恒定电流知识点总结.
恒定电流-知识点总结

逻辑电路:与门电路,或门电路,非门电路
恒定电流-知识点
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也能够是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
11.伏安法测电阻
电流表内接时(图已):
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接时(图甲):
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+Rx)<R真
当Rx>>RA或R2x>>RARV选用内接法
当Rx<<RV或R2x<<RARV选用外接法
表头G和RP组成的整体就是电流表。选用不同阻值的RP能得到不同量程的电流表。
图2中,当表头满偏时,通过电流表的总量程为I,通过表头的电流为Ig,根据欧姆定律有
IgRg=(I-Ig)RP
故得 (1)
若表头的量程要扩大 倍,则 。
根据改装电流表的量程I、表头的量程Ig和内阻Rg,可算出分流电阻RP。
(3)改装成电压表
(4)当电源有内阻时,外电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
第二章恒定电流知识点总结

第二章《恒定电流》知识点总结一、电流1、电流形成得条件:电荷得定向移动。
规定正电荷定向移动得方向为电流得方向。
2、电流强度I①定义式: 单位:安培(A)②微观表达式: 其中:n为自由电荷得体密度;q为自由电荷得电量;S为导体得横截面积;v为自由电荷定向移动得速度。
二、电源1、电源得作用:①电源相当于搬运工,把负电荷从电源正极搬到电源负极,使正极积累正电荷,负极积累负电荷;②电源使导体两端存在一定得电势差(电压);③电源使电路中有持续电流。
2、电动势E①物理意义:电动势就是描述电源把其她形式得能转化为电能本领得物理量。
②定义式:单位:伏特(V),其大小就是由电源本身决定得。
③电动势E与电势差U得区别:电动势,非静电力做功,其她形式得能转化为电能;电势差,电场力做功,电势能转化为其她形式得能。
做多少功,就转化了多少能量。
三、欧姆定律1、电阻R①物理意义:导体对电流得阻碍作用。
②定义式: 单位:欧姆(Ω),其大小就是由导体本身决定得。
③决定式:,其中ρ为电阻率,反映材料得导电性能得物理量。
金属导体得电阻率随着温度得升高而增大;合金得电阻率随着温度得变化而变化不明显;半导体得电阻率随着温度得升高而减小。
2、欧姆定律注意:这就是一个实验规律,I、U、R三者之间并无决定关系。
3、伏安特性曲线I-U图像:图像越靠近U轴,导体得电阻越大。
①线性元件:I-U图像就是过原点O得直线。
如R1,R2等,并且R1<R2。
②非线性元件:I-U图像不就是过原点O得直线。
如A、B等四、串并联电路得特点P=P1+P2+P31、串联电路①定义:用电器首尾相连得电路。
②串联电路得特点;;;2、并联电路P=P1+P2+P3①定义:用电器并排相连得电路。
②并联电路得特点;;;五、焦耳定律1、电功W与电功率P电功,单位:焦耳(J);电功率,单位:瓦特(W)2、电热Q电热,单位:焦耳(J);热功率,单位:瓦特(W)其中:以上四式适用于任何电路,r为用电器得内阻。
恒定电流知识点总结

恒定电流知识点总结恒定电流是指在电路中电流的大小保持不变的状态。
在学习电流方面,我们需要了解一些基本的知识点。
接下来,本文将对恒定电流的相关知识进行总结。
1. 电流的定义和单位电流是电荷的流动,用来描述单位时间内经过某一横截面的电荷量。
电流通常用字母“I”表示,单位是安培(A)。
2. 恒定电流的特点恒定电流的特点是电流大小不变,其它相关参数如电阻、电压也保持不变。
恒定电流在电路中起到稳定电路工作的作用。
3. 恒定电流的计算方法恒定电流的计算方法是根据欧姆定律,即电流等于电压除以电阻的值。
公式为:I = V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
4. 串联电路中的恒定电流串联电路中的电流是恒定的,即整个串联电路中的电流大小相等。
在串联电路中,电流通过每个电阻的大小相同。
5. 并联电路中的恒定电流并联电路中的电流是恒定的,即整个并联电路中的电流之和等于总电流。
在并联电路中,电流以不同的路径流动,但总电流保持恒定。
6. 电阻对恒定电流的影响电阻对恒定电流有重要影响。
当电阻增加时,恒定电流会减小;当电阻减小时,恒定电流会增大。
电阻是控制电流大小的重要因素。
7. 恒定电流在生活中的应用恒定电流在生活中有广泛的应用。
例如,电子设备中的电路需要恒定电流来保证设备的安全可靠运行。
此外,恒定电流还用于电焊、电解、电镀等工业领域。
恒定电流是电路中的重要概念,掌握有关恒定电流的知识,有助于我们更好地理解电路的工作原理。
通过本文的总结,希望读者对恒定电流有更清晰的认识,并能应用到实际生活和学习中。
总结:本文对恒定电流的定义和单位、特点、计算方法,以及在串联电路和并联电路中的表现进行了阐述。
同时强调了电阻对恒定电流的影响以及恒定电流在生活中的应用。
通过对恒定电流知识点的总结,读者可以更好地理解和应用这一概念。
高二物理选修3-1第二章恒定电流

第二章、恒定电流知识点一、导体中的电场和电流1. 导线中的电场⑴形成因素:是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
⑵方向:导线与电源连通后,导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。
⑶性质:导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。
恒定电场:导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管导线中的电荷在运动,但有的流走,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也不会随时间变化。
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。
2. 电流⑴导体形成电流的条件:①要有自由电荷②导体两端形成电压。
⑵电流定义:通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。
公式:⑶电流是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反)。
单位:A, 1A=103 mA=106μA恒定电流:大小方向不随时间的变化而变化的电流.我们生活中能使电器正常的电流就是恒定电流;⑷电流微观表达式:I=nqvs,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷电荷量,s是导体的横截面积,v是自由电荷的定向移动速率。
(适用于金属导体)说明:导体中三种速率(定向移动速率非常小约10-5m/s,无规律的热运动速率较大约105 m/s,电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮)例1.某电解池中,若在 2 s内各有×1019个二价正离子和×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( ).A.O B. A C. A D. A解析:电荷的定向移动形成电流,但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时,通过某截面的电量应是两者绝对值的和。
故由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,则在 2 s 内通过截面的总电量应为:q=×10-19×2××1019C+×10-19×1××1019C=。
恒定电流知识点总结

恒定电流一.电流1. 要有自由电荷,导体两端形成电压。
2.正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反)。
3.通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。
4.公式: (1)qI t=(2)I nqvs =。
其中 n 是单位体积内的自由电荷数,q 是每个自由电荷电荷量,S 是导体的横截面积,v 为自由电荷的定向移动速率。
5.安培,简称安,符号:A 。
二.电阻、电阻率1.电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。
(1)U R I =(2)SLR ρ=2.导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用的大小,R 越大,阻碍作用越大。
3.导体的电阻R 与它的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比4.电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响。
金属导体的电阻率随温度的升高而变大,半导体的电阻率随温度的升高而减小,有些合金的电阻率不受温度影响。
5.欧姆(欧),符号Ω。
三.欧姆定律1.导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟它的电阻R 成反比。
2.UI R=3.适用与金属导电和电解液导电,对气体导体和半导体元件并不适用。
4.导体的伏安特性曲线:用表示横坐标电压U ,表示纵坐标电流I ,画出的I U -关系图线,它直观地反映出导体中的电流与电压的关系。
⑴伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律。
U⑵伏安特性曲线不是直线的电学元件,不适用于欧姆定律。
四.电功、电热及电功率1.电功(1)定义是电路中电场力移动电荷做的功。
(2)公式是W qU=,W UIt=(3)实质是电能转化为其他形式能的过程2.电热(焦耳定律)(1)电流流过一段导体时产生的热量。
(2)22U Q I Rt tR ==(3)电流做功过程中电能转化为内能多少的量度。
3.电功与电热的关系:(1)电流做功将电能全部转化为内能,所以电功等于电热,即Q=W.(2)非纯电阻电路:电流做功将电能转化为热能和其他形式的能(如机械能、化学能等),所以电功大于电热,由能量守恒可知W=Q+E其他或UIt=I2Rt+E其他4.电功率(1计算式:WP UIt==,对纯电阻电路还有22UP I RR==(2)额定功率和实际功率五.电动势(E)1.反映电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量。
恒定电流知识点总结

、基本概念1电流电流的定义式:I =q,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
对于金属导体有l=nqvS(n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截面积,v为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s, 远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3X 108m/s),这个公式只适用于金属导体。
2•电阻定律导体的电阻R跟它的长度I成正比,跟它的横截面积S成反比。
R=P丄s⑴P是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率。
单位是⑵纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
⑶材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大。
铂较明显,可作为金属热电阻,用于温度测量;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于标准电阻。
②半导体的电阻率一般随温度的升高而减小。
③有些物质当温度接近0 K时,电阻率突然减小到零一一这种现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物体叫超导体。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T c。
有些材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,这种材料称为半导体。
3.欧姆定律解:通过灯丝的电流越大,温度越高,温度达到一定值时灯丝发出可见光,这时灯丝温度有几千度。
考虑到灯丝的电阻率随温度的变化,U越大I-U曲线上对应点与原点连线的斜率越小,选A。
练习1.下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象选C。
4.电功和电热电功就是电场力做的功,因此W=UIt;由焦耳定律,电热Q=l2Rt。
2⑴对纯电阻而言,电功率等于热功率:W=Q=UIt =I 2R t=^t,因此lU = I 2R第七章恒定电流Q m。
I (适用于金属导体和电解质溶液,不适用于气体和半导体导电。
)R电阻的伏安特性曲线:注意I-U曲线和U-I曲线的区别。
若电阻率随温度的变化, 电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
例1•小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示■P解:此图象描述P随U2变化的规律,由功率表达式知o P , U越大,电阻越大,RU2图象上对应点与原点连线的斜率越小。
恒定电流知识点归纳
恒定电流知识点归纳恒定电流是指电路中通过导体的电流是保持不变的状态。
在恒定电流下,电流的大小不会随时间的变化而变化。
以下是有关恒定电流的一些重要知识点的概括。
1.恒定电流的特点:恒定电流的特点是电路中通过导体的电流大小是不变的。
这意味着电流在整个电路中的各个点上的大小保持一致。
2.恒定电流的产生:恒定电流可以通过直流电源或恒定电流源提供。
直流电源提供的电流是恒定的,而恒定电流源则通过自身的控制系统来维持恒定的电流输出。
3.恒定电流和欧姆定律:根据欧姆定律,电流、电阻和电压之间存在以下关系:I=V/R,其中I是电流,V是电压,R是电阻。
在恒定电流下,电阻不变,则根据欧姆定律,电压和电流成正比。
4.恒定电流的测量:恒定电流可以通过电流表来测量。
电流表是连接在电路中的一种测量仪器,它可以测量通过它的电流大小。
在恒定电流下,电流表的指针或数字显示将保持不变。
5.恒定电流与电路元件的关系:在恒定电流下,电路中不同的电路元件会表现出不同的特性。
例如,电阻器基于欧姆定律会产生电压降,电流源会保持恒定输出电流。
6.恒定电流和能量转换:在恒定电流下,电路中的能量转换是恒定的。
例如,在恒定电流通过电阻器时,电能被转化为热能,从而导致电阻器发热。
这种能量转换是稳定的,不会随时间的推移而变化。
7.恒定电流和电路分析:恒定电流可以简化电路分析。
由于电流保持不变,可以使用基本电路定律(如欧姆定律和基尔霍夫定律)对电路进行分析,并解决电路中的未知量。
8.恒定电流和电路中的其他影响因素:在实际电路中,还存在其他影响恒定电流的因素,如电路中的电感和电容等。
这些元素会引入电流的变化,并导致电路中的振荡和反馈效应。
总结:恒定电流是电路中通过导体的电流保持不变的状态。
恒定电流不受时间的影响,具有稳定的特点。
恒定电流与欧姆定律、电路元件的特性、能量转换和电路分析等有着密切关系。
对于电路设计和分析来说,恒定电流是一个基本的概念,对于理解电路的行为和性能非常重要。
恒定电流知识点
恒定电流知识点恒定电流是电学中的一项基本概念,指电路中流过导体的电流大小保持不变的情况。
在恒定电流下,电流值不随时间变化,因此也称之为恒流。
恒定电流有以下几个重要的知识点:一、恒定电流的特征恒定电流的特征在于电流的大小保持不变,这意味着每个电子的流动速度和数量都是恒定的。
在一个闭合电路中,电子从正极流向负极,形成电流的闭合回路。
在该回路中,电流通过导线以相同的速率和数量流动,不随时间变化。
二、恒定电流的电路关系在恒定电流的情况下,电路中的电压和电阻呈线性关系。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)与电阻(R)的比值:I = V/R。
换句话说,当电压保持不变时,电流与电阻成反比关系;当电阻保持不变时,电流与电压成正比关系。
三、恒定电流的单位和测量恒定电流的单位是安培(A)。
安培是国际单位制中电流的基本单位,表示每秒通过导体横截面上的电荷量。
测量电流常用的仪器是电流表,连接在电路中的导线上,可准确测量电流的大小。
四、恒定电流的应用恒定电流在电学中有广泛的应用。
在日常生活中,我们常见的电子设备如电灯、电视、冰箱等都需要恒定电流来正常工作。
此外,恒定电流还被广泛应用于电化学、电镀、电解等工业领域。
五、恒定电流的影响因素恒定电流的大小受多种因素影响。
其中,电源的电压和电阻是两个主要因素。
当电源的电压增大或电阻减小时,电流也会相应地增大。
此外,电路中的温度、导线材料等因素也会对恒定电流产生影响。
六、恒定电流的安全问题在处理恒定电流时,安全是非常重要的考虑因素。
电流过大可能对人体产生危险,因此,我们需要采取正确的安全措施,如佩戴绝缘手套和穿戴防护设备,以确保自身安全。
总结:恒定电流是电学中的核心概念,表征电路中电流保持不变的情况。
了解恒定电流的特征、电路关系、单位和测量方法、应用领域、影响因素以及安全问题对于理解电学原理和应用非常重要。
在日常生活中,我们常常接触到恒定电流,因此理解和熟悉恒定电流的知识点对我们来说至关重要。
高中物理 恒定电流 知识点归纳
高中物理恒定电流知识点归纳恒定电流是指电流大小和方向不发生变化的电流,它在电路中的作用非常重要。
本文将对恒定电流的相关知识进行归纳。
恒定电流的基础概念在电路中,电子在导体中移动形成电流。
电流的大小和方向取决于电子的数量和移动方向。
如果电子的数量和移动方向保持不变,那么电流就是恒定电流。
恒定电流可以表示为:I = Q / t其中,I 表示电流,Q 表示通过截面的电荷量,t 表示时间。
恒定电流的单位是安培(A)。
恒定电流的特性恒定电流有以下特性:1.电流大小不变:恒定电流在电路中流动时,电流大小不会发生变化。
2.电流方向不变:恒定电流在电路中流动时,电流方向不会发生变化。
3.电流稳定:恒定电流在电路中流动时,电流稳定,不会出现突然增加或减小的情况。
4.恒定电流的大小受电压和电阻的影响:当电压和电阻不变时,恒定电流大小保持不变。
恒定电流的计算方法1.直接测量电流表读数:将电流表串联在电路中,测量电流表的读数,即可得知电路中的电流大小。
2.根据欧姆定律计算:欧姆定律表示 U = RI,其中 U 表示电压,R 表示电阻,I 表示电流。
利用欧姆定律,可以根据电源电压和电阻计算出电路中的电流大小。
3.根据功率和电压计算:根据功率公式 P = UI,其中 P 表示功率,U 表示电压,I 表示电流,利用功率公式可以根据电源功率和电压计算出电路中的电流大小。
恒定电流的应用1.简单电路:在简单的电路中,恒定电流可以用于驱动电器,如电灯、电风扇等。
2.电化学:在电化学反应中,恒定电流可以用于电解、电沉积等过程。
3.电磁学:在电磁学中,恒定电流可以用于产生恒定的磁场。
4.计算机技术:在计算机技术中,恒定电流用于计算机主板上的电源电路。
恒定电流的注意事项1.确保电路合理:在使用恒定电流时,需要确保电路结构合理,避免短路,否则会引起危险。
2.谨慎操作电路:在操作电路时,应该正确选择电器、电源和电线,以及正确地连接电路,避免出现电击等危险。
高中物理恒定电流知识点总结
高中物理恒定电流知识点总结1. 电流的定义与表示1.1 电流的定义电流指的是单位时间内通过导体的电荷量,用符号I 表示,单位是安培(A)。
1.2 电流的表示电流可以使用电流表进行测量,通常通过将电流表连接在电路中的一段导线上,来测量通过该导线的电流。
2. 恒定电流的特点2.1 恒定电流的定义恒定电流是指电流大小和方向保持不变的电流。
2.2 恒定电流的特点•恒定电流在电路中的各点的电势相等;•恒定电流沿闭合回路的任意路径的电势降为零;•恒定电流在电路中的分支上的电流满足分流定律;•恒定电流在电路中的两个节点之间的总电流满足聚流定律。
3. 恒定电流的电路元件3.1 电源电源是提供电流的设备,常见的电源有电池和发电机。
电源的正极和负极连接在闭合回路中的两个不同点上,使电流可以通过电路流动。
3.2 电阻电阻是用来限制电流的元件,它的单位是欧姆(Ω),用符号 R 表示。
电阻的大小决定了通过它的电流大小,根据欧姆定律,电流与电压和电阻之间存在着线性关系:I = U / R。
3.3 导线导线是电流流动的路径,通常由金属制成,具有较低的电阻,能够提供良好的电流传输。
3.4 开关开关用于控制电路的通断,当开关闭合时,电路形成闭合回路,电流可以通过;当开关断开时,电路中断,电流无法流动。
4. 恒定电流的基本定律4.1 恒定电流的欧姆定律恒定电流通过一个电阻时,电阻两端的电压与电流成正比关系,即 U = I * R,其中 U 是电压,I 是电流,R 是电阻。
4.2 恒定电流的分流定律恒定电流在分支电路中分流,分支电流与分支电阻之间成反比关系,即 I1 / I2 = R2 / R1,其中 I1 和 I2 是分支电流,R1 和 R2 是分支电阻。
4.3 恒定电流的聚流定律恒定电流在节点处聚流,节点处的总电流等于流入节点的电流之和,即 I1 = I2 + I3,其中 I1 是总电流,I2 和 I3 是流入节点的电流。
5. 恒定电流的应用5.1 电路中各元件之间的关系恒定电流的知识可以用于解析电路中各元件之间的关系。
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恒定电流知识点总结一、部分电路欧姆定律电功和电功率(一)部分电路欧姆定律1.电流(1)电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。
形成电流的条件是:①要有能自由移动的电荷;②导体两端存在电压。
(2)电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值,叫电流强度。
①电流强度的定义式为:②电流强度的微观表达式为:n为导体单位体积内的自由电荷数,q是自由电荷电量,v是自由电荷定向移动的速率,S是导体的横截面积。
(3)电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。
在外电路中电流由高电势端流向低电势端,在电源内部由电源的负极流向正极。
2.电阻定律(1)电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上:。
(2)电阻定律:公式:,式中的为材料的电阻率,由导体的材料和温度决定。
纯金属的电阻率随温度的升高而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。
(3)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。
半导体的特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。
(4)超导体:有些物体在温度降低到绝对零度附近时。
电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导;发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。
3.部分电路欧姆定律内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。
公式:适用范围:金属、电解液导电,但不适用于气体导电。
欧姆定律只适用于纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路。
伏安特性:描述导体的电压随电流怎样变化。
若图线为过原点的直线,这样的元件叫线性元件;若图线为曲线叫非线性元件。
(二)电功和电功率1.电功(1)实质:电流做功实际上就是电场力对电荷做功,电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。
(2)计算公式:适用于任何电路。
只适用于纯电阻电路。
2.电功率(1)定义:单位时间内电流所做的功叫电功率。
(2)计算公式:适用于任何电路。
只适用于纯电阻电路。
3.焦耳定律电流通过电阻时产生的热量与电流的平方成正比,与电阻大小成正比,与通电时间成正比,即(三)电阻的串并联1.电阻的串联电流强度:电压:电阻:电压分配:,功率分配:,2.电阻的并联电流强度电压电阻电流分配,功率分配,注意:无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P是等于各个电阻耗电功率之和,即P=P1+ P2+…+P n二、闭合电路欧姆定律(一)电动势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,例如一节干电池的电动势E=1.5V,物理意义是指:电路闭合后,电流通过电源,每通过lC的电荷,干电池就把1.5J 的化学能转化为电能。
(二)闭合电路的欧姆定律1.闭合电路欧姆定律闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路中的电阻之和成反比:。
常用表达式还有:和2.路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的,不随外电路电阻的变化而改变,而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的:(1)外电路的电阻增大时,I减小,路端电压升高;(2)外电路断开时,R=。
路端电压U=E;(3)外电路短路时,R=0,U=0,(短路电流).短路电流由电源电动势和内阻共同决定.由于r一般很小。
短路电流往往很大,极易烧坏电源或线路而引起火灾。
路端电压随外电阻变化的图线如图所示。
3.电源的输出功率随外电阻变化的讨论(1)电源的工作功率:,这个功率就是整个电路的耗电功率,通常叫做电源的供电功率。
(2)内耗功率:。
(3)输出功率:,式中U为路端电压。
特别地,当外电路为纯电阻电路时,由得,,故R=r(内、外电阻相等)时最大,且最大值为,图线如图所示。
可见,当R<r时,R增大,输出功率增大。
当R>r时,R增大,输出功率减小。
三、电阻的测量(一)伏安法测电阻1.原理,其中U为被测电阻两端电压,I为流经被测电阻的电流。
2.两种测量电路——内接法和外接法(1)内接法电路形式:如图所示。
误差:适用条件:当R>>R A,即内接法适用于测量大电阻。
(2)外接法电路形式:如图所示。
测量误差:,即R测<R x适用条件:R<<R v即外接法适用于测小电阻。
3.怎样选择测量电路(1)当被测电阻R x的大约阻值以及伏特表和电流表内阻R V R A已知时;若,用内接法。
若,用外接法(2)当R x的大约阻值未知时.采用试测法,将电流表、电压表及被测电阻R x按下图方式连接成电路;接线时,将电压表左端固定在a处,而电压表的右端接线柱先后与b和c相接,与b相接时,两表示数为(U1,I1),当与c接触时,两表示数变为(U2,I2);若即电压表示数变化大.宜采用安培表外接法。
若即电流表示数变化较显著时,宜采用安培表内接法。
4.滑动变阻器的两种接法——限流式和分压式(1)限流式:如图所示,即将变阻器串联在电路中。
在触头P从变阻器左端移动到右端过程中,电阻R x上的电压变化范围为:(忽略电源内阻)(2)分压式:如图所示,当触头P从变阻器左端移动到右端过程中,电阻R x上的电压变化范围是0~E(忽略电源内阻)。
若要求待测电阻的电压从0开始变化时,变阻器一定采用分压式。
(二)用欧姆表测电阻1.欧姆表的构造欧姆表构造如图所示,其内部包括电流表表头G、电池E和调零电阻R2.原理当红、黑两表笔短接时.如图(甲)所示,调节R,使电流表指针达到满偏电流(即调零),此时指针所指表盘上满刻度处.对应两表笔间电阻为0,这时有:当红、黑表笔断开,如图(乙)所示,此时,指针不偏转,指在表盘最左端,红、黑表笔间的电阻相当于无穷大,R=。
当两表笔间接入待测电阻R,时,如图(丙)所示,电流表的电流为:当R x改变,I x随之改变,即每一个R x都有一个对应的I x,将电流表表盘上I x处标出对应R x的R x值,就制成欧姆表表盘,只要两表笔接触待测电阻两端,即可在表盘上直接读出它的阻值。
由于I x不随R x均匀变化,故欧姆表表盘刻度不均匀。
3.合理地选择挡位由于欧姆表表盘中央部分的刻度较均匀,读数较准,故选用欧姆表挡位时,应使指针尽量靠近中央刻度。
4.欧姆表使用时须注意(1)使用前先机械调零,使指针指在电流表的零刻度。
(2)要使被测电阻与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆。
(3)合理选择量程,使指针尽量指在刻度的中央位置附近。
(4)换用欧姆挡的另一量程时,一定要重新调零。
(5)读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍数。
(6)测量完毕,拔出表笔,开关置于交流电压最高挡或OFF挡。
若长期不用,须取出电池。
[典型例题]例1、如图所示电路中,电阻R1、R2、R3的阻值都是1Ω,R4、R5的阻值都是0.5Ω,ab端输入电压U=6V,当cd端接伏特表时,其示数是________V;ab端输入电压U=5V,当cd端接安培表时,其示数是_________A。
例2、如图所示,E=6V,r=1Ω,当R1=5Ω,R2=2Ω,R3=3Ω时,平行板电容器中的带电微粒正好处于静止状态,当把R1、R2、R3的电阻值改为Rˊ1=3Ω,Rˊ2=8Ω,Rˊ3=4Ω,带电微粒将做什么运动?例3、如图所示的电路中,R1为滑动变阻器,电阻的变化范围是0~50Ω, R2=1Ω,电源的电动势为6V,内阻为2Ω,求滑动变阻器R1为何值时,(1)电流输出功率最大;(2)消耗在R1上的功率最大;(3)消耗在R2上的功率最大;说明:对于电源,有三种意义的电功率:(1)总电功率P总=P出+P内=EI。
(2)输出功率P出=UI(3)电源内阻发热损耗的电功率P内=I2r电源的效率则是=×100%=×100%=×100%电源的输出功率最大时是否是效率最高呢?下面我们来讨论这个问题当电源电动势E和内电阻r一定时,电源的输出功率(外电路的总功率)P出=I2R随负裁电阻R的变化是非单调的变化。
将I=代入上式可得P出=I2R=R==,由上式可得,当R=r时,P出最大,且P出m==。
P出随负载电阻及变化的曲线,如图所示,由图可见,对于同一输出功率(P出m除外),有两个可能的外电阻值。
当电源有最大输出功率时,电源的效率=×100%=50%而当R时(外电路断路),1,当R0时(外电路短路),0所以并非电源有最大输出功率时,效率就高。
例4、如图所示的电路中,R1与R3为定值电阻,R2是滑动变的阻值增大,则安阻器。
若变阻器的滑动端向右移动,使R培表的示数将_________。
例5、阻值较大的电阻R1、R2串联后,接入电压U恒定的电路,如图所示。
现用同一电压表分别测量R1、R2的电压,测量值分别为U1和U2,则:()A、U1+U2=UB、U1+U2<UC、U1/U2=R1/R2D、U1/U2≠R1/R2例6、在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的,为了查出断导线,某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a, 再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数,在下列选挡中,符合操作规程的是:()A、直流10V挡B、直流0.5A挡C、直流2.5V挡D、欧姆挡。