高磊鑫微博中的薛之谦:欧姆定律和功率（瓦特）

-------中国遥控网 遥控技术的门户网 有关遥控 有关射频 有关无线通讯的 专业文档资料站 RF315.COM

　RF315.COM首页 |遥控制作（无线 红外 载波 DTMF等） |相关元器件 |基础知识 |标准、法规 |│传感器 单片机 自控 CAD等综合版│
基础知识>名词术语>欧姆定律和功率（瓦特）
日期:2004-11-14 20作者:来源:microearonline.com
欧姆定律和功率（瓦特）
欧姆定律是电学基本定律之一，在有稳恒电流通过的电路中，电流和电压（电动势）与电阻间的依存关系。欧姆定律的发现源于德国。发现者欧姆是安培电学研究的继承人。他最初的实验，是着重研究各种不同金属丝导电性的强弱。他用各种不同的代替，来观察磁针的偏转角，并于1822年发现了电学上的一个很重要的公式：电流等于电动势除以电阻。这就是欧姆定律。这一定律可表示为两种形式：一是部分电路的欧姆定律，通过部分电路的电流，等于该部分电路两端的电压，除以该部分电路的电阻，即I=U/R。二是全电路的欧姆定律，即通过闭合电路的电流，等于电路中电源的电动势，除以电路中的总电阻，即I=E/(R+r)。欧姆定律及其公式的发现，给电学的计算带来了很大的方便。人们为了纪念他，将电阻的单位定为“欧姆”，简称“欧”。

1789年3月16日，欧姆出生于南德意志巴伐利亚的爱尔朗根（Erlangen）。1805年5月，欧姆考入爱尔朗根大学，但只读了三个学期就被父亲送到了瑞士农村。
他父亲认为农村的清新空气和纯朴的社会关系，将会更有利于欧姆潜心学习。在这以后6年中，欧姆一边自学，一边担任中学教师和家庭教师，取得了父亲预期的效果。1811年，欧姆再度进入爱尔朗根大学，并于同年10月获得博士学位。毕业后，他在母校担任了一年半的无薪助教，这是他直到1849年以前在大学的唯一的一次任教。欧姆考虑到，在德国等级森严的师资队伍中，无薪助教处于最低层，想要登上这个金字塔的顶端是可望而不及的事。于是，他决定暂时离开大学，以便能够较自由地从事科学研究。1813－1817年间，他在巴姆堡一所中学任教。1819年，他又转到科隆一所经过改革的耶稣学校当教师。那里教育风气之浓，在当时的德国是屈指可数的。他在那里系统地学习和研究了著名科学家拉普拉斯、泊松、傅立叶和菲涅耳的经典著作，从而为自己今后从事科学研究打下了坚实的理论基础。
Data Input:
电阻器阻抗值? = Ohms
端电压? = Volts
Data Output:
消耗功率 = Watts
回路电流 = Amps

欧姆定律-已知回路电阻抗、电压计算电流大小、消耗功率
现在一般人倾向认为，德国的科学领先于法国，但在历史上不都是这种情况。从18世纪末到19世纪初，法国的科学不仅远远超过德国，而且跃居世界之冠。德国在当时还比较落后，这种形势在物理学方面尤为明显。
Data Input:
端电压? Volts
回路电流? Amps
Data Output:
电阻器阻抗值 = Ohms

欧姆定律-已知回路电流、电压计算电阻器阻抗值
欧姆根据库仑（C.A.de Coulomb，1736－1806）在1784年发明的扭力秤，设计出一种丝悬磁针电流计，这种仪器不需要被测量的电流通过仪器本身，只需将磁针置于电流的附近，就能根据磁针偏转角确定电流强度。由于磁针偏转角与电流强度的线性关系，使他能正确地将电流强度作为一个电路参量抽象出来。另外，他又根据塞贝克（T.J.Seebeck 1770-1831）在1822年发现的温差电效应，设计出一台温差电池。温差电池的优点在于，它的电动势与温差电偶两端的温度的差成正比，而且它不会产生伏特电池所固有的电极极化的现象，这就使他能够将电动势抽象出来，作为电路的另一个重要参量。欧姆就是这样在1826年通过实验总结出了欧姆定律：
I=E/(R+r)
其中，I表示电流强度，E表示电动势，R为电路电阻，r为电池电阻。
Data Input: 消耗功率? = Watts
电阻器阻抗值? = Ohms
Data Output:
端电压 = Volts
回路电流 = Amps


欧姆定律-已知回路电阻抗、消耗功率计算电流大小、电压

瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大的推进了社会生产力的发展。
1736年，瓦特出生在英国苏格兰格拉斯哥市附近的一个小镇格里诺克，他的父亲是一个经验丰富的木匠，祖父和叔父都是机械工匠。少年时代的瓦特，由于家境贫苦和体弱多病，没有受过完整的正规教育。他曾经就读于格里诺克的文法学校，数学成绩特别优秀，但没有毕业就退学了。但是，他在父母的教导下，一直坚持自学，很早就对物理和数学产生了兴趣。瓦特从六岁开始学习几何学，到十五岁时就学完了《物理学原理》等书籍。他常常自己动手修理和制作起重机、滑车和一些航海器械。1753年，瓦特到格拉斯哥市当徒工。由于收入过低不能维持生活，第二年他又到伦敦的一家仪表修理厂当徒工。凭借着自己的勤奋好学，他很快学会了制造那些难度较高的仪器。但是繁重的劳动和艰苦的生活损害了他的健康，一年后，他不得不回家休养。一年的学徒生活使他饱尝辛酸，也使他练就了精湛的手艺，培养了他坚韧的个性。
1764年，学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机，在修理的过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理，并且发现了这种蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢；蒸汽利用率低，浪费原料。以后，瓦特开始思考改进的办法。直到1765年的春天，在一次散步时，瓦特想到，既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的，那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢？瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。
',1)">
用我们比较熟悉的扬声器来加深对功率的认识（可以试着按图中的三个按钮以观察不同的现象）
从1766年开始，在三年多的时间里，瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难，终于在1769年制出了第一台样机。同年，瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机的过程中的第一项专利。第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了，但它同纽可门蒸汽机相比，除了热效率有显著提高外，在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展。就是说，瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。
从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机研制成功，瓦特走过了二十多年的艰难历程。瓦特虽然多次受挫、屡遭失败，但他仍然坚持不懈、百折不回，终于完成了对纽可门蒸汽机的三次革新。使蒸汽机得到了更广泛的应用，成为改造世界的动力。
1784年，瓦特以带有飞轮、齿轮联动装置和双向装置的高压蒸汽机的综合组装取得了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第四项专利。1788年，瓦特发明了离心调速器和节气阀；1790年，他又发明了汽缸示工器，至此瓦特完成了蒸汽机发明的全过程。
1785年，瓦特被当选为英国皇家学会会员。1814年，他被法国科学家学会接纳为外国会员。
1790年以后，优厚的专利税使瓦特成为一个很有钱的名人。1819年8月5日，瓦特在希思菲尔德郡的家里去世，遗体埋葬在汉德沃尔斯郊区的教堂里。
瓦特生活在十八、十九世纪的英国，所以在他的身上不可避免的带有时代和阶级的局限。他曾经阻挠双筒蒸汽机和高压蒸汽机的发明和推广，还嘲笑别人用蒸汽机来驱动车辆的努力。
瓦特为蒸汽机的推广使用做出了不可磨灭的重要贡献、有力的推动了社会的前进。后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特”。