1.2　欧姆定律

欧姆定律是电子技术中的一个最基本的定律，它反映了电路中电阻、电流和电压之间的关系。欧姆定律分为部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律。

1.2.1　部分电路欧姆定律

欧姆定律内容是：在电路中，流过电阻的电流I的大小与电阻两端的电压U成正比，与电阻R的大小成反比，即

也可以表示为U=IR和

为了更好地理解欧姆定律，下面以图1-10为例来进行说明。

在图1-10（a）中，已知电阻R =10Ω，电阻两端电压UAB=5V，那么流过电阻的电流

在图1-10（b）中，已知电阻R =5Ω，流过电阻的电流I =2A，那么电阻两端的电压UAB=IR=2×5V=10V。

在图1-10（c）中，已知流过电阻的电流I =2A，电阻两端的电压UAB=12V，那么电阻的大小

下面以图1-11所示的电路来说明如何利用欧姆定律计算电路中的电压和电流。

在图1-11中，电源的电动势E=12V，它与A、D之间的电压UAD相等，三个电阻R1、R2、R3串接起来，可以相当于一个电阻R，R = R1+R2+R3 =2Ω + 7Ω + 3Ω = 12Ω。知道了电阻的大小和电阻两端的电压，就可以求出流过电阻的电流I：

求出了流过R1、R2、R3的电流I，并且它们的电阻大小已知，就可以求R1、R2、R3两端的电压U1R（U1R实际上就是A、B两点之间的电压UAB）、UR2和UR3：

从上面可以看出：UR1+UR2+UR3=UAB+UBC+UCD=UAD=12V

在图1-11中如何求B点电位呢？首先要明白，求电路中某点电位指的就是求该点与地之间的电压，所以B点电位UB（习惯上称为电压UB）实际就是电压UBD。求UB有两种方法。

方法一：UB=UBD=UBC+UCD=UR2+UR3=7V+3V=10V。

方法二：UB=UBD=UAD−UAB=UAD−UR1=12V−2V=10V。

1.2.2　全电路欧姆定律

全电路是指含有电源和负载的闭合回路。全电路欧姆定律又称闭合电路欧姆定律，其内容是：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的内、外电阻之和成反比，即

利用全电路欧姆定律计算电路中的电压和电流如图1-12所示。

图1-12中点画线框内为电源，R0表示电源的内阻，E表示电源的电动势。当开关S闭合后，电路中有电流I流过，根据全电路欧姆定律可求得电源输出电压（即电阻R两端的电压）U = IR = 1×10V = 10V，内阻R0两端的电压U0 = IR0 = 1×2V = 2V。如果将开关S断开，电路中的电流I = 0A，那么内阻R0上消耗的电压U0=0V，电源输出电压U与电源电动势相等，即U=E=12V。

根据全电路欧姆定律，不难看出以下几点：

① 在电源未接负载时，不管电源内阻多大，内阻消耗的电压始终为0V，电源两端电压与电动势相等。

② 当电源与负载构成闭合电路后，由于有电流流过内阻，所以内阻会消耗电压，从而使电源输出电压降低。内阻越大，内阻消耗的电压越大，电源输出电压就越低。

③ 在电源内阻不变的情况下，外阻越小，电路中的电流越大，内阻消耗的电压也越大，电源输出电压也会降低。

由于正常电源的内阻很小，内阻消耗的电压很低，故一般情况下可认为电源的输出电压与电源电动势相等。

利用全电路欧姆定律可以解释很多现象。比如，用仪表测得旧电池两端电压与正常电压相同，但将旧电池与电路连接后除了输出电流很小外，电池的输出电压也会急剧下降；这是因为旧电池内阻变大的缘故。又如，将电源正、负极直接短路时，电源会发热甚至烧坏；这是因为短路时流过电源内阻的电流很大，内阻消耗的电压与电源电动势相等，大量的电能在电源内阻上消耗并转换成热能，故电源会发热。