核心答案:欧姆定律 U = I × R:电压(伏)= 电流(安)× 电阻(欧姆)。知二求一:I = U÷R,R = U÷I。12V 电源接 6Ω 电阻,电流 = 12÷6 = 2A,功率 = 12×2 = 24W。

欧姆定律公式

U = I × R

  • U:电压,单位伏特(V)
  • I:电流,单位安培(A)
  • R:电阻,单位欧姆(Ω)

物理图像:电压是「水压」,电流是「水流」,电阻是「水管粗细」。水压越大水流越急;管越细阻力越大水流越小。

三个变体互算

公式实例
电压 UI × R2A × 6Ω = 12V
电流 IU ÷ R12V ÷ 6Ω = 2A
电阻 RU ÷ I12V ÷ 2A = 6Ω

记忆三角:画三角形,U 在上,I、R 在下——遮住要求的量,剩下的就是公式。

功率公式家族

P = U × I 是总公式,结合欧姆定律衍生三个:

公式适用场景
P = UI知电压电流
P = I²R知电流电阻(导线发热)
P = U²÷R知电压电阻(市电电器)

实例:220V 接 48.4Ω 电热丝:P = 220²÷48.4 = 1000W

实用电路实例

例 1(LED 限流电阻):红色 LED 压降 2V、额定 20mA,接 5V 电源:

  • 电阻需分压 5−2 = 3V
  • R = 3÷0.02 = 150Ω,选 150-220Ω

例 2(导线发热):2A 电流通过 0.5Ω 劣质导线:P = I²R = 4×0.5 = 2W 发热——插线板老化发热的原理。

例 3(人体电阻):干燥皮肤约 1-10 万 Ω,36V 以下电流 <0.5mA 安全;220V 则 I = 220÷10000 = 22mA,足以致命。

单位换算

单位换算场景
1 kΩ1000 Ω电阻标称
1 MΩ100 万 Ω绝缘电阻
1 mA0.001 ALED、传感器
1 μA10⁻⁶ A漏电流
1 kWh1 度电电费计量

电阻色环:棕黑红金 = 1-0-×100-±5% = 1000Ω±5%。

常见误区

  • 「电压高就危险」:静电几万伏但能量极小不致命;危险的是通过人体的电流(>10mA 肌肉痉挛、>50mA 致命)
  • 恒压下电阻大发热多:错。P = U²÷R,恒压下电阻越小功率越大——粗短的电炉丝才热
  • 忽略 I²R 线损:输电用高压不是因为「电压高跑得快」,而是同功率下电流小、线损(I²R)指数下降
  • 欧姆定律万能:只适用线性元件(电阻);二极管、电机等非线性元件不能直接套