电流电源电动势

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电源电动势和内阻计算公式

电源电动势和内阻计算公式

电源电动势和内阻计算公式在电路中,电源电动势和内阻是两个非常重要的参数。

电源电动势是指电源在没有负载时的电压,而内阻则是指电源内部的电阻。

这两个参数的计算公式可以帮助我们更好地理解电路的工作原理。

电源电动势的计算公式电源电动势是指电源在没有负载时的电压,也就是电源的最大输出电压。

在实际应用中,电源电动势通常是由电池或发电机提供的。

电源电动势的计算公式如下:E = V + Ir其中,E表示电源电动势,V表示电源的开路电压,I表示电路中的电流,r表示电源的内阻。

这个公式的意义是,电源电动势等于电源的开路电压加上电流通过电源内部电阻时产生的电压降。

当电路中没有负载时,电流为零,因此电源电动势等于电源的开路电压。

内阻的计算公式内阻是指电源内部的电阻,它是电源输出电压和电源电动势之间的差异。

内阻的计算公式如下:r = (E - V) / I其中,r表示电源的内阻,E表示电源电动势,V表示电源的开路电压,I表示电路中的电流。

这个公式的意义是,电源的内阻等于电源电动势和电源开路电压之间的差异除以电路中的电流。

当电路中的电流越大时,电源的内阻也会越大。

应用举例假设我们有一个电池,它的开路电压为12伏特,内阻为0.5欧姆。

我们将这个电池连接到一个电阻为2欧姆的负载上,电路中的电流为4安培。

那么,这个电池的电源电动势和内阻分别是多少?根据上面的公式,我们可以得到:E = V + Ir = 12 + 4 x 0.5 = 14伏特r = (E - V) / I = (14 - 12) / 4 = 0.5欧姆因此,这个电池的电源电动势为14伏特,内阻为0.5欧姆。

结论电源电动势和内阻是电路中非常重要的参数,它们的计算公式可以帮助我们更好地理解电路的工作原理。

在实际应用中,我们需要根据电路的具体情况来计算电源电动势和内阻,以确保电路的正常工作。

电源和电流及电动势

电源和电流及电动势

科学是如此迷人
高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
5、单位:伏特
6、标量 7、内阻:电源内部也是由导体组成的,也有
电阻r,叫做电源的内阻,它是电源的另一 重要参数
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第二章 课堂训练
恒定电流
1. 下列关于电源的说法中正确的是( CD )
A. 电源向外提供的电能越多,表示电动势越大。 B. 电源的电动势与外电路有关,外电路电阻 越大,电动势就越大。 C. 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极 移送到正极时,非静电力所做的功。 D. 电动势越大的电源,将其他形式的能量转化为 电能的本领越大。
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第二章
恒定电流
3、定义式: E= W/q 数值上等于非静电力把1C的 电荷在电源内部从一极移送到另一极所做的功
• 思考5 • 思考 电动势是1.5V是什 • 思考6 电动势的决定因素 么意思? 电动势和电势差 4、决定因素:由电源本身决定(由电源中非静 是什么? 是一回事吗? 电力的特性决定,跟电源的体积、形状无关) 与电源是否联入电路及外电路的情况无关。
A 电 源 B
正极
负极
若移动的是正电Biblioteka 呢?科学是如此迷人高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
3、从能量转化的角度看电源是通过 非静电力做功把其他形式的能转化 为电势能的装置
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第二章
恒定电流
资料1、某型号干电池内部非静电力把1C正电荷从负极移送到正极
时做1.5J的功,把1.5J化学能转化成1.5J的电势能; • 2、某型号纽扣电池内部非静电力把1C正电荷从负极移送到正极 时做3.0J的功,把3.0J化学能转化成3.0J的电势能; • 3、某型号蓄电池内部非静电力把1C正电荷从负极移送到正极时 做6.0J的功,把6.0J化学能转化成6.0J的电势能; 分析 1.功是能量转化的量度,做了多少功,就转化了多少能。 2. 电源内部非静电力做的功越多,能量转化的就越多。 3.不同的电源内部非静电力搬运相同电荷量的电荷,非静电力 做功的数值存在差别。电源在能的转化数量上存在差别。

第二讲 电源电流电动势

第二讲 电源电流电动势

学乐教育2010年暑假十升十一物理vip 小班辅导讲义第二讲 电源和电流 电动势【知识要点】1.电源:电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。

2.恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。

3.电流⑴概念:电荷的定向移动形成电流。

⑵定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。

定义式:tQ I ⑶电流的微观表示式:I=Q/t=nvqS⑷电流是标量,电流的方向:规定为正电荷定向移动的方向。

⑸单位:安培(A ),1 A =103mA = 106µA⑹电流的种类①直流电:方向不随时间而改变的电流。

其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流。

②交流电:大小和方向都随时间做周期变化的电流。

注意区别以下三种速率:电子定向移动的速率、电子热运动的速率、电子传导速率。

【练习提升】1.关于电流,下列说法中正确的是( )A .通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B .电子运动速率越大,电流越大C .单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大D .因为电流有方向,所以电流是矢量2.关于电流,下列说法中哪些是正确的( )A .通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B .金属导线中电子运动的速率越大,导线中的电流就越大C .电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向D .国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位3.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件,才能在导体中产生恒定的电流( )A .有可以自由移动的电荷B .导体两端有电压C .导体两端有方向不变的电压D .导体两端有方向不变,且大小恒定的电压4.对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是( )A .导体内部的电场强度为零B .导体是个等势体C .导体两端有恒定的电压存在D .通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等5.有一横截面积为S 的铜导线,通过其中的电流强度为I ,设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电量为e ,此时电子的定向移动速度为v ,在△t 时间内,通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为( )A .nvs △tB .nv △tC .I △t/eD .I △t/se6.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为 S .电流为 I 的电子束。

教科版高中物理必修三知识讲解 电源、电流、电动势

教科版高中物理必修三知识讲解 电源、电流、电动势

电源、电流、电动势【学习目标】1.了解电源在电路中的作用,电路中产生持续电流的条件。

2.从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。

3.理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。

4.知道电动势的定义,能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。

【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1.电流的形成电荷定向移动形成电流。

电荷的热运动,从宏观上看,不能形成电流.(如图)2.形成电流的条件(1)从整个电路看,有电源的闭合电路中存在持续的电流;(2)从一段导体来看,导体两端必须有电压才有可能有电流;(3)从微观上看,导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。

要点二、电流的定义1.电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同,为了表达电流的强弱人们定义了电流强度,简称为电流,为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。

2.电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值,叫做电流。

用I 表示。

定义式:q I t=. 要点诠释:①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。

②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,12q q q =+,两种电荷反向通过某一横截面时,12q q q =+,不能相互抵消。

③横截面的选取是任意的,电流的大小与横截面无关。

3.方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

要点诠释:①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。

(如图)②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。

③在电源外部的电路中,电流是从电源的正极流向负极;在电源内部的电路中,电流是从电源的负极流向正极。

④电流既有大小又有方向;但它不是矢量,而是标量。

4.单位在国际单位制中它的单位是安培,简称安(A )。

它是国际单位制中七个基本单位之一,常用的单位还有毫安mA 、微安μA ;361A 10mA=10μA =.注意:电流I 的单位是规定的,而电量的单位是导出的,即q It =.5.直流:方向不随时间变化的电流.恒定电流:方向和强弱都不随时间变化的电流.要点三、电流形成的原因及恒定电流1.恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

电流的大小与电动势的关系

电流的大小与电动势的关系

电流的大小与电动势的关系电流(I)指的是电荷在单位时间内通过导体横截面的流动量,是电荷流动的一种表现形式。

而电动势(E)则是指电源驱动电荷流动的能力。

电流的大小与电动势之间存在着密切的关系,下面将就此进行探讨。

1. 欧姆定律欧姆定律是电学领域最为基础的理论之一,它表明电流与电动势和电阻之间存在着一定的关系。

根据欧姆定律,当一个导体两端施加电动势时,导体内部会产生电流。

这种电流的大小与电动势成正比,与电阻成反比。

数学表示为:I = E/R其中,I代表电流,E代表电动势,R代表电阻。

当电动势保持不变时,电流随着电阻的增加而减小;反之,当电阻保持不变时,电流随着电动势的增加而增大。

2. 电流与电动势的关系除了欧姆定律外,电流的大小还与电动势的其他因素相关。

(1)电源电动势电源电动势是指电源本身具有的驱动电荷流动的能力。

电源的电动势高低决定了电流的大小。

当电源电动势增大时,电流随之增大;反之,电流减小。

这是因为电源提供的电动势越大,能够推动更多的电荷通过导体,从而增大电流。

(2)导体长度导体长度对电流的大小也起到一定的影响。

其他条件相同的情况下,导体长度增加会导致电阻增加,从而使电流减小。

(3)导体横截面积导体横截面积也与电流的大小密切相关。

较大的横截面积会使电流增大,因为更多的电荷可以通过更宽的空间。

反之,较小的横截面积会使电流减小。

3. 应用领域电流的大小与电动势的关系在许多应用领域中都是非常重要的,如电路设计和电力传输等。

在电路设计中,根据电流与电动势的关系,可以合理选择电源电压和电阻大小,从而实现电路中所需的电流大小。

在电力传输中,合理选择导线的长度和横截面积,可以减小电阻,提高电流传输效率。

同时,合理选择电源电动势的大小,可以确保电流稳定,在传输过程中减少能量损耗。

总结:电流的大小与电动势之间存在着直接的关系。

根据欧姆定律,电流与电动势成正比,与电阻成反比。

这种关系不仅适用于电路设计和电力传输等领域,更是电学基础理论的重要组成部分。

高二物理 电源、电流、电动势 习题及答案解析

高二物理 电源、电流、电动势 习题及答案解析

电源、电流、电动势一、选择题1.(2016 武汉校级期末)下列关于电流和电动势说法正确的是()A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.电子在导体中定向移动的速率比电流的传导速率大C.非静电力做功越多,电源电动势越大D.电动势越大的电源,将其他形式的能量转化为电能的本领越大2.(2017春•醴陵市校级期中)下列关于电流的说法中正确的是()A.导体中产生电流的条件是导体两端保持一定的电势差B.电流的方向就是电荷的定向运动方向C.电流的方向不变的电流叫恒定电流D.电流的大小不变的电流叫恒定电流=,其中S为导体的横3.(2017春•东胜区校级期末)导体中电流I的表达式为I nqSv截面积,n为导体每单位体积内的自由电荷数,q为每个自由电荷所带的电荷量,v是()A.导体运动的速率B.电流传导速率C.电子热运动速率D.自由电荷定向移动的速率4.在某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个2价正离子和2.0×1019个1价负离子通过某一横截面,那么通过这个截面的电流是()A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A5.关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B.电子运动速率越大,电流越大C.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量6.半径为月的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q.现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流应有()A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍.则电流也将变为原来的2倍C.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大D.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小7.(2016 徐汇区二模)一根横截面积为S的铜导线,通过电流为I。

已知铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿伏伽德罗常数为N A,设每个铜原子只提供一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动速率为A .A MI N Se ρB .A MIN Se ρC .A IN M Se ρD .A IN Se M ρ8.下列关于电源电动势的说法中正确的有( )A .电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极做的功一定越多B .电源的电动势越大,非静电力将单位正电荷从负极移送到正极做的功一定越多C .电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多D .电源的电动势越大,非静电力移动相同电荷量转化的电能一定越多9.某电源的电动势为3.6 V ,这表示( )A .电路通过1 C 的电荷量,电源把3.6 J 其他形式的能转化为电能B .电源在每秒内把3.6 J 其他形式的能转化为电能C .该电源比电动势为1.5 V 的电源做功多D .该电源与电动势为1.5 V 的电源相比,通过1 C 电荷量时转化的电能多10.有一个电动势为3 V ,内阻不能忽略的电池两端接一电阻R ,1 C 电荷通过R 时,在R 上产生的热量( )A .大小3 JB .小于3 JC .等于3 JD .内阻未知,无法确定11.对于不同型号的干电池,下列说法正确的是( )A .1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B .1号干电池的容量比5号干电池的容量大C .1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D .把1号和5号干电池分别连入电路中,若电流,相同,它们做功的快慢相同12.如图所示,这是一种化学原电池,电路中电流计的作用是测出电流的方向,设测得外电路的电流方向如图所示,其中两金属板分别为锌板和铜板,电解槽中的电解液为硫酸铜,试分析下列说法中正确的是( )A .A 是铜片,B 是锌片B .A 是锌片,B 是铜片C .A 端是电源的正极,B 端是电源的负极D .该种电池能把化学能转化为电能13.手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,灯泡只发出很微弱的光,把它们取出来,用电压表测电压。

测电源电动势和内阻实验报告

测电源电动势和内阻实验报告

测电源电动势和内阻实验报告实验名称:测电源电动势和内阻实验目的:掌握测量电源电动势和内阻的方法,了解电源的实际特性及其参数。

实验仪器:数字万用表,电流表,电阻箱,直流电源。

实验原理:根据欧姆定律和基尔霍夫定律,可以得出电源电动势与电池内阻的计算公式。

电源电动势U=E-Ir;其中,E表示电源电动势,I表示电路中的电流,r表示电池的内阻。

内阻的计算公式为:r=(E-U)/I。

实验步骤:1、将电阻箱调整到最大电阻,断开输出端,使电源仅提供开路电压U0。

2、连接电路:将电源的正极接到正极线圈的一端,电源负极和电阻箱依次接在另一根导线上,再接在负极线圈一端。

3、用万用表测量正负极线圈间的电压U1,即电动势E。

4、打开电路,用万用表测量电路中的电流I。

5、再用万用表测量电路中的电压U2,即终端电压。

6、根据公式计算内阻r=(E-U2)/I,得出结果。

7、将电阻箱的电阻分别减小数倍,重复以上步骤,测量内阻。

实验结果与分析:第一次测量得到电动势E=12V、电流I=0.5A、终端电压U2=11.5V,计算得到内阻r=(E-U2)/I=1Ω。

第二次测量时,将电阻减小到一半,得到的内阻为0.5Ω。

第三次测量时,将电阻减小到1/3,得到的内阻为0.333Ω。

由此可知,当电路中电流增大时,电池的内阻也随之减小。

而当电路中电流较小时,电池的内阻相应地较大。

实验结论:1、本实验通过实验测量的结果说明,电池的内阻会影响到电路中的电流和电压。

2、本实验中得到的电池内阻值随着电路中电流增大而逐渐减小。

3、本实验结果表明,电池内阻对电池的使用寿命和性能有重要影响。

因此,在电池选择和使用过程中,应该充分考虑其内阻值。

电动势定义公式

电动势定义公式

电动势定义公式电动势(Electromotive Force,缩写为EMF)是指一个电源在单位正电荷通过它的回路时所产生的电能。

电动势可以通过以下公式来定义:电动势(EMF)= 电场强度(E)× 电荷(q)在这个公式中,电场强度(E)代表电场对电荷的力的强度,而电荷(q)则代表通过电路的正电荷数量。

通过这个公式,我们可以计算出电源所产生的电动势大小。

电动势是电源的一个重要特性,它决定了电源的能量输出能力。

一个电源的电动势越高,说明它能够向外输出的电能越多。

电动势的单位是伏特(Volt,缩写为V)。

在电路中,电动势与电流有着密切的关系。

根据欧姆定律,电流(I)等于电压(U)除以电阻(R)。

而电压则是电动势在电路中产生的效果,也就是说,电动势可以看作是电压的来源。

通过电动势产生的电压,将驱动电流在电路中流动。

不同类型的电源产生电动势的方式不同。

例如,化学电池通过化学反应来产生电动势,太阳能电池则利用光能转化为电能产生电动势。

无论是哪种电源,它们都是通过内部的物理或化学过程来产生电动势,从而驱动电流在电路中流动。

除了电源之外,电动势还可以通过电磁感应来产生。

根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化穿过一个闭合回路时,会在回路中产生感应电动势。

这就是电磁感应产生的电动势。

电磁感应广泛应用于发电机和变压器等设备中,通过磁场的变化来产生电动势,从而实现能量的转换和传输。

电动势是电路中一个重要的概念,它决定了电流的大小和方向。

在电路中,电动势可以看作是电能转化为其他形式能量的源头。

通过电动势的作用,电流得以流动,电路中的设备和元件才能正常工作。

总结一下,电动势是一个电源在单位正电荷通过它的回路时所产生的电能。

它可以通过电场强度和电荷的乘积来计算。

电动势决定了电源的能量输出能力,它与电流和电压有着密切的关系。

不同类型的电源通过不同的方式产生电动势,而电磁感应也可以产生电动势。

电动势是电路中电能转化的源头,驱动电流在电路中流动,使电路中的设备正常工作。

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电流和电源电动势
一、电流
电荷的定向移动形成电流。

导体内部存在电场是导体中产生电流的条件。

电磁学习惯上把正电荷的运动方向规定为电流方向。

这样,导体中电流的方向总是沿着电场方向,从高电位处指向低电位处。

二、电流强度
为了描述电流的强弱程度,规定在单位时间内通过任一截面的电量叫做该截面的电流强度,用表示。

设在时间内,通过导体任一截面的电量是,则
当时,有
大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流,简称直流电。

对于稳恒电流,有
在国际单位制中,规定电流为基本量,单位:安培(A)。

在电子学及某些电磁测量中,由于安培太大,常用毫安(A)、微安( A )作为电流强度的单位。

三、电流密度矢量
电流是标量,它只能描述导体截面的整体电流特征,而不能描述导体中每一点的电流情况。

但在实际中,有时会遇到电流在大块导体流动的情况,导体不同部位电流的大小和方向都不一样,形成一定的电流分布。

为了描述导体内每一点的电流情况,必须引入一个新的物理量—电流密度矢量。

定义导体中某一点的电流密度矢量,其数值等于单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电量,其方向为该点正电荷的运动方向。

在导体中某一点的附近取一与电流方向垂直的小面元通过该小面元的电流强度为则该点的电流密度大小为
如果的法线方向与电流方向的夹角为,则
通过导体任一曲面的电流强度为
即电流强度是电流密度矢量的通量,的直观意义是:通过导体截面的电流线的根数。

和都是描述电流的物理量。

单位:安培/米2(A/m2)
四、电流的连续性方程
设在导体内任取一闭合曲面, 在单位时间内从流出的电量,即通过向外流出的电流为。

根据电荷守恒定律,单位时间内从向外流出的电量,应等于单位时间内面内电量的减少。

设在时间内面的电量变化为,则面内电量的减少为。

因此
上式称作电流的连续性方程。

它是电荷守恒定律的积分形式。

五、电流的稳恒条件
稳恒电流是空间各点的不随时间变化的电流,即电流场的分布是不
随时间变化的,这就要求电荷分布是稳恒的、不随时间变化的。

或者说,对于任意的闭合面,有
上式就是电流的稳恒条件。

它表明,通过任一闭合面一侧流入的电量必然等于从另一侧流出的电量。

因此稳恒电流的电流线不可能在任何地方中断,它们永远是合线。

在稳恒电路中,通过一段导体各个截面的电流相等。

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