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电流 欧姆定律 电阻 电阻定律 电阻与温度的关系 电阻的串联与并联 电功电功率 串关联电路的功率分配 电源的电动势和内电阻闭合电路的欧姆定律 电流表、电压表和多用电表的使用 伏安法测电阻

  电源的电动势指在电源内部非静电力移送单位正电荷所做的功,即非静电力在电源内部将正电荷从电源的负极移至正极所做的功W与被移送电量q的比值.
              
  注:比值EqW无关,由电源本身决定,它描述电源内非静电力做功本领的大小. 电动势是标量.电源内部的总电阻叫内电阻.
  闭合电路的欧姆定律:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比.
  路端电压(外电压)指电源外部电路两端电压又叫输出电压.

  1. 电源的电动势

  (1) 电源的作用:将正电荷经电源的内部从负极移送到正极,维持电源两极间的电压.
  (2) 对电动势的理解
  ① 电动势只是由电源本身的性质(材料结构、工作方式)决定,是表示电源特征的量,与电路特征无关,一个电源的电动势具有确定的数值.
  ② 电动势表征把电源的其他形式能转化为电能的本领.
  ③ 它的大小等于电源没有接入电路时两极间电压, 在闭合电路中E=U内+U外.

  2. 闭合电路的欧姆定律

  (1) 三种表达式
  ① I= 只适用于外电路是纯电阻负载的情况.
  ② E=U+U (外电路是非纯电阻的负载也使用)
  ③ U=E-I·r
  (2) 路端电压U和外电阻R关系: R增大,U变大
                  当R=∞(断路)时,U=E(最大);
                  R减小时,U变小,
                  当R=0(短路)时,U=0(最小)
  (3) 总电流I和外电阻R关系:
          R增大,I变小,当R=∞时,I=0;
          R减小时, I变大, 当R=0时, I= (最大)
  注:短路电流不但取决于电动势,还取决于电源的内电阻.电源的内电阻一般都很小,例如铅蓄电池的内电阻只有0.005~0.1Ω,所以短路电流很大,会烧坏电源.
  (4) n个电池的串联
  n个相同的电池串联后的总电动势ε和总内阻r为:E=nE0 r=nr0式中E0r0分别表示每个电池的电动势和内阻.
  注:①串联电池组一般可以提高输出的电压,但要注意电流不要超过每个电池所允许通过的最大电流. ②不要将新旧电池串联在一起使用,因为旧电池的内阻变大,使内阻上的电势降大大增大,当超过了它的电动势时对外电路不仅没有贡献反而造成损失.
  (5) 闭合电路中的功率
  ① 电源的总功率:P=IE=IU+IU=P+P
  ② 电源内耗功率:P=I2r=IU=P-P
  ③ 电源输出功率:P=IU=IEI2r=P-P

难点突破:

  电源的输出功率与外电阻R的关系:若外电路是纯电阻负载时:
  P=IU=I2r = ·R
   = = .
  显然,当R=r时,P有最大值即Pm=
  PR的关系可用如图2-36所示的图像定性地表示.
  电源的效率: η = ×100% = ×100%

例题2-11 下面是两个电池外壳上的说明文字:

    

  上述进口电池的电动势_____V.
  上述国产电池最多可放出_____mAh的电量,若电池的平均工作电流为0.03A,则最多可使用_____h.(2001年,上海)

例题2-12 在如图2-37所示的电路中,R1R2R3R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r.设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U.当R5滑动触点向图中a端移动时(  )
     (2002年,全国)

     A. I变大,U变小
     B. I变大,U变大
     C. I变小,U变大
     D. I变小,U变小

 

 

 

例题2-13 图2-38甲所示,电动势ε=12 V,内阻r =0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,滑动变阻器的总电阻R3=5Ω.试求:

    (1) 变阻器的滑键C移至何处时干路中的电流最小?此时电流为多少?
    (2) 当变阻器的滑键C移至何处时电压表的读数为零?此时干路电流为多少?

     

 

 

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