第2节 欧姆定律的水类比

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# 1. 水类比

如果将欧姆定律用水和管道来类比,它也具有直观意义。如果我们有一个水泵,它施加压力(电压) ,通过一个限制(电阻)将水推动到一个“回路”(电流)流动,我们可以模拟三个变量之间的相互关系。

注意:下面公式中,没有箭头的代表值不变。

如果水流阻力保持不变并且水泵压力增加,则流量也必然增加。

流量增加

  • Pressure = increase 压力增加 Voltage = increase 电压增加
  • Flow rate = increase 流速增加 Current = increase 电流增加
  • Resistance = same 阻力不变 Resistance = same 电阻不变

如果压力保持不变并且阻力增加(使水更难流动),则流速必然降低:

流速降低

  • Pressure = same 压力不变 Voltage = same 电压不变
  • Flow rate = decrease 流速减小 Current = decrease 电流减小
  • Resistance = increase 阻力增大 Resistance = increase 电阻增大

如果流速保持不变而流动阻力降低,则泵所需的压力必然会降低:

压力降低

  • Pressure = decrease 压力降低 Voltage = decrease 电压降低
  • Flow rate = same 流速不变 Current = same 电流不变
  • Resistance = decrease 阻力减小 Resistance = decrease 电阻减小

虽然看起来很奇怪,但是对于像水这样的流体,压力、流量和阻力之间的实际数学关系实际上比电荷更复杂。如果你进一步研究物理,你会自己发现这一点。值得庆幸的是,对于学电子学的学生来说,欧姆定律的数学是非常简单明了的。

# 2. 原文参考

# 3. 总结

  • 在电阻不变的情况下,电流跟随电压(电压增加意味着电流增加,反之亦然)。
  • 在电压不变的情况下,电流和电阻的变化是相反的(电流增加意味着电阻减小,反之亦然)。
  • 在电流不变的情况下,电压跟随电阻(电阻增加意味着电压增加)。

# 4. 向导文章参考

# 5. 总目录

一次校对:向导协作团队 --- 李坤 (opens new window)

Last Updated: 10/29/2022, 11:18:44 AM