、闭合电路欧姆定律1内电路和外电路①内电路:电源内部的电路,叫内电路。如发电机的线圈、电池内的溶液等。②外电路:电源外部的电路,叫外电路。包括用电器、导线等。2内电阻和外电阻
2
f①内电阻:内电路的电阻,通常称为电源的内阻。②外电阻:外电路的总电阻。3电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系①外电路的电势降落与内电路的电势降落a.外电路的电势降落U外在外电路中,电流由电势高的一端流向电势低的一端,在外电阻上沿电流方向有电势
降落,用U外表示。b.内电路的电势降落U内在电源的内电阻上也胡电势降落,用U内表示。②电源的电动势与内、外电路中的电势降落关系在闭合电路中,电源的电动势E等于内外电路上的电势降落U
内
、U外之和。E=U外+U内4闭合电路欧姆定律①内容: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,
这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。E②公式:I=R+r③适用条件:外电路是纯电阻的电路。3、路端电压跟负载的关系1路端电压:外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,通常叫做路端电压。2路端电压跟负载的关系当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小。定性分析ER↑→I=↓→Ir↓→U=E-Ir↑R+r
3
fER↓→I=↑→Ir↑→U=E-Ir↓R+r特例:∞
00
外电路断路:R↑→I↓→Ir↓→U=E。
E外电路短路:R↓→I=↑→Ir=E↑→U=0。r0图象描述路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。U
I图象如图所示。直线与纵轴的交点表示电源的电动势E,直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。4、闭合电路中的功率1闭合电路中的能量转化qE=qU外+qU内在某段时间内,电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时,电源提供的电能。2闭合电路中的功率EI=U外I+U内IEI=IR+Ir说明了电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能。3电源提供的电功率电源提供的电功率,又称之为电源的总功率。EP=EI=R+rR↑→P↓,R→∞时,P=0。ER↓→P↑,R→0时,Pm=。r
2222
4
f4外电路消耗的电功率外电路上消耗的电功率,又称之为电源的输出功率。P=U外I定性分析EI=R+rREU外=E-Ir=R+r从这两个式子可知,R很大或R很小时,电源的输出功率均不是最大。定量分析REEP外=U外I=2=2r