電流，電壓和電阻之間的第一個（也許也是最重要的）關系稱為歐姆定律，由格奧爾格·西蒙·歐姆（Georg Simon Ohm）發現，并發表在他的1827年論文《電流電路中的數學原理，The Galvanic Circuit Investigated Mathematically》中。

當産生導電路徑以允許電荷連續移動時，形成電路。電荷通過電路導體的這種連續運動稱為電流，通常用“流動（flow）”來稱呼，就像液體通過空心管的流動一樣。

促使電荷載流子在電路中“流動”的力稱為電壓。電壓是勢能的特定度量，其總是在兩點之間電勢差異，因此是相對的。當我們說電路中存在一定量的電壓時，我們指的是将電荷載流子從電路中的一個特定點移動到另一個特定點時存在多少勢能的測量，因此在不提及兩個特定點的情況下，術語“電壓（voltage）”是沒有意義的。

電流傾向于以某種程度的摩擦或與運動相反的方式流經導體。對電荷流動運動的這種反抗更恰當地稱為電阻（resistance）。電路中的電流量取決于電路中的電壓量和抵抗電流流動的電阻量。就像電壓一樣，電阻是兩點之間的相對量。因此，通常将電壓和電阻的數量表示為在電路的兩個點之間或跨過亮點。

為了能夠對電路中的這些數量做出有意義的陳述，我們需要能夠以與量化質量，溫度，體積，長度或任何其他種類的物理數量相同的方式描述它們的數量。對于質量，我們可以使用“千克”或“克”為單位。對于溫度，我們可以使用華氏度或攝氏溫度。以下是電流，電壓和電阻的标準度量單位：

電壓、電流和電阻的度量單位：伏特，安培和歐姆

為每個物理量給出的“符号”是用于在代數方程中表示該物理量的标準字母。像這樣的标準化字母在物理學和工程學領域很普遍，并且是國際公認的。每個量的“單位縮寫”代表用作其特定計量單位的簡寫形式的字母符号。而且，是的，那個看起來很奇怪的“馬蹄形”符号是大寫的希臘字母Ω，隻是外國字母中的一個字符。

每個測量單位均以著名的電力實驗者命名：例如以法國人安德烈·安培（Andre M. Ampere）的電流單位安培（amp），以意大利人亞曆山德羅·伏特（Alessandro Volta）的電壓單位為伏特（volt），以德國人喬治·西蒙·歐姆（George Simon Ohm）的電阻單位歐姆（ohm）。

每個物理量的數學符号也很有意義。電阻的“ R”和電壓的“ V”都是不言自明的，而電流的“ I”似乎有點奇怪。人們認為“ I”代表（電荷流的）“強度”，而電壓的另一個符号“ E”代表“電動勢”。根據我們的研究結果，關于“ I”的含義似乎存在一些争議。符号“ E”和“ V”在大多數情況下是可互換的，盡管某些文本保留“ E”來表示電源（例如電池或發電機）兩端的電壓和而“ V”代表其他任何物體上的電壓。

所有這些符号均使用大寫字母表示，除非在短時間内（稱為“瞬時”值）描述的物理量（尤其是電壓或電流）。例如，長時間處于穩定狀态的電池電壓将用大寫字母“ E”表示，而雷擊擊中電源線的瞬間電壓峰值很可能會用小寫字母“ e”（或小寫“ v”）符号表示該值是在單個時刻的大小。同樣的小寫字母約定也适用于電流，小寫字母“ i”表示某個時刻的電流。但是，大多數直流（DC）測量随着時間的推移會保持穩定，因此将會以大寫字母表示。

電量測量的一個基本單位通常是在電子課程的開始階段就教授的，但後來很少使用，它就是庫侖（coulomb）單位，它是一種電荷量度，與不平衡狀态下的電子數量成比例。一庫侖電荷等于6,25,000,000,000,000,000個電子。電荷量的符号為大寫字母“ Q”，庫侖單位由大寫字母“ C”縮寫。碰巧的是，電流的單位安培等于1庫侖的電荷，在 1秒内流過電路中的給定點。用這些術語來表示，電流是電荷通過導體運動的速率。

如前所述，電壓是每單位電荷可用來激發電流從一個點流向另一個點的勢能的量度。在我們精确定義“伏特”是什麼之前，我們必須了解如何測量這個稱為“勢能”的量。任何形式的能量的通用度量單位是焦耳，它等于力所做的功：通過1米的運動（沿相同方向）施加1牛頓的力所做的功。在英制單位中，相當于在1英尺的距離上施加的力略小于3/4磅。一般而言，将3/4磅重的物體擡離地面1英尺，或者使用3/4磅的平行拉力将東西拖曳1英尺的距離大約需要1焦耳的能量。用這些科學術語定義，1伏特等于每1電荷庫侖去除1焦耳的勢能。因此，對于通過電路移動的每庫侖電荷，一個9伏電池将釋放9焦耳的能量。

當我們開始探索電路中它們之間的相互關系時，了解電量的這些單位和符号将變得非常重要。

歐姆的主要發現是，在任何給定溫度下，通過電路中金屬導體的電流量與施加在其上的電壓成正比。 歐姆以一個簡單的方程式表達了他的發現，描述了電壓，電流和電阻之間的相互關系：

歐姆定律方程

在此代數表達式中，電壓（E）等于電流（I）乘以電阻（R）。 使用代數技術，我們可以将該方程處理為兩個不同形式的等式，分别求解I和R：

歐姆方程電流和電阻

讓我們看看這些方程和等式如何幫助我們分析簡單的電路：

電流歐姆定律

在上面的電路中，隻有一個電壓源（左側的電池）和隻有一個電阻電流的源（右側的燈）。這使得應用歐姆定律非常容易。如果我們知道該電路中三個量（電壓，電流和電阻）中任意兩個的值，則可以使用歐姆定律來确定第三個量。

在第一個示例中，在給定電壓（E）和電阻（R）值的情況下，我們将計算電路中的電流（I）：

電流ER

上面的電路中的電流量（I）是多少？

電流方程電路

在第二個示例中，在給定電壓（E）和電流（I）值的情況下，我們将計算電路中的電阻（R）：

電流電阻

上圖中，電燈提供的電阻（R）是多少？

電流流阻方程

在最後一個示例中，我們将在給定電流（I）和電阻（R）的情況下，計算電池提供的電壓量：

電流電壓電池

上面的例子中，電池提供多少電壓？

電流電壓電池方程

歐姆定律是用于分析電路的非常簡單且有用的工具。它在電力和電子學的研究中經常使用，需要學生認真地将其理解記憶。對于那些還不熟悉代數的人，有一個技巧可以記住在給定另外兩個條件的情況下如何求解任意第三個量的問題。首先，将字母E，I和R排列成三角形，如下所示：

歐姆定律三角形

如果您知道E和I，并希望确定R，則隻需從圖片中消除R，然後看看還剩下什麼：

歐姆定律R

如果您知道E和R，并希望确定I，請消除I并查看還剩下什麼：

歐姆定律I

最後，如果您知道I和R，并希望确定E，請消除E并查看還剩下什麼：

歐姆定律E

最終，您必須認真學習數學才能熟悉電學和電子學，但是，本技巧可以使您的第一次計算更容易記住。如果您對代數感到滿意，隻需将E = IR提交給大腦，并在需要時從中推導出其他兩個公式！

總結：

1、電壓以伏特為單位，用字母“ E”或“ V”表示。

2、電流以安培為單位，以字母“ I”表示。

3、電阻以歐姆為單位，以字母“ R”表示。

4、歐姆定律：E = IR; I = E / R; R = E / I

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