恒定電流知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、恒定電流知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一、部分電路歐姆定律電功和電功率(一) 部分電路歐姆定律1. 電流(1) 電流的形成：電荷的定向移動(dòng)就形成電流。形成電流的條件是：要有能自由移動(dòng)的電荷；導(dǎo)體兩端存在電壓。(2) 電流強(qiáng)度：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量 q跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間 t的比值，叫電流強(qiáng)度。I = i 電流強(qiáng)度的定義式為：1 電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式為：- 沖'n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q是自由電荷電量，v是自由電荷定向移動(dòng)的速率，S是導(dǎo)體的橫截面積。在電源內(nèi)部由電源的負(fù)極流向正極。(3) 電流的方向：物理學(xué)中規(guī)定正電荷的定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯姆较?，與負(fù)電荷定向移 動(dòng)方向相反。在外電路中電流由高電勢(shì)端

2、流向低電勢(shì)端，2. 電阻定律:。(1) 電阻：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就叫電阻，數(shù)值上：R = p-門(2) 電阻定律：公式：，式中的 ''為材料的電阻率，由導(dǎo)體的材料和溫度決定。純金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，某些半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而減小，某些合金的電阻率幾乎不隨溫度的變化而變化。半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，如鍺、硅、砷化鎵等。半導(dǎo)體的特性：光敏特性、熱敏特性和摻雜特性，可以分別用于制光敏電阻、熱敏電阻及晶體管等。超導(dǎo)體：有些物體在溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)。電阻會(huì)突然減小到無(wú)法測(cè)量的程 度，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)；發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體，材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌?/p>

3、導(dǎo)狀態(tài)的溫度叫做轉(zhuǎn)變溫度。3. 部分電路歐姆定律內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比。公式：適用范圍：金屬、電解液導(dǎo)電，但不適用于氣體導(dǎo)電。歐姆定律只適用于純電阻電路，而不適用于非純電阻電路。伏安特性：描述導(dǎo)體的電壓隨電流怎樣變化。若' -圖線為過(guò)原點(diǎn)的直線，這樣的元 件叫線性元件;若 圖線為曲線叫非線性元件。(二) 電功和電功率1 電功(1) 實(shí)質(zhì)：電流做功實(shí)際上就是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電流做功的過(guò)程就是電荷的電勢(shì)能 轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。(2) 計(jì)算公式-小適用于任何電路。只適用于純電阻電路。2. 電功率(1) 定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功叫電功率。(2)計(jì)算公

4、式：1=tfff適用于任何電路。P二 PR 旦R只適用于純電阻電路。3焦耳定律與電阻大小成正比， 與通電時(shí)間成正電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,比，即匚匚：-(三) 電阻的串并聯(lián)1 電阻的串聯(lián)電流強(qiáng)度：丄J 二-'電壓：】電阻：匚二0=4 生 A電壓分配：-'-,涇A=A昱旦功率分配：一 ' 12電阻的并聯(lián)電流強(qiáng)度-電壓-一"-j1111+ + + 電阻- I匕：電流分配功率分配一 ',-.注意：無(wú)論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率p是等于各個(gè)電阻耗電功率之和，即P=P什P2+ Pn二、閉合電路歐姆定律(一)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他

5、形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，例如一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，物理意義是指：電路閉合后，電流通過(guò)電源，每通過(guò) IC的電荷，干電池就把 1.5J 的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(二)閉合電路的歐姆定律1 閉合電路歐姆定律閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比：二 ”。常用表達(dá)式還有：,7 r -和；二2.路端電壓U隨外電阻R變化的討論電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻是由電源本身決定的，不隨外電路電阻的變化而改變，而電流、 路端電壓是隨著外電路電阻的變化而改變的：(1) 外電路的電阻增大時(shí)，I減小，路端電壓升高；(2) 外電路斷開(kāi)時(shí)，R=：。路端電壓U=E;Z = -(3) 外電路短

6、路時(shí)，R=0 , U=0 ,-(短路電流).短路電流由電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻共同決定由于r 一般很小。短路電流往往很大，極易燒壞電源或線路而引起火災(zāi)。路端電壓隨外電阻變化的圖線如圖所示。03. 電源的輸出功率隨外電阻變化的討論(1)電源的工作功率：匸二，這個(gè)功率就是整個(gè)電路的耗電功率，通常叫做電源的供電功率。(2)內(nèi)耗功率：(3)輸出功率：2'X '- '，式中U為路端電壓。特別地，當(dāng)外電路為純電阻電路時(shí),1亠缶診總；由 二得，-，故R=r (內(nèi)、外電阻相等)時(shí) .1：最大，且最大值p 一於為“ ，圖線如圖所示?？梢?jiàn)，當(dāng)Rv r時(shí),當(dāng)R> r時(shí)，R增大，輸出功率減小。三

7、、電阻的測(cè)量1 原理，其中U為被測(cè)電阻兩端電壓,(一)伏安法測(cè)電阻I為流經(jīng)被測(cè)電阻的電流。2.兩種測(cè)量電路 內(nèi)接法和外接法 內(nèi)接法 電路形式：如圖所示。J誤差：適用條件：當(dāng)R>> Ra,即內(nèi)接法適用于測(cè)量大電阻。(2)外接法電路形式：如圖所示。R亠測(cè)量誤差：八：' ，即R測(cè)v Rx適用條件：Rvv Rv即外接法適用于測(cè)小電阻。3怎樣選擇測(cè)量電路(1)當(dāng)被測(cè)電阻Rx的大約阻值以及伏特表和電流表內(nèi)阻 若二 ，,用內(nèi)接法。RvRa已知時(shí);若二，用外接法(2)當(dāng)Rx的大約阻值未知時(shí). 采用試測(cè)法，將電流表、 連接成電路；接線時(shí)，將電壓表左端固定在 a處，而電壓表的右端接線柱先后與

8、b和c相接, 與b相接時(shí)，兩表示數(shù)為(Ui, Ii)，當(dāng)與c接觸時(shí)，兩表示數(shù)變?yōu)?U2, I2);陸-勿厶Tl電壓表及被測(cè)電阻 Rx按下圖方式_ > -若 X 即電壓表示數(shù)變化大.宜采用安培表外接法。A 即電流表示數(shù)變化較顯著時(shí)，宜采用安培表內(nèi)接法。一、4滑動(dòng)變阻器的兩種接法一一限流式和分壓式 限流式：如圖所示，即將變阻器串聯(lián)在電路中。在觸頭P從變阻器左端移動(dòng)到右端過(guò)程中，電阻Rx上的電壓變化范圍為：；J、負(fù).(忽略電源內(nèi)阻)1k丄J?JT-5分壓式：如圖所示，當(dāng)觸頭 P從變阻器左端移動(dòng)到右端過(guò)程中，電阻Rx上的電壓變化范圍是0E(忽略電源內(nèi)阻)。若要求待測(cè)電阻的電壓從 0開(kāi)始變化時(shí),（

9、二）用歐姆表測(cè)電阻1.歐姆表的構(gòu)造歐姆表構(gòu)造如圖所示，其內(nèi)部包括電流表表頭G、電池E和調(diào)零電阻R2原理當(dāng)紅、黑兩表筆短接時(shí).如圖（甲）所示，調(diào)節(jié)R,使電流表指針達(dá)到滿偏電流 （即調(diào)零）,. E此時(shí)指針?biāo)副肀P上滿刻度處.對(duì)應(yīng)兩表筆間電阻為0，這時(shí)有:R + R + r當(dāng)紅、黑表筆斷開(kāi)，如圖 筆間的電阻相當(dāng)于無(wú)窮 大，。當(dāng)兩表筆間接入待測(cè)電阻（乙）所示，此時(shí)，指針不偏轉(zhuǎn)，指在表盤最左端，紅、黑表R，時(shí)，如圖（丙）所示，電流表的電流為：當(dāng)Rx改變，lx隨之改變，即每一個(gè) Rx都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的lx,將電流表表盤上lx處標(biāo)出對(duì) 應(yīng)Rx的Rx值，就制成歐姆表表盤，只要兩表筆接觸待測(cè)電阻兩端，即可在表盤上直

10、接讀出 它的阻值。由于lx不隨Rx均勻變化，故歐姆表表盤刻度不均勻。3合理地選擇擋位由于歐姆表表盤中央部分的刻度較均勻，讀數(shù)較準(zhǔn)，故選用歐姆表?yè)跷粫r(shí)，應(yīng)使指針盡量靠近中央刻度。4歐姆表使用時(shí)須注意（1）使用前先機(jī)械調(diào)零，使指針指在電流表的零刻度。（2）要使被測(cè)電阻與其他元件和電源斷開(kāi)，不能用手接觸表筆的金屬桿。（3）合理選擇量程，使指針盡量指在刻度的中央位置附近。（4）換用歐姆擋的另一量程時(shí)，一定要重新調(diào)零。(5) 讀數(shù)時(shí)，應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開(kāi)關(guān)所指的倍數(shù)。OFF1 Q,aczh(6) 測(cè)量完畢，拔出表筆，開(kāi)關(guān)置于交流電壓最高擋或 擋。若長(zhǎng)期不用，須取出電池。典型例題例1、如圖所示電路中，電

11、阻R1、R2、R3的阻值都是cd端接R4、R5的阻值都是0.5 Q, ab端輸入電壓U=6V，當(dāng)cd端接伏 特表時(shí)，其示數(shù)是 V ; ab端輸入電壓U=5V，當(dāng)安培表時(shí)，其示數(shù)是A。R3=3 QR1、R2、例 2、如圖所示，E=6V , r=1 Q,當(dāng) Ri=5 Q, R2=2 Q,當(dāng)把時(shí)，平行板電容器中的帶電微粒正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，R3的電阻值改為 R / 1=3 Q, R / 2=8 Q, R/ 3=4 Q,帶電微粒將做什么運(yùn)動(dòng)?例3、如圖所示的電路中，Ri為滑動(dòng)變阻器，電阻的變化范圍是050Q , R2=1 Q,電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為2Q,求滑動(dòng)變阻器 Ri為何值時(shí)，(1) 電流輸出功

12、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；說(shuō)明：總電功率 P總=P出+P rt=EI o 輸出功率P出=UI 電源內(nèi)阻發(fā)熱損耗的電功率P內(nèi)=I2r對(duì)于電源，有三種意義的電功率:(1)(2)(3)電源的效率則是X100%= E X100%=A+ r X100%電源的輸出功率最大時(shí)是否是效率最高呢？下面我們來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題P 出=I2R當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r一定時(shí)，電源的輸出功率(外電路的總功率) 隨負(fù)裁電阻R的變化是非單調(diào)的變化。將 |=.+代入上式可得 P 出= |2R=2QT R=.一二:由上式可得，當(dāng) R=r時(shí)，P出最大，且P出m=4-oP出m除外)，P出隨負(fù)載電阻及變化的曲線，如圖所示，由圖可見(jiàn)，對(duì)于同一輸出功率( 有兩個(gè)可能的外電阻值。R當(dāng)電源有最大輸出功率時(shí)，電源的效率；=三X1OO%=5O%而當(dāng)R二時(shí)（外電路斷路）， 一 當(dāng)R 0時(shí)（外電路短路），；一0所以并非電源有最大輸出功率時(shí)，效率就高。例4、如圖所示的電路中， Ri與R3為定值電阻，R2是滑動(dòng)變阻器。若變阻器的滑動(dòng)端向右移動(dòng)，使R2的阻值增大，則安培表的示數(shù)將。例5、阻值較大的電阻R2串聯(lián)后，接入電壓 U恒定的電路，如圖所示?，F(xiàn)用同一電壓表分別測(cè)量Ri、R2的電壓,測(cè)量值分別為Ui和U2y：（）A、Ui+U2=UB、