欧姆定律是电子和电气工程中的一个基本原理。它定义了三个基本电量之间的关系：电压、电流和电阻。无论您是技术人员还是工程师，了解欧姆定律对于校准、分析和排除电路故障至关重要。

欧姆定律公式

对于电子学专业的学生来说，欧姆定律公式 （E = IR） 与爱因斯坦相对论方程 （E = mc²） 对物理学家来说一样重要。

E = I x R

拼写时，表示电压 = 电流 x 电阻，或伏特 = 安培 x 欧姆，或 V = A x Ω。

乔治·欧姆是谁

欧姆定律以德国物理学家乔治·西蒙·欧姆 （Georg Simon Ohm） 的名字命名，他于 1827 年发表了他的发现。他的实验表明，通过导体的电流与电压成正比，与电阻成反比。欧姆定律解决了电路中工作的关键量：

关键电气元件解释

以下是欧姆定律中三个核心要素的快速分解：

如何使用欧姆定律

欧姆定律可以根据您知道的值重新排列：

• 求电流 (I):I = V / R
• 求电阻 (R):R = V / I
• 求电压 (V):V = I × R

当无法直接测量时，例如在断开元件不切实际的情况下计算带电电路中的电阻，这些公式特别有用。

只要知道其中两个值，技术人员就可以重新配置欧姆定律来计算第三个值。只需修改金字塔如下：

如果您知道电压 （E） 和电流 （I） 并想知道电阻 （R），请将金字塔中的 R 进行 X-out 并计算剩余方程（参见上面的第一个或最左边的金字塔）。

注意： 电阻无法在工作电路中测量，因此欧姆定律在需要计算时特别有用。技术人员可以使用上述欧姆定律的变化来确定 R，而不是关闭电路来测量电阻。

准备好学习如何使用数字万用表测量电阻了吗？接下来阅读 Fluke 分步指南。

当前公式

如果您知道电压 （E） 和电阻 （R） 并想知道电流 （I），请将 I X-出并计算其余两个符号。

I = E/R

电压公式

如果您知道电流 （I） 和电阻 （R） 并想知道电压 （E），请乘以金字塔的下半部分。

E = I*R

尝试基于简单串联电路的几个示例计算，该电路仅包括一个电压源（电池）和电阻源（光）。每个示例中都有两个已知值。使用欧姆定律计算第三个。

示例 1：电压（E）和电阻（R）是已知的。

电路中的电流是多少？

I = E/R = 12V/6Ω = 2A

示例 2： 电压（E）和电流（I）是已知的。

灯产生的电阻是多少？

R = E/I = 24V/6A = 4Ω

示例 3： 电流 （I） 和电阻 （R） 是已知的。电压是多少？

电路中的电压是多少？

E = I x R = (5A)(8Ω) = 40 V

当欧姆于 1827 年发表他的公式时，他的主要发现是流过导体的电流量 与施加在其上的电压成正比。换句话说，将一安培的电流推过一欧姆的电阻需要一伏特的压力。

为什么欧姆定律在该领域很重要

技术人员使用欧姆定律来验证电路行为并诊断问题。例如：

• 意外的电流水平可能表明电阻或电压发生变化。
• 直流电路中的低电流可能表明耐腐蚀或连接松动的阻力增加。
• 高电流可能表明短路或组件故障。

通过将测量值与预期值（通常位于设备铭牌上）进行比较，技术人员可以在不拆卸电路的情况下查明故障。

欧姆定律可以验证什么

欧姆定律可用于验证电路元件的静态值、电流水平、电压供应和电压降。例如，如果测试仪器检测到高于正常电流测量值，则可能意味着电阻降低或电压增加，从而导致高压情况。这可能表明电源或电路存在问题。

在直流 （dc） 电路中，低于正常电流测量值可能意味着电压降低或电路电阻增加。电阻增加的可能原因是连接不良或松动、腐蚀和/或部件损坏。

电路内的负载消耗电流。负载可以是任何类型的组件：小型电气设备、计算机、家用电器或大型电机。这些组件（负载）中的大多数都附有铭牌或信息标签。这些铭牌提供安全认证和多个参考编号。

技术人员参考组件上的铭牌来了解标准电压和电流值。在测试过程中，如果技术人员发现他们的数字万用表或钳形表上没有记录惯用值，他们可以使用欧姆定律来检测电路的哪个部分正在摇摇欲坠，并据此确定问题可能出在哪里。

电路基础科学

电路和所有物质一样，都是由原子组成的。原子由亚原子粒子组成：

• 质子（带正电荷）
• 中子（免费）
• 电子（带负电）

原子通过原子核和其外壳中的电子之间的吸引力保持结合在一起。当受到电压的影响时，电路中的原子开始重整，其成分会发挥称为电位差的吸引力。相互吸引的松散电子向质子移动，产生电流。电路中限制这种流动的任何材料都被视为电阻。