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文檔簡介

現象與思考全電路歐姆定律8-5

全電路歐姆定律端電壓與負載的關系電源的輸出功率現象與思考

我們已經學習過一個歐姆定律：如果考慮包括電源在內的整個閉合電路，與電流相關的各個物理量之間的關系又會是怎樣呢？它反映了通過一段導體的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻之間的定量關系。相對于包括電源在內的整個閉合電路，它只是電路的一部分，因此稱之為部分電路歐姆定律。

一、全電路歐姆定律

由電源和負載組成的閉合電路稱為全電路。它包括內電路和外電路。電源內部的電路稱為內電路。電源外部的電路稱為外電路。

如圖內電路對電流的阻礙作用用電源內阻

Ri表示。從能量守恒的角度出發，在純電阻電路中，這些電能全部轉化為內、外電路上的熱力學能，即焦耳熱。所以圖8.5-1電源內阻

RVRiEIS整理得，全電路中的電流如圖8.5-2所示。圖8.5-2

全電路的電流與電源電動勢成正比，與內、外電阻之和成反比，這個規律稱為全電路歐姆定律。全電路歐姆定律（動畫）

例題

1

如圖8.5-3所示，滑動變阻器的滑片P在某一位置時，其電阻為9W

，電流為0.2A；當P

處于另一位置時，其電阻為4W

，電流為0.4A。求電源電動勢和內電阻。圖8.5-3電源內阻

解：已知

R1=9W，I1=0.2A，

R2=4W，

I2=0.4A

根據全電路歐姆定律有

內阻電動勢說明：此例給出了一種測量電源電動勢和內電阻的方法。

二、端電壓與負載的關系RRiSEIAV

外電路的電壓稱為端電壓。在如圖所示的電路中，當電路接通，滑動片向右移動時，外電阻

R增大，電壓表的讀數增大,電流表讀數減小;當滑動片向左移動時，外電阻R減小,電壓表的讀數減小,電流表讀數增大。圖8.5-3端電壓與負載

結論：端電壓隨負載電阻的增大而增大，隨負載

電阻的減小而減小。（視頻）端電壓與負載的關系。

端電壓與負載的關系（視頻）三、電源的輸出功率電源輸出功率隨外電阻R變化的曲線如圖8.5-4可以看出：

R<Ri時，R增大P增大，再R>Ri時，R

增大，P

反而減小。

ORP出

當R=Ri相等時，電源的輸出功率最大：Ri

R=Ri

圖8.5-4輸出功率與外電阻關系

例題2一電路中，用電器電阻為5.9W，電源電動勢為3V，電阻為0.1W，求：

（1）電路中的電流和端電壓。（2）電源的輸出功率及最大輸出功率。

（3）若電源短路，短路電流是多大？在10s內電源上產生多少熱量？解：已知E=3V,Ri=0.1W,R=5.9W。

在

10s內電源上產生的熱量為可見，電路中發生短路現象是十分有害的。

1.填空：n個相同的電池，電動勢均為E。串聯后，與外電阻R組成閉合電路，則回路中的電流為（）；若電池并聯后與外電阻R組成閉合電路，則回路中的電流為（）

2.電源電動勢是1.5V,內阻為0.22W，外電路的電阻為1.28

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