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歐姆定律の説明

Chinese Pronunciation Noun 歐姆定律 (uncountable, electricity) Ohm's law

在電路學裡，欧姆定律（英語：Ohm's law）表明：电导体两端的电壓 V {\displaystyle V} （亦可標記為 U {\displaystyle U} ）与通过电导体的电流 I {\displaystyle I} 成正比。数学表达式为： V ∝ I {\displaystyle V\propto I} 因此，對於任意电导体（電路、電路元件、甚至電阻器），電阻 R {\displaystyle R} 可定義為此正比关系的比例常数： R = d e f V I {\displaystyle R\ {\stackrel {def}{=}}\ {\frac {V}{I}}} 且可得到下列方程式： V = I R {\displaystyle V=IR} 不論電流、電壓為何，電阻定義均為電壓除以電流。此外，任何电导体都有电阻，即使超导体在一般温度下也具有微小的电阻。然而並不是每一種元件都遵守歐姆定律，此定律是經過多次實驗而推斷的法則，只有在理想狀況下，才會成立。凡是遵守歐姆定律的元件或電路都稱為「歐姆元件」或「歐姆電路」或「歐姆式導體」，其電阻與電流、電壓的變動無關；不遵守歐姆定律的元件或電路稱為「非歐姆元件」或「非歐姆電路」或「非歐姆式導體」，其電阻可能會與電流、電壓的變動有關。常見的非歐姆元件包括電動機及變壓器，其帶電部份是線圈，電阻很小。理想變壓器的電阻則等於零，這樣根據歐姆定律，電流是無限大，因此只能存在於極少狀態下，例如超導體，因為其原子核中的電子沒有任何震動，電子可以順暢的流過去而沒有任何阻礙。歐姆定律是因德國物理學家格奧爾格·歐姆命名。於1827年，在他發表的一本通論《直流電路的數學研究》（The galvanic Circuit investigated mathematically）裏，他詳細的論述簡單電路兩端的電壓與流動於電路的電流之間的關係。他所論述的關係比較複雜，稍後會有更詳細說明。上述方程式乃是歐姆定律的現代版本。對於電阻物質或導電物質，歐姆定律可以推廣為： E = ρ J {\displaystyle \mathbf {E} =\rho \mathbf {J} } J = σ E {\displaystyle \mathbf {J} =\sigma \mathbf {E} } 其中， E {\displaystyle \mathbf {E} } 是電場， J {\displaystyle \mathbf {J} } 是物質的電流密度， ρ {\displaystyle \rho } 是物質的電阻率， σ = 1 / ρ {\displaystyle \sigma =1/\rho } 是物質的電導率。遵守歐姆定律的物質，稱為「歐姆物質」，其電阻率 ρ {\displaystyle \rho } 和電導率 σ {\displaystyle \sigma } 與電流密度、電場無關。