《2023年恒定电流考点总结.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年恒定电流考点总结.doc（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、恒定电流 一、电流1、电流：电荷的定向移动形成电流（例如：只要导线两端存在电压，导线中的自由电子就在电场力的作用下，从电势低处向电势高处定向移动，移动的方向与导体中的电流方向相反。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，导线内的电场线保持和导线平行。）2、电流产生的条件：a）导体内有大量自由电荷（金属导体自由电子；电解质溶液正负离子；导电气体正负离子和电子）b）导体两端存在电势差（电压）c）导体中存在连续电流的条件：是保持导体两端的电势差。3、电流的方向：电流可以由正电荷的定向移动形成，也可以是负电荷的定向移动形成，也可以是由正负电荷同时定向移动形成。习惯上规定：正电荷定向
2、移动的方向为电流的方向。说明：（1）负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同。金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。（2）电流有方向但电流强度不是矢量。（3）方向不随时间而改变的电流叫直流；方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流。通常所说的直流经常指的是恒定电流。4、电流的宏观表达式：I=q/t，合用于任何电荷的定向移动形成的电流。5、电流的微观表达式：I=nqvS（n为单位体积内的自由电荷个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率）二、电源和电动势1、电源：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。2、非静电力：电源内使正、负电荷分
3、离，并使正电荷聚积到电源正极，负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用。 来源：在化学电池（干电池、蓄电池）中，非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用；在温差电源中，非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用；在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用，即洛伦兹力。变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力，但因其力线呈涡旋状，通常不用作电源，也难以区分内外。作用：电源内部的非静电力使电源两极间产生并维持一定的电势差。当电源两极与电路（例如导体）接通后，在静电力推动下，正电荷从电源正极经电路移至负极，电势减少；在电源内部，非静电力克服静电力的阻碍，使正电荷又从负极经电源
4、内部移至正极，从而形成电荷流动的回路，该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。因此，静电力和非静电力是构成电流回路的两个必要因素。电源的几个参数： 电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关 内阻（r）:电源内部的电阻 容量：电池放电时能输出的总电荷量其单位是：Ah，mAh.注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小注意：在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。3电动势：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。定义式：E=W/q物理意义：表达电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领。电动势越大，电路中每通过
5、1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。注意： 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源自身）决定，跟电源的体积、外电路无关。 电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。 电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。三、部分电路欧姆定律1、导体的电阻：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻，R=U/I（定义式）注意：A、对于给定导体，R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的关系，R只跟导体自身的性质有关；B、这个式子（定义）给出了测量电阻的方法伏安法；C、电阻反映导体对电流的阻碍作用。2、部分电路欧姆定律：导体中电流强
6、度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比，I=U/R适应范围：一是部分电路，二是金属导体、电解质溶液，不合用于气体导电。IO U O IU1 2 1 23、导体的伏安特性曲线：用纵坐标表达电流I（U），横坐标表达电压U（I），这样画出的I-U（U-I）图象叫做导体的伏安特性曲线。注意：（1）对于电阻一定的导体，U-I曲线和I-U曲线都是过原点的直线，但是U-I图像的斜率表达电阻， I-U图像的斜率表达电阻的倒数，在比较电阻大小的时候注意是U-I图还是I-U图；（2）当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不是直线。4、线性元件和非线性元件（1）线性元件：伏安特性曲线是通过原点的直线的电学
7、元件。（2）非线性元件：伏安特性曲线是曲线，即电流与电压不成正比的电学元件5、导体中的电流与导体两端电压的关系（1）对同一导体，导体中的电流跟它两端的电压成正比。 （2）在相同电压下，U/I大的导体中电流小，U/I小的导体中电流大。所以U/I反映了导体阻碍电流的性质，叫做电阻（R） （3）在相同电压下，对电阻不同的导体，导体的电流跟它的电阻成反比。四、串联电路和并联电路1、串联电路电路中各处的电流强度相等。I1=I2=I3=I U1/R1=U2/R2=U总/R总 =I电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U1+U2+U3+=U串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。R1+R2+R3+=R串联电
8、路的功率分派：P=I2R P1+P2+P3=P =I2n个相同电池（E、r）串联：En = nE rn = nr2、 并联电路 并联电路中各支路两端的电压相等。U1=U2=U3=U 电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。I1+I2+I3+=I 并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。 1/R1+1/R2+1/R3+=1/R 对两个电阻并联有：R=R1R2/（R1+R2） 电流分派：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/Rn个相同电池（E、r）并联：En = E rn =r/n并联电路的功率分派：P=I2R P1+P2+P3=P P1R1=P2R2=P3R3=U23、几点注意事项：
9、几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一； 若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻； 若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大； 若并联的支路增多时，总电阻将减小；当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。4、混联电路的分析方法：1分支法；2等势法 5、含容电路的计算：电容器充放电时形成电流，稳定期视为断路，解题的关键是拟定电容器两极间的电势差6、电流表的改装电流表的原理：电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指针偏角与电流强度I成正比，即kI，故表的刻度是均匀的表头：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其它电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从
10、刻度盘上读出来的描述表头的三个特性量：电表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug，它们之间的关系是Ug=IgRg，因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即用电流表可以表达电压，只是刻度盘的刻度不同因此，表头串联使用视为电流表，并联使用视为电压表电表改装和扩程：要抓住问题的症结所在，即表头内线圈允许通过的最大电流（Ig）或允许加的最大电压（Ug）是有限制的电流表改装成电压表方法：串联一个分压电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即n，则根据分压原理，需串联的电阻值，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大电流表改装成电流表方法：并联一个分流电阻R，如图7-2-4所示
11、，若量程扩大n倍，即n，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值，故量程扩大的倍数越高，并联电阻值越小改装后的几点说明：改装后，表盘刻度相应变化，但电流计的参数（Rg、Ig并没有改变）电流计指针的偏转角度与通过电流计的实际电流成正比改装后的电流表的读数为通过表头G与分流小电阻R小所组成并联电路的实际电流强度；改装后的电压表读数是指表头G与分压大电阻R大所组成串联电路两端的实际电压非抱负电流表接入电路后起分压作用，故测量值偏小；非抱负电压表接入电路后起分流作用故测量值也偏小考虑电表影响的电路计算问题，把电流表和电压表当成普通的电阻，只是其读数反映了流过电流表的电流强度，或是电压表两端的电压五、
12、焦耳定律1、电功：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表达。实质是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增长。注意：功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键表达式：W = IUt 说明：表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。合用条件：I、U不随时间变化恒定电流2、电功率：单位时间内电流所做的功 P=W/t=UI（对
13、任何电路都合用），电流在一段电路上做功的功率P，和等于电流I跟这段电路两端电压U的乘积。3、额定功率和实际功率a）额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。b）实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。4、焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方，导体的电阻和通电时间成正比 Q=I2Rt说明：a)表白电流通过导体时要发热,焦耳定律就是研究电流热效应定量规律的。b)注意式中各量的单位.5、电功和电热: 纯电阻电路：电流做功将电能所有转化为热能，所以电功等于电热 Q= I2Rt=W=U
14、It非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其它能（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其它或UIt=I2Rt+E其它注意：在包具有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍等于UIt, 电热仍等于I2Rt.但电功不再等于电热而是大于电热了，UItI2Rt6、电功率与热功率电功率：单位时间内电流做的功计算公式P=W/t=UI（合用于一切电路），对于纯电阻电路P=I2R=U2/R用电器的额定功率是指电器在额定电压下工作时的功率；而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率热功率：单位间内电流通过导体时产生的热量计算公式P=Q/t=I2R（合用于一切电路），对于纯电阻
15、电路尚有P=UI= U2/R电功率与热功率的关系：纯电阻电路中，电功率等于热功率非纯电阻电路中，电功率大于热功率六、电阻定律1、电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与导体的长度L成正比，与它的横截面积S成反比式中是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率，单位为欧米（m）。注意：某导体形状改变后，由于质量不变，则总体积不变、电阻率不变，当长度L和面积S变化时，应用VSL来拟定S、L在形变前后的关系，分别用电阻定律即可求出L、S变化前后的电阻关系。2、电阻率：反映材料导电性能的物理量.材料的电阻率随温度的变化而改变；某些材料的电阻率会随温度的升高而变大（如金属材料）；某些材料的电阻率会随温度的升高而减小（如半导体材料、绝缘体等）；而某些材料的电阻率随温度变化极小（如康铜合金材料）；纯金属的电阻率小,合
