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由电荷和时间计算电流

公式只有三个字母,但时间用分钟或电流用毫安给出时,答案就会出错。

本页内容
  1. 这条公式是怎么来的?
  2. 哪些单位习惯很重要?
  3. 例题
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来学什么?

电流是每秒通过某一点的电荷量,所以 I = Q ÷ t。电流的单位是安培(A),电荷 Q 的单位是库仑(C),时间 t 的单位是秒(s)。

这条公式出现在大多数电学试卷中,常常是较长题目的第一步。它建立在物体如何带电之上,因为流动的电荷是由电子携带的。

这条公式是怎么来的?

如果 5 C 的电荷在 1 s 内通过某一点,电流就是 5 A。如果同样的 5 C 用了 2 s,电流就只有 2.5 A,因为电荷分散在更长的时间里。I = Q ÷ t 表达的就是这个想法。

同一个关系有三种写法:

要求的量公式单位
电流I = Q ÷ tA
电荷Q = I × tC
时间t = Q ÷ Is

哪些单位习惯很重要?

先换算,再计算。分钟和小时要换成秒(× 60、× 3600)。毫安要换成安培(÷ 1000)。

如果题目给的是别的单位而你没有换算,答案就不会是库仑或安培。

例题

240 C 的电荷在 2.0 分钟内通过一个加热元件。求电流。(数据为虚构。)

第 1 步,选关系式: I = Q ÷ t。

第 2 步,换算时间: 2.0 分钟 = 2.0 × 60 = 120 s。

第 3 步,代入: I = 240 ÷ 120。

第 4 步,计算: I = 2.0 A。

第 5 步,检验: Q = I × t = 2.0 × 120 = 240 C,与题目给的电荷一致。

要留意的错误

最常见的失误是直接使用题目写的时间。

错误答案: I = 240 ÷ 2.0 = 120 A。

学生把 2.0 分钟当成了秒。家用灯泡不会有 120 A,所以答案的大小本来就是一个警告。

纠正的方法是在代入那一行,把单位写在每个数字旁边。如果这一行写成“240 C ÷ 2.0 min”,不匹配就一目了然,因为公式需要的是秒。

自我检测

先试做,再打开每题的答案。

1. 18 C 的电荷在 6.0 s 内通过某一点。求电流。

查看答案

I = 18 ÷ 6.0 = 3.0 A。

2. 0.50 A 的电流流动 10 分钟。通过了多少电荷?

查看答案

t = 10 × 60 = 600 s。Q = 0.50 × 600 = 300 C。

3. 45 mA 的电流让 27 C 的电荷通过某个元件。需要多长时间?用分钟表示。

查看答案

I = 45 ÷ 1000 = 0.045 A。t = 27 ÷ 0.045 = 600 s。换成分钟,600 ÷ 60 = 10 分钟。检验:0.045 × 600 = 27 C。

接下来学什么?

下一个概念是方向:比较常规电流与电子运动。想把流动和储存的量分开,请看区分电流与储存的电荷。电荷与电流练习题把这些混在一起练习。

如果你只有在题目写得一清二楚时才做得对,一对一线上物理补习的老师可以出单位藏在题干里的新题,让你练到不再看漏。

常见问题

一库仑是什么意思?

一库仑是当一安培的电流流动一秒时,通过某一点的电荷量。所以 1 C = 1 A × 1 s。正因为这个定义,当电流以安培为单位时,使用 I = Q ÷ t 的时间必须是秒。

毫安怎样换算成安培?

除以 1000。例如 250 mA = 0.25 A,45 mA = 0.045 A。在代入数字之前先换算,可以避免答案大了或小了一千倍,这是本课题最常见的计算错误之一。

I = Q ÷ t 要怎样变形?

用公式三角形,Q 在上面,I 和 t 在下面,盖住你要求的量。于是 Q = I × t,t = Q ÷ I。之后一定要检查单位:安培乘秒得库仑,库仑除以安培得秒。

更新于:

下一步

如果你知道公式,数字却总是出错,一对一的老师可以实时看你的解题过程,在单位错误变成习惯之前把它抓出来。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

家长:在这里咨询

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