电阻与欧姆定律

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1、18-2電阻與歐姆定律でんきていこう180201電阻(Resistance、電阻、電気阻抗)1.意義：電荷在導體中流動的難易度。2.來源：電子在導體中流動，與不動的原子產生碰撞，導致前進受阻。3.定義：1826年德國物理學家歐姆發現導線兩端之電壓與電流之比為一定值，V他定義此值即為電阻：R=。I符號約定：V：電位差(電壓)【我們不關心絕對數值，只關心變化量】I：電流R：電阻4.單位：歐姆(Ω)5.能量轉換：電子在導線中遇到的阻礙，會將電能轉變為其他能量散失，如熱能光能等。備註：u電阻(resistance)是導

2、電的難度，單位用歐姆(Ω，Ohm)表示；電導(conductivity)是導電的易度，單位用西門(S，Simen)表示；1L兩者互為倒數Ω=。【R=ρ；ρ=ρα(1+t)】oSAv電導率σ與電阻率ρ都可用來表示不同材料的導電性，兩者互為倒數。電阻率一般以「歐姆·公分」表示。而電導率則以「西門/公分」表示。161412108642-2-4-6-81010101010101010110101010電阻率(歐姆·公分)玻璃鍺(Ge)銀矽(Si)銅鑽石砷化鎵(GaAs)鋁磷化鎵(GaP)石英鉑硫化鎘(CdS)6.認識電

3、阻：色碼：黑棕紅橙黃綠藍紫灰白金銀01234567895%10%□意義：□□×10±□180202歐姆定律(Ohm’sLaw、歐姆定律)1.公式：V=IRVV：電壓(伏特/V)I：電流(安培/A)R：電阻(歐姆/Ω)IRV2.若導體的R=為一定值，則稱此導體遵守「歐姆定律」，I此導體為「線性導體」，如：大部份的金屬。V3.若導體的R=不為一定值，則稱此導體不遵守「歐姆定律」，I此導體為「非線性導體」，如：半導體、二極體、真空管、電晶體(即，電阻值會隨電壓或電流而改變或電壓與電流之比不為一定值)4.二極體的電壓電

4、流特性曲線：IIVV二極體，未按比例180203電阻定律L1.公式：R=ρAR：電阻值ρ：電阻係數/電阻率(resistivity)L：導線長度A：導線截面積【電阻的感覺】1.大家一起衝，哇！好遠喔！想到就累！2.大家一起衝，我們兵多將廣，人多！【牛刀小試】：a.一金屬導線，若將其均勻拉長3倍，則電阻會變為幾倍呢?【拉長的過程中體積(V)不會變，但長度(L)與截面積(A)會改變】b.有一根導線電阻為R，若將此導線拉長為原來的n倍，則電阻變為原來的幾倍?c.有一長、寬、高各為5、5、20公分的金屬導體，求下列不同

5、連接方式電阻之比為？【1：16】2.電阻與溫度之關係：(1)若溫度變化不大，大致上成正比：ρ=ρ1(+αt)o(2)溫度越高，電子與原子的碰撞愈激烈，電阻越大材料20℃電阻率ρ(歐姆-公尺)溫度係數α(1/℃)銀1.59×10−8−33.8×10金屬銅1.72×10−8−33.9×10金2.44×10−8−33.4×10−3矽640－75×10半導體−3鍺0.45－50×10石英7.5×1017絕緣體玻璃101410~1018020408兩導線質料相同與粗細均勻，但截面半徑比為1：2，長度比為2：1，並聯接於電

6、池兩端，求：(1)兩端電位差比為？(2)電場強度大小之比為？(3)電阻比為？(4)電流比為？(5)電子漂移速度的大小比為？【牛刀小試】：兩導線質料相同與粗細均勻，但截面半徑比為3：1，長度比為2：1，串聯接於電池兩端，求：(1)兩端電位差比為？(2)電場強度大小之比為？(3)電阻比為？(4)電流比為？(5)電子漂移速度的大小比為？【(1)2：9、(2)1：9、(3)2：9、(4)1：1、(5)1：9】180205串聯與並聯串聯並聯種類ちょくれつせつぞくへいれつせつぞくSeriescircuits/串聯/直列接続

7、Parallelcircuits/並聯/並列接続1R=等效電阻公式R=R+R+?1112++?RR12記法直接相加倒數的和，取倒數R1R1R2R21°串聯在一起，電流相同：1°並聯在一起，電壓相同：證明I=I1=I2V=V1=V22°串聯在一起，總電壓相加：2°並聯在一起，總電流相加：V=V1+V2I=I1+I23°故IR=I1R1＋I2R23°故V/R=V1/R1＋V2/R2R=R1+R21/R=1/R1+1/R2RR12雙電阻R=R+RR=12R+R12串聯後的等效電阻，比原來最大並聯後的等效電阻，比原來最

8、小特色的電阻值還大[串聯變大]的電阻值還小[並聯變小]備註有些特殊電路，既不是串聯、也不是並聯，則必須使用特殊解法電阻與彈簧串、並聯之比較電阻電阻串聯電阻並聯1R=等效電阻公式R=R+R+?1112++?RR12電阻電容串聯電容並聯1C=等效電容公式11C=C+C+?++?12CC12彈簧彈簧串聯彈簧並聯1等效彈力常數k=11k=k+k+?12公式++?kk12並聯電路(paralle