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电学基础知识:闭合电路的欧姆定律

作者: 小汐   发布时间: 2018-08-07 14:52 浏览: 196

 闭合电路的欧姆定律描述了包括电源在内的全电路中,电流强度与电动势及电路总电阻之间的关系,掌握欧姆定律是解决电学问题的基础。福建教师招考信息网整理闭合电路的欧姆定律主要知识点,一起来学习这一物理重点知识吧。

一、闭合电路的有关概念

1.闭合回路的电流方向

在外电路中,电流方向由正极流向负极,沿电流方向电势降低。 

在内电路中,即在电源内部,通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极,所以电流方向为负极流向正极。 

2.电路中的电势变化情况 

在外电路中,沿电流方向电势降低。 

在内电路中,一方面,存在内阻,沿电流方向电势也降低;另一方面,由于电源的电动势,电势还要升高。 

闭合电路的欧姆定律

二、闭合电路的欧姆定律

1.定律表达式   

1)表达式

欧姆定律

2)常用的变形式

欧姆定律

表述:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。

2.电源的特征曲线——路端电压U随干路电流I变化的图象

欧姆定律

1)图像的函数表达

欧姆定律

2)图像的物理意义

a.在纵轴上的截距表示电源的电动势E;

b.在横轴上的截距表示电源的短路电流欧姆定律

c.图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害。

3.定律意义

欧姆定律说明了闭合电路中的电流取决于两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻,这是一对矛盾在电路中的统一。变式欧姆定律则说明了在闭合电路中电势升和降是相等的。

4.定律理解

1)用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压,不是内电路两端的电压,也不是电源电动势,所以欧姆定律

2)当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以欧姆定律,此时欧姆定律,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。

只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。适用于所有的闭合电路。

三、电源、电路的功率

1.电源的功率

1)电源的总功率:

欧姆定律(普遍适用)

欧姆定律(只适用于外电路是纯电阻的电路)

2)电源内阻消耗的功率:

欧姆定律

3)电源的输出功率:

欧姆定律(普遍适用)

欧姆定律(只适用于外电路是纯电阻的电路)

2.输出功率随外电阻R的变化规律

1)当R=r时,电源的输出功率最大

欧姆定律

2)P出与R的关系如图

欧姆定律

时,随R的增大输出功率越来越大;

时,随R的增大输出功率越来越小;

时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1、R2,且,欧姆定律

3.闭合电路上功率分配关系

闭合电路上功率分配关系,反映了闭合电路中能量的转化和守恒,即电源提供的电能,

一部分消耗在内阻上,其余部分输出给外电路,并在外电路上转化为其它形式的能,能量守恒的表达式为:

欧姆定律(普遍适用)

欧姆定律(只适用于外电路是纯电阻的电路)

注意区别电动势和电压的概念。电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,是由电源本身所决定的,跟外电路的情况无关,反映非静电力做功的特性。电压是描述电能转化为其他形式的能的物理量,反映电场力做功的特性。

 

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