电流、电压、电阻三兄弟座谈会
今天,物理先生将告诉你一个关于电流、电压和电阻的故事。请耐心阅读,你会受益匪浅。
三伏天的到来使夏天变热。此时,电流、电压和电阻三兄弟每天都在建筑工地上工作,彼此相处一直是“面心不和”。因为现在天气温暖干燥,他们的关系逐渐紧张。
欧姆叔叔,电阻器的养父,从他的眼睛里看到了这一点,他很着急:“这是行不通的!兄弟会背对着对方,成了敌人。”于是,他决定召集三兄弟开一个协商会议,并向三兄弟发出邀请。这个欧姆是电阻的养父,而且电阻也很会听欧姆的话。为了纪念欧姆的善良,电阻,无论大小,都以欧姆为姓,如10欧姆和1000欧姆。
按照预定的日期,大哥提前到达并与欧姆叔叔协商:“作为大哥,我想先分别和第二和第三个人谈谈。”
因此,欧姆叔叔首先坐下来和电阻器交谈,为了稳定电阻器并保持它不动,也就是“保持一定的水平”,以便大哥的电流和二哥的电压可以私下交谈。当两兄弟进入密室时,他们开始严厉地说:“你不让我,我也不让你。”“你比我大,你比我小,”兄弟俩不说话。算了,就这样。你老的时候我会跟着你,你年轻的时候我也会跟着你。
当第二个电压出来时,电阻器应该进入并与第一个电流对话。欧姆叔叔要求电压保持不变,直到两兄弟出来。俗话说,“人爱孩子”,“大哥如父”。电流也从与电压对话的经验中吸取了教训。到处都是第三个电阻,表示它很大,所以电流必须小心。当电阻承认它很小时,电流就会自然流动。
两兄弟出来后,三兄弟向欧姆叔叔报告了这次谈话:当电阻不变时,导体电流的增加与导体两端的电压成正比;当电压恒定时,流经导体的电流与导体的电阻成反比。欧姆问三兄弟是否还有什么要谈的。每个人都没有意见,所以欧姆叔叔自己起草了一个会议公报,类似于*全会以后**发布的公报。公告说:“不久前,电工的三个兄弟在欧姆叔叔家举行了一次咨询会议。现在他们正在汇报这次会议,希望所有单位都能贯彻执行。会议形成了以下决议:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体两端的电阻成反比。
因为这份文件是欧姆叔叔起草的,人们后来称之为欧姆定律。在贯彻执行该文件的过程中,人们进一步发展和完善了欧姆定律。正是这份文件不断促进了电工事业的发展。
在传送文件的过程中,有些人抄近路,把文件写成:I = U/R。当然,这是可以理解的,只要你明白它的意思。当执行本文件时,必须“在某个单元内执行”。根据规定,电流的单位必须是安培,电压的单位必须是伏特,电阻的单位必须是欧姆。
许多专家也对该文件的精神进行了解读,认为执行该文件的先决条件是,该文件处于同一指挥段,并且必须处于同一时间,否则该文件无法得到有效执行。
在兄弟会议之后,电流和电压兄弟离开了。欧姆留在电阻家里吃晚饭,因为他是电阻的养父。吃饭时,电阻问欧姆叔叔,“俗话说,‘家有家规,州有法’我的两个兄弟分手后,他们都制定了自己的家庭规则。大哥的家庭规则:在串联电路中,电流在任何地方都是相等的。第二兄弟规定,在并联电路中,每个支路的电压相等。你认为我们家也应该制定一些家庭规则吗?"
欧姆叔叔说:“是的,虽然你的三个兄弟已经分开了,你也不受这两个兄弟的影响,但是兄弟就是兄弟,‘为父子而战,为虎为兄弟而战’!你三个兄弟的家庭规则应该协调一致。他们不应该互相攻击来制造矛盾,以免引起外界的误解。
于是父亲和儿子又坐在一起研究电阻的家庭规则:根据以前的规则,同一种材料的导体长度越长,电阻越大。电阻器串联后,导体的长度增加,因此电阻变大。电阻器的并联相当于增加导体的横截面积。同样,根据以前的规则,横截面积越大,阻力越小。因此,电阻并联会降低总电阻。
欧姆叔叔说,“让我们看看这个规则是否与你两个兄弟的家庭规则相冲突?”
他们拿出两兄弟的家规进行比较:两个电阻串联,电流处处相等,而两个电阻串联的总电压等于两个分压之和,即I=I1=I2,U=U1+U2。根据刚才会议的精神:I=U/R,变换一下,用U=IR,有IR=I1R1+I2R2,因为电流是同一个消去,有R=R1+R2,即串联后的总电阻等于部分电阻之和。哈哈!没有矛盾!欧姆和电阻都笑了。
当电阻器并联时,两个电阻器两端的电压相等,即U=U1=U2,而主电流等于支路电流之和,即I=I1+I2。同样,根据刚才会议的实质:I=U/R,有U/R=U1/R1+U2/R2。如果相等的电压降低,则有1/R=1/R1+1/R2。由此可见,在并联电路中,总电阻的倒数等于部分电阻的倒数之和。没有矛盾!
这样,在兄弟会议之后,电阻器和他的养父欧姆叔叔最终确定了电阻器家庭的家庭规则。
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