歐姆定律

你搭建的每一個電路——從簡單的手電筒到手機充電器——都建立在同樣三個物理量之上：電池推動電荷的力度有多大(電壓)、由此產生的電荷流動有多少(電流)，以及路徑上的元件對這股流動的阻礙有多強(電阻)。對於其中的歐姆部分，歐姆定律，V = IR，用一個簡單到只需算術就能預測電路行為的比例關係把這三者連結在一起，並且是後續每一種更進階電路分析技巧的基礎，從串聯、並聯網路，一直到實際電子裝置中使用的交流電路。

V = IR 代表什麼

歐姆定律指出，電阻兩端的電壓等於流過它的電流乘上電阻值。若電阻保持固定，提高電壓會使電流按比例增加。

串聯電路

在串聯電路中，相同的電流流經每個電阻，電源電壓分配到各元件上；在並聯電路中，各分支承受相同電壓，等效電阻的倒數等於各分支電阻倒數之和。

在電路中，電壓是推動電荷運動的電力，電流則是它所產生的電荷流動。歐姆定律指出，透過電阻器的電流與其兩端的電壓成正比——而電阻則表示該電阻器對這種電流的阻礙程度有多強。

公式

V = I · R

V — 電壓 (V): 元件兩端的電力
I — 電流 (A): 透過元件的電荷流動
R — 電阻 (Ω): 元件對電流的阻礙程度

解題示例

一個9 V的電池連線到一個3 Ω的電阻器上。透過的電流是多少？

V = 9 V
R = 3 Ω

I = V / R
I = 9 V / 3 Ω

I = 3 A

自我檢測

同一個9 V的電池連線到一個更大的9 Ω電阻器上。現在透過的電流是多少？

3 A
正確答案: 1 A
81 A

正確！I = V / R = 9 V ÷ 9 Ω = 1 A——電阻變為三倍，電流就變為原來的三分之一。

在哪裡能看到

手電筒的電池逐漸耗盡時，光線會穩穩地跟著變暗——電壓變小代表推力變小，驅動燈泡的電流也跟著變小，燈光於是更暗。客廳燈具上的調光旋鈕，則是同一條定律換上了轉盤：轉動旋鈕會提高電路中的電阻，電流——連同燈光的亮度——也就隨之下降。

常見誤解

最難改掉的錯誤，是把 V、I、R 當成三個互相獨立的設定——它們並不是：電池決定電壓，元件決定電阻，而電流是結果，I = V / R。把同一個 9 V 電池上的 3 Ω 電阻器換成 9 Ω，電流就從 3 A 降到正好 1 A——電阻變為三倍，電流就剩三分之一。第二個錯誤是想像電流在繞行迴路的過程中會越走越弱；其實電流是由整個電路決定的單一數值。

關聯知識

這是整個電路模組所說的語彙——電壓是推力，電流是流動，電阻是阻礙——之後的每一條規則都可化約成它。接下來的克希荷夫定律，就是把這個單一電阻器的關係式套用到節點與迴路上，讓有分支的電路能被解開，而不只能被欣賞。