欧姆定律

電學定律 / From Wikipedia, the free encyclopedia

電路學裡,欧姆定律英語:)表明:电导体两端的电壓 (亦可標記為 )与通过电导体的电流 成正比[1]数学表达式为:

歐姆定律的參數是

因此,對於任意电导体(電路電路元件、甚至電阻器),電阻 可定義為此正比关系的比例常数[1]

且可得到下列方程式:

不論電流、電壓為何,電阻定義均為電壓除以電流。此外,任何电导体都有电阻,即使超导体在一般温度下也具有微小的电阻。

然而並不是每一種元件都遵守歐姆定律,此定律是經過多次實驗而推斷的法則,只有在理想狀況下,才會成立。凡是遵守歐姆定律的元件或電路都稱為「歐姆元件」或「歐姆電路」或「歐姆式導體」,其電阻與電流、電壓的變動無關;不遵守歐姆定律的元件或電路稱為「非歐姆元件」或「非歐姆電路」或「非歐姆式導體」,其電阻可能會與電流、電壓的變動有關。常見的非歐姆元件包括電動機變壓器,其帶電部份是線圈,電阻很小。理想變壓器的電阻則等於零,這樣根據歐姆定律,電流是無限大,因此只能存在於極少狀態下,例如超導體,因為其原子核中的電子沒有任何震動電子可以順暢的流過去而沒有任何阻礙。[來源請求]

歐姆定律是因德國物理學家格奧爾格·歐姆命名。於1827年,在他發表的一本通論《直流電路的數學研究》(The galvanic Circuit investigated mathematically)裏[2],他詳細的論述簡單電路兩端的電壓與流動於電路的電流之間的關係。他所論述的關係比較複雜,稍後會有更詳細說明。上述方程式乃是歐姆定律的現代版本。

對於電阻物質或導電物質,歐姆定律可以推廣為:

其中,電場是物質的電流密度是物質的電阻率是物質的電導率

遵守歐姆定律的物質,稱為「歐姆物質」,其電阻率和電導率與電流密度、電場無關[1]