电阻相关的公式较多,以下是一些常见公式及其含义:
定义式
R=IU
解释:其中 R 表示电阻,单位是欧姆(Ω);U 表示导体两端的电压,单位是伏特(V);I 表示通过导体的电流,单位是安培(A)。该公式表明,在一段导体两端加上一定电压 U 时,通过导体的电流 I 与导体电阻 R 成反比,通过测量导体两端电压和通过导体的电流,可以计算出导体的电阻值。但需注意,电阻是导体本身的一种性质,它只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,而与加在导体两端的电压和通过的电流无关。
决定式
R=ρSl
解释:ρ 是导体的电阻率,单位是欧姆·米(Ω⋅m),它反映了导体材料导电性能的好坏,不同材料的电阻率一般不同,且电阻率会随温度有所变化;l 是导体的长度,单位是米(m);S 是导体的横截面积,单位是平方米(m2)。此公式说明导体电阻由其自身材料特性、几何形状(长度和横截面积)共同决定。例如,同种材料制成的导体,长度越长、横截面积越小,电阻越大。
串联电路总电阻公式
R总=R1+R2+⋯+Rn
解释:在串联电路中,把多个电阻依次首尾相连接入电路,总电阻等于各个串联电阻之和。这意味着串联的电阻越多,总电阻越大。例如,将 R1=10Ω 和 R2=20Ω 的两个电阻串联,总电阻 R总=10Ω+20Ω=30Ω。
并联电路总电阻公式
R总1=R11+R21+⋯+Rn1
解释:在并联电路中,把多个电阻的一端连在一起,另一端也连在一起接入电路。对于两个电阻并联的情况,公式可简化为 R总=R1+R2R1R2。并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小,相当于增大了导体的横截面积。例如, R1=10Ω 和 R2=20Ω 的两个电阻并联,根据公式 R总1=101+201=202+1=203,则 R总=320Ω≈6.67Ω 。
此外,在电能、电功率相关计算中,电阻还有其他衍生公式,如由 P=I2R 可得 R=I2P(P 为电功率) ,由 P=RU2 可得 R=PU2 等。