下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
欧姆定律是电路分析中的基本定律之一，用来确定电路各部分的电压与电流的关系。只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路，如图2-4所示。部分电路欧姆定律的内容是：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。根据欧姆定律可写出
式中， I 为电路中的电流，单位为安培（A）； U 为电路两端的电压，单位为伏特（V）； R 为电路的电阻，单位为欧姆（Ω）。
图2-4 部分电路图
部分电路中电阻两端的电压与流经电阻的电流之间的关系曲线称为电阻的伏安特性曲线，如图2-5所示。
图2-5 电阻的伏安特性曲线
含有电源的闭合电路称为全电路，如图2-6所示。电源内部的电路称为内电路，电源内部的电阻称为内电阻。电源外部的电路称为外电路，外电路的电阻称为外电阻。全电路欧姆定律的内容是：闭合电路中的电流 I 与电源的电动势 E 成正比，与电路的总电阻（外电阻 R 和内电阻 r 0 之和）成反比，即
由全电路欧姆定律可得：
式中， U 为外电路的电压降，即电源两端的电压； Ir 0 为内电路的电压降。
将阻值不随电压、电流的变化而改变的电阻称为线性电阻，由线性电阻组成的电路称为线性电路。阻值随电压、电流的变化而改变的电阻称为非线性电阻，含有非线性电阻的电路称为非线性电路。欧姆定律只适用于线性电路。
一般情况下，电源的电动势是不变的，但由于电源存在一定的内电阻，当外电路的电阻变化时，端电压也随之改变。由公式 U = E - Ir 0 可知，当外电路的电阻 R 增大时，电流 I 要减小，端电压 U 就增大；当外电路的电阻 R 减小时，电流 I 要增大，端电压 U 就减小。
电源的端电压 U 与负载电流 I 变化的规律称为电源的外特性，电源的外特性曲线如图2-7所示。
图2-6 全电路示意图
图2-7 电源的外特性曲线
电源端电压的稳定性取决于内电阻的大小，在相同的负载电流下，内电阻越大，电源端电压下降得越多，外特性就越差。
【例1】假设人体的最小电阻为800Ω，已知在通过人体的电流为50mA时，会引起呼吸困难，试求安全工作电压。
【解】 I =50mA=5×10 -2 A
U = IR =5×10 -2 ×800V=40V
【答】安全工作电压为40V以下。