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电流与欧姆定律

電流

IV 電気と磁気／電流

一句话结论

I = Q/t，V = IR。电阻 R = ρL/S，由材料与几何决定。功率三写法 P = VI = I²R = V²/R，选哪个取决于固定的是电流还是电压——「电阻越大越热」这句话本身是错的。

电流是电荷的流动速率。有一点反直觉：导线里自由电子的漂移速度其实很慢（毫米每秒的量级），但灯泡几乎瞬间就亮——因为整条导线里的电子是同时开始移动的，就像推动一根装满水的水管，出水端立刻就出水。

为什么是这样

电流 I = Q/t 定义为单位时间通过截面的电荷量。规定的电流方向是正电荷流动的方向，而金属里实际移动的是电子，所以电子的运动方向与电流方向相反。这个约定是历史遗留，但必须遵守。

欧姆定律 V = IR 说的是「加多大电压、流多大电流」。它不是普适定律——灯丝、二极管这类元件的 R 会随状态改变，那时 V–I 图不是直线，只能逐点读取。

最容易说错的是功率。「电阻越大越热」缺了前提：串联时电流相同，用 P = I²R，电阻大的更热；并联时电压相同，用 P = V²/R，电阻小的更热。不问清固定量就下结论，一半的情况会错。

R=ρL⁄S：电阻与长度成正比、与截面积成反比、并由材料的电阻率 ρ 决定。把一根导线拉长一倍（体积不变则截面减半），电阻会变成四倍——这个组合变化是常见考点。

功率的三个写法 P=VI、P=I²R、P=V²⁄R 完全等价，靠欧姆定律互相转换。选择的唯一依据是「题目里哪个量是固定的」。

焦耳热 Q = Pt = I²Rt。电阻消耗的电能全部变成热，这与电容器储能（可以放出来）性质不同。

P = I 2 R

适用条件

遇到功率比较题，第一句话先问：这两个电阻是串联还是并联？串联则电流相同、用 I²R；并联则电压相同、用 V²/R。

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