在電路中,當(dāng)只有電阻的元件時(shí),我們很容易使用歐姆定律來計(jì)算電流和電壓之間的關(guān)系。但是對(duì)于非純電阻電路,由于存在電容和電感等元件,歐姆定律就不再適用了。
1.非純電阻電路可用公式
在非純電阻電路中,我們可以使用基爾霍夫(Kirchhoff)定律和歐姆定律的擴(kuò)展形式來描述電流和電壓之間的關(guān)系。
基爾霍夫定律指出,在任何節(jié)點(diǎn)上,進(jìn)入該節(jié)點(diǎn)的電流等于離開該節(jié)點(diǎn)的電流,即電流守恒定律:
Iin = Iout
而歐姆定律的擴(kuò)展形式是指,在非純電阻電路中,電壓與電流之間的關(guān)系不再是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,而是一個(gè)微分方程。
V = L(di/dt) + IR
V = 1/C * ∫i dt + IR
2.非純電阻電路歐姆定律為什么不成立
非純電阻電路中,由于存在電容和電感等元件,電流和電壓之間的關(guān)系是復(fù)雜的非線性關(guān)系。
對(duì)于電感元件,當(dāng)電流變化時(shí),其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),從而使得電感元件內(nèi)部的電勢(shì)能發(fā)生變化。因此,磁場(chǎng)變化率與電流變化率之間的比率就會(huì)影響到電感元件的電壓-電流特性。
對(duì)于電容元件,其具有存儲(chǔ)電荷的功能。當(dāng)電壓變化時(shí),它內(nèi)部存儲(chǔ)的電荷也會(huì)發(fā)生變化,進(jìn)而影響電容元件的電壓-電流特性。
綜上所述,由于非純電阻電路中包含了多種電子元件,每種元件的特性都不同,因此歐姆定律無法描述整個(gè)電路的電壓-電流特性。
3.總結(jié)
在非純電阻電路中,我們不能簡(jiǎn)單地使用歐姆定律來描述電壓和電流之間的關(guān)系,而需要使用基爾霍夫定律和歐姆定律的擴(kuò)展形式。
此外,非純電阻電路中包含不同種類的電子元件,每種元件的特性都會(huì)影響整個(gè)電路的電壓-電流特性。因此在實(shí)際應(yīng)用中需要綜合考慮各種因素。