后，燈泡發光，可以為我們在黑暗情況下提供照明；房間或走廊里用的各種照明燈具，當開關接通后，燈具就會發光，為我們提供照明，等等。

2、電路處于斷路狀態

電路圖如右圖（3）所示：

電路被斷開，電路不能構成閉合回路，電路中沒有電流通過，電路停止供電，電路中的負載處于停止工作狀態。例如：當電動機開關關閉后，電路處于斷路狀態，電動機停止運轉，處于休息即待工作狀態；各種照明電路，當開關斷開時，各種燈具熄滅，電路處于斷路狀態，等等。

3、電路處于短路狀態

電路圖如右圖（4）所示：

電路中電源正極與負極直接連接，在外電路，電流不經過負載，直接從電源正極流向電源負極，在內電路，電流從負極流向正極。這是一種極端狀態，是被禁止發生的狀態，因為在斷路狀態下，電路中會形成強大的電流，其電流值遠遠超過電源本身所允許通過的最大電流值，極易燒壞電源。這種情況下，不僅容易燒毀電源，還會造成人身和其他方面的財產安全。

三、歐姆定律在生產實踐中的具體運用

1、在電路中串聯電阻，可以起到分壓作用。

電路圖如右圖（5）所示：

在電路的實際設計運用中，如果接在電路中的負載額定電壓小于電路中的實際電壓，可以在電路中與負載串聯一定阻值的電阻或用電器，根據串聯電阻的分壓原理，即U=U1+U2+U3+……+Un，這樣，就能讓跟負載串聯的電阻分擔一部分電壓，使實際加在負載兩端的電壓滿足負載本身額定電壓要求，保證負載能正常工作，不至于使負載兩端電壓超過和遠遠超過負載額定電壓，造成因過載而被燒毀，造成財產和人身安全。

2、在電路中并聯電阻，可以起到分流作用。

電路圖如右圖（6）所示：

在電路的實際設計運用中，如果接在電路中的負載額定電流小于電路中的實際電流，可以在電路中與負載并聯一定阻值的電阻或用電器，根據并聯電阻的分流原理，即：I=I1+I2+I3+……+In，這樣.就能讓跟負載并聯的電阻或用電器分擔一部分電流，使實際通過負載的電流滿足本身額定電流的要求，從而保證負載能正常工作，對負載進行有效保護，避免因流過負載的電流過大，而導致負載被燒毀，繼而造成財產和人身安全。

3、在實際應用中，根據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，當電阻一定的情況下，增大電阻兩端的電壓，就能實現增大電路中電流的目的；當電壓一定情況下，減小電阻阻值，也能實現增大電路中的電流的目的。根據以上特點，在電路設計和實際運用中，要充分考慮電流、電壓、電阻三者之間的內在關系，合理運用歐姆定律，做出符合實際的設計和選擇，促進生產實踐活動的有效順利安全開展。

在現代科技發展日新月異和信息技術突飛猛進的今天，電路歐姆定律依然是我們必須嚴格遵循的不可或缺的極其重要的基本運行規律，我們要在前人搭建的電學知識平臺基礎上，加大對歐姆定律的分析、研究和探討，進一步拓寬知識領域，賦予其更加深厚和廣泛的內涵，充分發揮其在生產建設和科學研究中的巨大作用，推動電學知識向更高層次、更寬領域和更實用方向邁進。endprint