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1、WORD格式恒定电流电路根本概念和定律一、电流、电阻和电阻定律1电流：电荷的定向移动形成电流(1)形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差(2)电流强度：通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。 (定义 )I=Q/tI=Q/t ；假设导体单位体积内有n 个电子，电子定向移动的速率为v，假假设导体单位长度有N 个电子，那么 I Nesv表示电流的强弱 , 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在外电路中正负，内电路中负正单位是：安、毫安、微安 1A=103mA=106A区分两种速率：电流传导速率等于光速和电荷定向移动速率机械运动速率
2、。2电阻、电阻定律(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。uR= (定义 )( 比值定义 )； U-I 图线的斜率I导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与 U.I 无关 .(2) 电阻定律：温度一定时导体的电阻L(决定 )R 与它的长度 L 成正比 ,与它的横截面积 S 成反比。 R=S(3) 电阻率：电阻率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IUR1R2二、局部电路欧姆定律R1R21212(1)内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R 成反比。UOUOI(2)公式：IR(3)适用X围：适用于金属导体、电解液导体，不适用于空气导体和某些
3、半导体器件(4)图象：导体的伏安特性曲线-导体中的电流随随导体两端电压变化图线，叫导体的伏安特性曲线。例如UI 图象。注意： 我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I 认为电阻 R 随电压大而大，随电流大而小 I 、 U、 R 必须是对应关系对应于同一段电路即 I是过电阻的电流， U 是电阻两端的电压三、电功、电功率1电功：电流做功的实质：电场力移动电荷做功，( 只有力才能做功 )；电荷的电势能其它形式的能。电流做功的过程是电能其它形式的能的过程 .单位： J； kwh电场力做的功 W qU=UIt= I2 Rt=U 2t/R( 只适于纯电阻电路 )2电功率：电流做功的快慢，即电流
4、通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI ；单位： w ；3焦耳定律：电流通过一段只有电阻元件的电路时，在t 时间内的热量 Q=I 2Rt4电功率与热功率之间的关系纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中，电功率只有一局部转化成热功率纯电阻电路：电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等非纯电阻电路：电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一局部转化成内能规律方法(1)用电器正常工作的条件：用电器两端的实际电压等于其额定电压.用电器中的实际电流等于其额定电流用电器的实际电功率等于其额定功率由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，因此它们是用电器正常工
5、作的等效条件(2)用电器接入电路时：纯电阻用电器接入电路中，假设无特别说明，应认为其电阻不变用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.专业资料整理WORD格式串、并联及混联电路一、串联电路电路中各处电流 一样 I=I 1=I2=I3=,串联电路 两端的电压 等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U2+U3 ,串联电路的 总电阻 等于各个导体的电阻之和，即R=RR, Rn12串联电路中 各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比 ( 串联电阻具有分压作用制电压表)，即U1U 2U nIR1R2RnPPPn2串联电路中 各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即12IR1R2Rn注意 :允许通过的最大电流
6、 = 各串联电阻额定电流的最上值；允许加的最大电压=允许通过的最大电流R 总电路的总功率 =各电阻消耗的功率之和 .二、并联电路并联电路中 各支路两端的电压 一样 U=U 1=U2=U3, 并联电路 总电路的电流 等于各支路的电流之和I=I 1 I2I3=, 并联电路 总电阻的倒数 等于各个导体的电阻的倒数之和。1111.RR1R2Rnn 个一样的电阻 R 并联 R 总=；总电阻比任一支路电阻小两个支路时 R 总 =特别注意： 在并联电路中增加支路条数，总电阻变小三个支路时 R 总 =增加任一支路电阻，总电阻增大 并联电路中 通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比 ( 并联电阻具有分流作用改装电流
7、表) ，即 I 1 R1I 2R2=, I nRn = U 支路电阻越小，通过的电流越大。 并联电路中 各个电阻消耗的功率 跟它的阻值成反比，即 P1R1 =P2R2=, =Pn Rn=U2注意 :几条支路并联，允许加的最大电压=和支路额定电压的最小值；最小的额定电压总允许的最大电流R 总电路的总功率= 各电阻消耗的功率之和闭合电路的欧姆定律一、电源1电源 ：是将其它形式的能转化成电能的装置2电动势：单位：V。非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值， E=W/q 。表示电源把其它形式的能电能本领的大小，等于电路中通过1 C 电量时电源所提供的电能的数值在数值上 = 电源没有接入电路时两极
8、板间的电压，内外电路上电势降落之和EU 外U 内3电动势是标量要注意电动势不是电压；电动势电势差物理意义反映电源内部非静电力做功把其它反映电路中电场力做功把电能转化为其它形式能的形式的能量转化为电能的情况情况定义式E=W/qU=W/qW 为电源的非静电力把正电荷从电W 为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所源内由负极移到正极所做的功做的功量度式E=IR+Ir=U 外 +U 内U=IR测量动用欧姆定律间接测量用伏特表测量决定因素与电源的性质有关与电源、电路中的用电器有关特殊情况当电源断开时路端电压值= 电源的电动势(I =0)专业资料整理WORD格式二、闭合电路的欧姆定律(对于给定电源：一般
9、认为E， r 不变，但电池用久后，E 略变小， r 明显增大。 )(1) 内、外电路内电路：电源两极 (不含两极 )以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等内电路的电阻叫做内电阻 r内电路分得的电压称为内电压，外电路：电源两极间包括用电器和导线等,外电路的电阻叫做外电阻 R,外电路分得的电压称为外电压(在电闭合电路中两源两极的电压是外电压)(2) 闭合电路的欧姆定律适用条件：纯电阻电路内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比，即I=E/ R+r 研究闭合电路，主要物理量有E 、r、 R、 I、 U，前两个是常量，后三个是变量。EU 外U 内表达形式：UEIr (UI关
10、系)EI(I关系RR)rU R E(U R关系 ) R r讨论： 1 外电路断开时 (I=0),路端电压等于电源的电动势(即 U=E);而这时用电压表测量时, 其读数略小于电动势 ( 有微弱电流 )2 外电路短路时 (R=0,U=0) 电流最大I 短=E/r(一般不允许这种情况,会把电源烧坏)(3) 路端电压跟负载的关系路端电压：外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压UE Ir, 路端电压随着电路中电流的增大而减小；路端电压随外电阻变化的情况： R I U ，反之亦然。 电源的外特性曲线 路端电压随电流变化的图象：(U一I关系图线)图象的函数表达： U EIr当外电路断路时 ( 即 R ,I
11、 0)，纵轴上的截距表示电源的电动势(端)；当外电路短路时 (R 0,U 0) ，横坐标的截距表示电源的短路电流I 短 =E/r ；图线的斜率 的绝对值为电源的内电阻某点纵坐标和横坐标值的乘积 为电源的输出功率，在图中的那块矩形的“面积表示电源的输出功率，该直线上任意一点与原点连线的斜率表示该状态时外电阻的大小；当E/2( 即 R=r) 时，出最大。50注意： 坐标原点是否都从零开场：假设纵坐标上的取值不从零开场取，那么该截距不表示短路电流。(4). 闭合电路的输出功率电源的总功率：P总=IE=IU外 十 IU内= IU I2r，(闭合电路中内、外电路的电流相等，所以由外 内 )电源的输出功率与电路中电流的关系: =；当 时，当时，说明有极值存大。PIE I2rr (I2IEr I22 IEE2E 2E2E 2)2r(
