什么是电压什么是电流,电压是推动电荷定向移动形成电流的电势差,单位伏特,电流是单位时间内通过导体截面的电荷量,单位安培;电压类似水压,电流类似水流,有电流就一定存在闭合回路与电势差,有电压但回路断开时不会产生电流,该解释适合电工入门、电子爱好者、学生做基础电路判断,不适用于高压脉冲、等离子体这类非稳态导电场景。
电压:电荷移动的推动力
电压描述两点之间电势高低的差值,电源的作用就是维持两个端点稳定的电势差。你可以把电路里的导线看成水管,电压就是水管两端的压力差,压力差存在,才具备驱动介质流动的条件。电压不会自动消耗,它只是一个差值指标,负载元件会在电流流过时分担电压,串联电路中各元件分压之和等于电源总电压。
开路状态下,电源两端依旧可以测出电压,这是很多新手容易混淆的地方。电池放在桌面没有接线,表笔搭在正负极,万用表读数就是电压数值,此时回路没有接通,电荷无法持续流动。测量电压时,万用表表笔要并联在被测两点之间,选错档位或者串联接入,容易造成仪表损坏。
电压分直流电压和交流电压,直流电压方向固定,常见于电池、充电宝;交流电压方向周期性交替变化,家用市电属于交流电压。
电流:电荷流动的量化结果
电流代表电荷持续定向流动的强弱,只有形成完整闭合回路,并且存在电压推动,才会产生持续电流。自由电荷在金属导体里主要是电子,电子移动方向和常规定义的电流方向相反,这个规定是早期电学研究留下的约定,日常计算和检测直接沿用正向电流方向即可。
电流测量方式和电压完全不同,万用表需要串联进电路,让全部待测电流穿过表笔内部。串联操作失误,比如直接把表笔接电源两极,会形成短路,短时间产生很大电流,烧毁保险丝或者电源。电流大小会受电阻影响,在电压不变时,电阻越大,电流数值越小。
| 参数 | 电压 | 电流 |
|---|---|---|
| 物理含义 | 两点电势差值 | 电荷流动速率 |
| 测量接法 | 并联测量 | 串联测量 |
| 存在条件 | 两点电势不等 | 电压+闭合回路 |
欧姆定律U=IR搭建起三者的计算关系,U代表电压,I代表电流,R代表电阻,这个关系式适用于大多数线性电阻元件,白炽灯、定值电阻都可以套用。
非线性器件不服从欧姆定律。
二极管、热敏电阻属于非线性器件,电压和电流不会维持固定比例,不能直接套用这个公式推算。
判断电路故障时,优先测电压。
回路不通,故障点两端通常能测出电源电压,其余位置电压接近零;回路导通但负载不工作,再测电流,电流偏小一般是接触不良或者电阻变大。