歐姆定律

歐姆定律是一條簡單又好用的規則，把電壓、電流和電阻連在一起，適用於一大類日常導體。它的日常意思是：推得越用力，流過的就越多。若你把一個普通電阻兩端的電壓加倍，電流也會整齊地加倍，成漂亮的正比。它回答電路工作中最常見的問題：如果我知道電壓、電流、電阻這三者中的兩個，第三個是多少？

精確地說，歐姆定律指出通過導體的電流 I 與其兩端的電壓 V 成正比，比例常數就是電阻 R：V = I R。同一關係可移項成 I = V / R 或 R = V / I。它的微觀形式寫成 J = sigma E，即電流密度與電場成正比。凡是遵守這種直線正比關係、使得 R 不論電壓為何都保持定值的元件，就稱為歐姆性元件。

在這裡必須誠實：歐姆定律並不是像能量守恆那樣的自然界基本定律。它是一條經驗規則，許多材料在正常條件範圍內恰好遵守它，但也有不少重要元件根本不遵守。燈泡燈絲會發熱、電阻上升；二極體只讓電流單向通過、反向則阻擋；電晶體更是刻意做成非歐姆性的。所以 V = I R 永遠可以把電阻定義成 V / I，但只有對歐姆性元件，這個比值才是固定、與電壓無關的數字。