恒定电流ppt
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恒定电流复习课件(一)41页PPT
电流、电阻定律、欧姆定律
一、电流 1、电流的形成 ⑴电荷的定向移动形成电流
⑵电流形成的条件
金属导
①存在自由电荷
电子 正、负离子
电 电气解体液导导电电
②导体两端存在电势差
⑶电流的分类
电解液导电
方向不变
直流电
方向、大小都不变
恒定电流
方向改变
交变电流
⑷电流的方向 ①规定:正电荷的定向移动方向为电流方向 ②电路中电源外部从正极到负极,电源内部从负极到正极。
2、电流的大小
⑴定义:通过导体横截面的电量q与通过这些电量所需时间t的 比值叫电流。
定义式:I=q/t 单位:安培(A) 是国际单位制中的基本单位 ⑵金属导体中电流的微观表达式
导体单位体积内的自由电荷数:n
自由电荷的带电量:q
导体的横截面积:S
I=nqvS
自由电荷定向移动速率:v
二、电阻定律
1、内容:在温度不变时,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。 表达式:R= ρL/S 决定电阻的大小
1、在R=?时,电源的输出功率最大?
2、在R=?时,电阻R消耗的功率最大?
3、在R=?时,电阻R0消耗的功率最大?
4、在R=?时,电源的效率最高?
1、当内外电阻相等时,电源输出的功率最大,但此时效 率才50%。 2、研究变阻器上消耗功率最大时,可把定值电阻看作内 阻。
一、伏安法测电阻的原理:RX=UX / IX .
⑵半导体的特性 ①热敏特性:温度升高电阻率迅速减小
热敏电阻(温控开关)
②光敏特性:在光照下电阻率迅速减小 光敏电阻(光控开关)
三、欧姆定律
1、内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电 阻成反比
一、电流 1、电流的形成 ⑴电荷的定向移动形成电流
⑵电流形成的条件
金属导
①存在自由电荷
电子 正、负离子
电 电气解体液导导电电
②导体两端存在电势差
⑶电流的分类
电解液导电
方向不变
直流电
方向、大小都不变
恒定电流
方向改变
交变电流
⑷电流的方向 ①规定:正电荷的定向移动方向为电流方向 ②电路中电源外部从正极到负极,电源内部从负极到正极。
2、电流的大小
⑴定义:通过导体横截面的电量q与通过这些电量所需时间t的 比值叫电流。
定义式:I=q/t 单位:安培(A) 是国际单位制中的基本单位 ⑵金属导体中电流的微观表达式
导体单位体积内的自由电荷数:n
自由电荷的带电量:q
导体的横截面积:S
I=nqvS
自由电荷定向移动速率:v
二、电阻定律
1、内容:在温度不变时,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。 表达式:R= ρL/S 决定电阻的大小
1、在R=?时,电源的输出功率最大?
2、在R=?时,电阻R消耗的功率最大?
3、在R=?时,电阻R0消耗的功率最大?
4、在R=?时,电源的效率最高?
1、当内外电阻相等时,电源输出的功率最大,但此时效 率才50%。 2、研究变阻器上消耗功率最大时,可把定值电阻看作内 阻。
一、伏安法测电阻的原理:RX=UX / IX .
⑵半导体的特性 ①热敏特性:温度升高电阻率迅速减小
热敏电阻(温控开关)
②光敏特性:在光照下电阻率迅速减小 光敏电阻(光控开关)
三、欧姆定律
1、内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电 阻成反比
恒定电流电源电动势ppt课件
S
若 Ek存在于整个回路中,则:
i
Ek
dr
L
Chapter 7. 恒定磁场
§7. 1-7.2 恒作定者电:流杨茂电田源 电动势
P. 15 / 15 .
1. 电流强度与电流密度:
I
dq dt
,
j
dI dS
eˆ i
nev
eˆ i
单曲面: I dI j dS
S
闭合面: I j dS
载流子定向移动速度为 v ( 即漂移速度 )。
dq n e vdt dS
dI
dq dt
n
e
vdS
j
dI dS
nev
j nev eˆ i
eˆ i
dI
dI
v dt
dS
其中,e 为基本电荷电量:e =1.6×10-19 C 。
Chapter 7. 恒定磁场
§7. 1-7.2 恒作定者电:流杨茂电田源 电动势
常用
j
线来描述电流密度的分布!
方向:电流方向;
某点切线方向即为该
点的 j 方向。
密度:与该处 j成正比。
P. 6 / 15 .
j
I
dS
S
j
j
dI dS
dI jdS j dS cos
dI
dS
dI j dS
dS
Chapter 7. 恒定磁场
§7. 1-7.2 恒作定者电:流杨茂电田源 电动势
()
dr
即电动势的大小等于把单位正电荷
从负极经电源内部移至正极时非静
电力所作的功。
q
q Fk Fe
Ek
E
Chapter 7. 恒定磁场
第十章恒定电流.1ppt(新课标复习)
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第十一章 恒定电流
的区别. 的区别.当考虑到电阻 率随温度的变化时, 率随温度的变化时,电 阻的伏安特性曲线不再 是过原点的直线. 是过原点的直线.
课堂练习 课堂练习
4. 两根同种材料的均匀导线A和B,导线A的长度和横截 两根同种材料的均匀导线A 导线A 面的半径都是导线B 则导线A的电阻是导线B 面的半径都是导线B的2倍,则导线A的电阻是导线B的电阻 的 倍. 0.5 5.材料相同的甲,乙两根电阻丝的质量相同,甲的直径 材料相同的甲,乙两根电阻丝的质量相同, 是乙的直径的2 是乙的直径的2倍,则甲的电阻是乙的电阻的 1/16 . 6.下列有关电阻率的叙述,错误的是 ( C ) 下列有关电阻率的叙述, A.当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零 B.常用的导线是由电阻率较小的铝或铜做成的 C.材料的电阻率取决于导体的电阻 D.材料的电阻率会随温度的变化而变化
课堂练习 课堂练习
7.白炽灯丝的电阻值随温度t的升高 白炽灯丝的电阻值随温度t 而变化, 而变化,图中能反映此性质的是
( BC )
9.两段材料和质量都相同的电阻丝,它们的长度之比 两段材料和质量都相同的电阻丝, =2:3,则它们的电阻值之比R 是L1:L2=2:3,则它们的电阻值之比R1:R2为 9:4; A,4:9 ;B.9:4; C.2:3 ;D.3:2 ( A ) 10.一段粗细均匀的金属丝,横截面的直径是d 10.一段粗细均匀的金属丝,横截面的直径是d,电阻 把它拉制成直径是d/10的均匀细丝后, d/10的均匀细丝后 是R,把它拉制成直径是d/10的均匀细丝后,它的电阻 ( B ) 变成 R/10000; 10000R; R/100; A,R/10000;B.10000R;C.R/100;D.100R
问题讨论
电流的微观本质: 电流的微观本质:
恒定电流焦耳定律课件
焦耳定律的数学表达式
01
焦耳定律的数学表达式为: $Q = I^{2}Rt$,其中Q表示热量,I表 示电流强度,R表示电阻,t表示 时间。
02
这个公式表明,在相同的时间内, 电流强度平方、电阻和时间与产 生的热量成正比。
焦耳定律的物理意 义
焦耳定律表明,在纯电阻电路中,电律与热力学第二定律的关系
焦耳定律是热力学第二定律在电学中的具体表现,两者相互关联。
焦耳定律与量子力学的关系
随着量子力学的发展,焦耳定律在微观尺度上的表现形式和适用范围也在不断探讨。
焦耳定律与信息熵的关系
信息熵与能量转换和能量耗散有关,与焦耳定律有一定的联系。
焦耳定律在现代科技中的应用
焦耳定律的数学表达式为:Q = I²Rt, 其中Q表示导体中产生的热量,I表示 通过导体的电流,R表示导体的电阻, t表示时间。
焦耳定律的发现过程
焦耳定律是由英国物理学家詹姆斯·焦耳在19世纪40年代通过实验发现的。他通 过测量电流在电阻中产生的热量,证实了焦耳定律的正确性。
焦耳的实验采用了精确的测量技术和创新的实验设计,为电热学的发展奠定了基 础。
以上内容仅供参考,建议查阅专 业教材或咨询专业人士获取更准
确的信息。
03 焦耳定律的实验验证
实验目的
验证焦耳定律的正确 性
学习并掌握实验操作 流程和注意事项
理解焦耳定律在恒定 电流条件下的应用
实验原理
焦耳定律指出,在封闭电路中,电阻器中产生的热量与电 流、电阻和时间成正比。数学公式表示为:Q = I²Rt。其 中,Q表示电阻器中产生的热量,I表示通过电阻器的电流, R表示电阻器的电阻,t表示时间。
电饭煲通过焦耳定律将电 能转化为内能,从而煮熟 食物。
第16章恒定电流
S S
是净流出闭合曲面 S 的电流。即单位时间内净流出
S面的电量
5. 电流的连续性方程
由电荷守恒定律可知,单位时间内由 S 流出的 净电量应等于S 内电量的减少,即
dqint SJ dS dt
称电流的连续性方程(电 荷守恒定律的数学表述)
dqint SJ dS dt
变化)
导体内电场强度不为零, 导体内任意两点不是等势体
体是等势体。
维持静电场不需 要消耗能量。
稳恒电场对运动的电荷
要作功, 维持恒定电场需 要能量供应。
三、欧姆定律和电阻
1. 欧姆定律
U = IR 电阻 R 的单位: 欧姆,简称为 欧()
I U
三、欧姆定律和电阻
2. 电阻定律
l R S
对回路Ⅰ、Ⅱ分别列出基尔霍夫第二方程:
1 I1r 1 I1R 1 I3 R3 0
2 I 2r2 I 2 R2 I3 R3 0
联立解方程: I1 1.25 A, I 2 0.5 A, I3 1.75 A
返回 上一节 下一节 上一页
例 16.3 电位差计是用来测量电动势的仪器,它 的电路如图所示。工作时合上电键K后:
第 16 章 恒定电流
第 16 章
恒定电流
一、电流和电流密度 二、恒定电流和恒定电场 三、欧姆定律和电阻 四、电动势 五、有电动势的电路
六、电流的一种经典微观图像
一、电流和电流密度
1. 电流
电流 载流子 电荷的定向运动。 形成电流的带电粒子。
如 电子、质子、离子、空穴等。 电流形成条件 (导体内): 导体内有可以自由运动的电荷; 导体内要维持一个电场。
是净流出闭合曲面 S 的电流。即单位时间内净流出
S面的电量
5. 电流的连续性方程
由电荷守恒定律可知,单位时间内由 S 流出的 净电量应等于S 内电量的减少,即
dqint SJ dS dt
称电流的连续性方程(电 荷守恒定律的数学表述)
dqint SJ dS dt
变化)
导体内电场强度不为零, 导体内任意两点不是等势体
体是等势体。
维持静电场不需 要消耗能量。
稳恒电场对运动的电荷
要作功, 维持恒定电场需 要能量供应。
三、欧姆定律和电阻
1. 欧姆定律
U = IR 电阻 R 的单位: 欧姆,简称为 欧()
I U
三、欧姆定律和电阻
2. 电阻定律
l R S
对回路Ⅰ、Ⅱ分别列出基尔霍夫第二方程:
1 I1r 1 I1R 1 I3 R3 0
2 I 2r2 I 2 R2 I3 R3 0
联立解方程: I1 1.25 A, I 2 0.5 A, I3 1.75 A
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例 16.3 电位差计是用来测量电动势的仪器,它 的电路如图所示。工作时合上电键K后:
第 16 章 恒定电流
第 16 章
恒定电流
一、电流和电流密度 二、恒定电流和恒定电场 三、欧姆定律和电阻 四、电动势 五、有电动势的电路
六、电流的一种经典微观图像
一、电流和电流密度
1. 电流
电流 载流子 电荷的定向运动。 形成电流的带电粒子。
如 电子、质子、离子、空穴等。 电流形成条件 (导体内): 导体内有可以自由运动的电荷; 导体内要维持一个电场。
PPT教学课件恒定电流
U/
·· ·· ·· I/
返回
例4. 如图示的电路中,R1 、R2为标 准电阻,测定电源的电动势和内阻时,
R1
如果偶然误差可以忽略不计,则电动
势的测量值 等于 真实值,内阻的测
R2
量值 偏大 真实值,产生误差的原因
A
是
电流表有内阻
。
Er
例 5.在测定电源的电动势和内阻的实验中,待
测电池、开关和导线配合下列哪组仪器,可以达
A
v
U
U1
所以内电阻的测量值小于真实值。 IA I1
I
返回
2002年河南高考12、(8分)现有器材:量程为10.0mA、内阻 约30-40 Ω的电流表一个,定值电阻R1=150Ω,定值电阻 R2=100 Ω ,单刀单掷开关K,导线若干。要求利用这些器 材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势。
(1)按要求在实物图上连线。
提示:导线长度可根据电阻丝的圈数和圆筒直径算出, 导线直径可用刻度尺量出几十匝电阻丝的长度后算出。
思考2. 本实验中正确选用电路后,所测得的金属的 电阻率比真实值 小 .
思考3.有一合金丝,横截面积为5.1×10-7米2,长 L=10米,要测其电阻率。现备有量程3伏,内阻3千欧 的电压表,量程 0.6安,内阻0.1 欧的电流表,两节干电 池,0-100欧滑动变阻器,开关、导线等。用伏安法测 其电阻时,如电路选取正确,电压表示数为2.4伏,电流 表示数为0.12安,所选取的是内接法还是外接法电路? 被测合金丝的阻值是多少欧?合金丝的电阻率是多少?
I1 ≤0.32A I 灯≤0.16A I2≤0.2A R 灯=40Ω
I3≤0.1A 不能用分压接法
实验室提供了下列实验器材:
恒定电流的电场与磁场参考PPT
R 1 G
如果同轴线的长度为l,总的漏电阻为R/l
18
二、特定等位面之间导体材料电阻的计算 计算步骤: (1) 假设两电极间流过的电流I,然后按
I J E U R 的步骤计算。
(2) 假设两电极的电压U,然后按
U E J I R 的步骤计算。
19
例2 设一段环形导电媒质,其形状及尺寸如图示。计
13
当恒定电流场与静电场的边界条件相同时,电 流密度的分布与电场强度的分布特性完全相同
可以利用已经获得的静电场 的结果直接求解恒定电流场
可用边界条件与静电场相同的 电流场来研究静电场的特性
静电比拟
14
例如,两电极间的电流场与静电场对应分布如下图示:
P
N
P
N
电流场
静电场
那么,利用已经获得的静电场结果可以求解恒定电流场。
2U
导电媒质中的电流密度 J 为
JE er e2 r U
那么由 的端面流进该导电媒质的电流 I 为
2IS JdSS e2 πr U ( etdr)
2πUtabdrr2πUltnb a
因此该导电块的两个端面之间的电阻 R 为
RV π
I 2t ln b
a
21
例:电导率为的无界均匀电介质内,有两个半径分别为R1 和R2的理想导体小球,两球之间的距离为d(d>> R1 ,d>> R2),试求两小导体球面间的电阻。
解: 此题可采用静电比拟的方法求解。 ❖假设两小球分别带电荷q和-q,由于两球间的距离d>>R1 、 d>>R2 ,可近似认为小球上的电荷均匀分布在球面上。 ❖由电荷q和-q的电位叠加求出两小球表面的电位差,即可求 得两小导体球面间的电容, ❖再由静电比拟求出两小导体球面间的电阻。
第9章 恒定电流 第1讲 电路的基本概念和基本规律 LI
答案: D
解析:Βιβλιοθήκη l 设原电阻 R=ρ ,当 l′=10l 时,由 S
1 体积不变原理求得截面积变成 S′= S,所以 10 l′ 10l 电阻变为 R′=ρ =ρ =100R,A 错误; 1 S′ S 10 1 从中点对折起来,相当于两个阻值为 R 的电阻 2 1 并联,其总阻值为 R,B 错误; 4
答案:
C
三、有关电功和电功率的几个公式 1. W=IUt 普遍适用于计算任何一段电路上的电 功.P=IU 普遍适用于计算任何一段电路上消耗 的电功率. 2 2.Q=I Rt,只用于计算电热. 3.对纯电阻电路来说,由于电能全部转化为内 能,所以有关电功、电功率的所有公式和形式都 适用,即 2 2 U U 2 2 W=IUt=I Rt= t,P=IU=I R= . R R
电能 (3)实质:_____转化成其他形式能的过程.
2.电功率 (1)定义:单位时间内电流做的功,表示电流做 功的______. 快慢 (2)公式:P=W/t=IU(适用于任何电路). 3.电热:电流流过导体产生的热量.由_____ 焦耳 I2Rt 定律来计算,Q=_____ 4.热功率:单位时间内的发热量,表达式为: Q 2 IR P= =____. t
U IR
◆对于非纯电阻电路(电动机),欧姆定律不适用 ◆当通电电动机被卡不运转时,等同于纯电阻电路
3+2 P105 【例3】
区分纯电阻电路和非纯电阻电路
判断是否为纯电阻电路最直接的方法是看用电器是否将电能全 部(或主要)转化为内能. 纯电阻电路 实例 非纯电阻电路
白炽灯、电炉、电饭锅、 电热毯、电熨斗及转子被 卡住的电动机等
电动机、电解槽、压缩 机、日光灯等
电功与电 热 电功率与 热功率
《恒定电流场》课件
恒定电流场
目录
Contents
• 恒定电流场的基本概念 • 恒定电流场的物理性质 • 恒定电流场的应用 • 恒定电流场的实验研究 • 恒定电流场的发展前景
01 恒定电流场的基本概念
电流场的中运动所 产生的电场,其特征是电荷在电 场中受到电场力的作用而产生运 动。
02
维持电流场的持续需要保持电源与负载之间的能量平衡,以保持电荷的运动状态。
电流场的产生与维持涉及到电路中的电阻、电容和电感等元件的作用,以及电源的 特性和负载的性质。
02 恒定电流场的物理性质
电场与电流的关系
电流产生电场
电流在空间中流动时,会激发电场,电场的方向与电流的方 向垂直。
电场对电流的作用
电流场的测量技术
1 2
电流测量
使用电流表或高精度测量仪器来测量电流的大小 和方向,以获取电流场的详细信息。
电位测量
通过测量电位差来了解电流场中的电场强度和电 势分布,有助于分析电流场的特点和规律。
3
磁场测量
在某些情况下,可能需要测量磁场强度和方向, 以进一步了解电流场对周围物体的影响。
实验结果的分析与解释
磁场力
电流在磁场中受到磁场力的作用,磁 场力的大小与电流的大小和磁场的强 度有关。
03 恒定电流场的应用
电子设备中的电流场
集成电路
在集成电路中,恒定电流场用于驱动电子设备,实现信号的传输和处理。
电子元件
在电子元件中,恒定电流场用于产生磁场和电场,实现电子元件的功能。
电流场在电磁学中的应用
电磁感应
数据处理
01
对实验数据进行处理和分析,包括数据整理、图表绘制等,以
便更好地理解和解释实验结果。
结果解释
目录
Contents
• 恒定电流场的基本概念 • 恒定电流场的物理性质 • 恒定电流场的应用 • 恒定电流场的实验研究 • 恒定电流场的发展前景
01 恒定电流场的基本概念
电流场的中运动所 产生的电场,其特征是电荷在电 场中受到电场力的作用而产生运 动。
02
维持电流场的持续需要保持电源与负载之间的能量平衡,以保持电荷的运动状态。
电流场的产生与维持涉及到电路中的电阻、电容和电感等元件的作用,以及电源的 特性和负载的性质。
02 恒定电流场的物理性质
电场与电流的关系
电流产生电场
电流在空间中流动时,会激发电场,电场的方向与电流的方 向垂直。
电场对电流的作用
电流场的测量技术
1 2
电流测量
使用电流表或高精度测量仪器来测量电流的大小 和方向,以获取电流场的详细信息。
电位测量
通过测量电位差来了解电流场中的电场强度和电 势分布,有助于分析电流场的特点和规律。
3
磁场测量
在某些情况下,可能需要测量磁场强度和方向, 以进一步了解电流场对周围物体的影响。
实验结果的分析与解释
磁场力
电流在磁场中受到磁场力的作用,磁 场力的大小与电流的大小和磁场的强 度有关。
03 恒定电流场的应用
电子设备中的电流场
集成电路
在集成电路中,恒定电流场用于驱动电子设备,实现信号的传输和处理。
电子元件
在电子元件中,恒定电流场用于产生磁场和电场,实现电子元件的功能。
电流场在电磁学中的应用
电磁感应
数据处理
01
对实验数据进行处理和分析,包括数据整理、图表绘制等,以
便更好地理解和解释实验结果。
结果解释
《恒定电流》
I
O
U
练习: 1、对于欧姆定律,理解正确的是(A )
U /R A. 从 I 可知,导体中的电流跟加在它 两端的电压成正比,跟它的电阻成反比 U /I B. 从 R 可知,导体的电阻跟导体两端 的电压成正比,跟导体中的电流成反比 C. 从 U 可知,导体两端的电压随电阻 IR 的增大而增大 D. 从 R 可知,导体两端的电压为零时, U /I 导体的电阻也为零
(1)电流传导速率等于光速,电路一接通,导体中的电子立即 受到电场力作用而定向移动形成电流。(对整体而言) (2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,一般每秒为10-2—
-10-3m的数量级。(对每个电子而言)
(3)电子热运动速率,任何微观粒子都做无规则运动,其速度与 温度有关,通常情况为每秒几百米。
锂电池
影响电源的参数 电动势 内阻 容量
电池的容量: 电池放电时能输出的总电荷量,通常以安培 小时(A· h)或毫安小时(mA · h)做单位
课堂训练
1、关于电动势,下列说法正确的是( AC)
A. 在电源内部把正电荷从负极移到极,非静电力做功, 电能增加 B. 对于给定的电源,移动正电荷,非静电力做功越多, 电动势就越大 C. 电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极 移送单位电荷量做功越多
一、电源
1、电源的作用:从能量的角度看,电源是通过非 静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。
思考
1、电池和发电机中的非静电力分别是什么? 2、根据电源的作用,可以类比与我们生活中的什么 物体?
3、不同的电源中,非静电力做功的本领相同吗?
二、电动势
1、定义:电动势在数值上等于非静电力把1C的正 电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
O
U
练习: 1、对于欧姆定律,理解正确的是(A )
U /R A. 从 I 可知,导体中的电流跟加在它 两端的电压成正比,跟它的电阻成反比 U /I B. 从 R 可知,导体的电阻跟导体两端 的电压成正比,跟导体中的电流成反比 C. 从 U 可知,导体两端的电压随电阻 IR 的增大而增大 D. 从 R 可知,导体两端的电压为零时, U /I 导体的电阻也为零
(1)电流传导速率等于光速,电路一接通,导体中的电子立即 受到电场力作用而定向移动形成电流。(对整体而言) (2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,一般每秒为10-2—
-10-3m的数量级。(对每个电子而言)
(3)电子热运动速率,任何微观粒子都做无规则运动,其速度与 温度有关,通常情况为每秒几百米。
锂电池
影响电源的参数 电动势 内阻 容量
电池的容量: 电池放电时能输出的总电荷量,通常以安培 小时(A· h)或毫安小时(mA · h)做单位
课堂训练
1、关于电动势,下列说法正确的是( AC)
A. 在电源内部把正电荷从负极移到极,非静电力做功, 电能增加 B. 对于给定的电源,移动正电荷,非静电力做功越多, 电动势就越大 C. 电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极 移送单位电荷量做功越多
一、电源
1、电源的作用:从能量的角度看,电源是通过非 静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。
思考
1、电池和发电机中的非静电力分别是什么? 2、根据电源的作用,可以类比与我们生活中的什么 物体?
3、不同的电源中,非静电力做功的本领相同吗?
二、电动势
1、定义:电动势在数值上等于非静电力把1C的正 电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
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E=I2( R1+ R2+ Rg+ r)
联立① ②解得
E
=
I1I 2 I1 I2
R2
R1
mA
① ②
R1 R2
mA
注意:若只用R2接在电路中,则电流将超过电 流表的量程,所以用 R1和R2串联接入电路。
第十节: 简单的逻辑电路
一、现代信息传播的方式 模拟信号: 数字信号:
二、门电路简介
门电路是一种有一个或多个输入端,只有一 个输出端的开关电路,是数字电路的基本单 元。
第九节:测定电池的电动 势和内阻
测量原理:用电流表、电压表与滑动变阻器
A V
U1=E-I 1r U2=E-I 2r
实验电路及其实物连线图
A
v
返回
真实值 测量值
误差分析:
真实值 测量值
其他方法一:电阻箱和电流表测定法
R1 A
A
R2
E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r)
其他方法二:电阻箱和电流表测定法
R1
R2
V
V
E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2
例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据 在下图中画出U—I图线,并根据图线读出电池的电动
势E= 1.48 ,电池的内阻 r = 0.75 Ω .
I(A) U(V) 0.12 1.37 0.20 1.32 0.31 1.24 0.35 1.20 0.50 1.10 0.57 1.05
3.U-I图象 U
路端电压U随着电 E
r=0
流I的增大而减小。
r=0
0
I
4.闭合电路中的能量转化
电源的作用是把其他形式的能量转化 电能。
电源提供的电能只有一部分消耗在外 电 路上转化为他形式的能量。一部分要 消耗在内电路上, 转化为内能。
电源的功率 (外电路是纯电阻电路时)
1、输出功率: 外电路上的总功率 P=UI
成它的材料有关.
2.表达式: 3.电阻率:
R =ρ l S
(1)反映材料导电性能的物理量
(2)单位:欧姆·米 Ω·m
(3)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大
(4)金属的电阻率随温度的升高而增大
思考题
1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质,电 阻率是由导体的性质决定的,所以电阻率 越大,则电阻越大,对吗?为什么?
表达式:I= E/(R+r)
公式表达方式:U=E-Ir
路端电压与负载的关系
几种电功率
图像表达方式: U
P总=EI→电路消耗功率
P内=I2r→内电路消耗功率
0
I
P出=I2R→外电路消耗功率
第八节: 多 用 电 表
一、复习回顾
1.如何把电流表改装成电压表?
2.如何把电亚表改装成量程较大的 电流表?
3.能否把电流表改装成直接测量电 阻的欧姆表?
则当R=r时,输出功率最大 Pmax=E2/4r 2、内耗功率:内阻r 上发热损耗的功率 Pr=I2r
3、总功率:
P总=EI=P+Pr
4、效率:
h = P ´100% = UI ´100% = R ´100%
P总
EI
R+r
要点总结
组成:内电路、外电路
闭合电路 欧姆定律
闭合电路欧姆定律
内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟 内外电路的电阻之和成反比
四、实验
1.怎样用多用电表测量小 灯泡的电压?测量中应注 意什么?
2.怎样用多用电表测量通 过小灯泡的电流?测量中应 注意什么?
3.怎样用多用电表测量二 极管的正反向电阻?测量中 应注意什么?
五、讨论
1.在使用多用电表时还有哪些问题是要注意的? 2.两位同学用过电表后开关的位置分别如图所示, 哪位同学的习惯好些?为什么?
例1.如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏 电流Ig=10 mA,电流表电阻7.5Ω,A、B为接线柱.
(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调节为
多少才能使电流表恰好达到满偏电流
142 Ω
(2)调到满偏后保持R1的值不变,在A、B间接一个150Ω的
电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置? 5mA
条件
结果
A
B
Y
A& Y B
(3)“与”门电路的真值
条表 件 结果
输
开关A 开关B 灯泡Y
A
断 断 熄 开关接通定义为1, 0
断 通 熄 断开定义为0,
0
通 断 熄 灯泡亮为1,熄为0 1
通通亮
1
入 结果
B
Y
00
10
00
11
A
B
Y
(4)“与”门的逻辑关系式: Y=A·B
实验现象 +
R
A
Y
1
0
B
V
1
度L成正比,与它的横截面积S成反比;
导体电阻与构成它的材料有关.
2.表达式:
R =ρ l S
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。
电阻率
1、反映材料导电性能的物理量
2、单位:欧姆·米 Ω·m
3、纯金属的电阻率小,合金的电阻率大 4、金属的电阻率随温度的升高而增大 演示
不对
电阻率反映导体导电性能的优劣,电阻 率大,不一定电阻大,由电阻定律,电阻还与 L和S有关
思考题
2、一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W”字 样,由计算得出灯泡灯丝电阻R=484, 该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的 电阻值,两者一样吗?为什么?
不一样 100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以484是
2、刻度不均匀,左边密、右边稀疏
3.读数:
问题1:图示中各 次的电阻分别为 多少?
20010050 40 30 20 15 10
1K500
∞ Ω
5
0
Ω
问题2:实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择, 有×10档、×100档、×1000档等,如果实验中选择 的是×100档,图示中各次的电阻分别为多少?
(2) 用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式
为=
,式中各直接测得量的意义是:
.
R1
R1
R2
R2
[解答]: (1)连图:左图只用R1接入电路;右图
用R1和R2串联接入电路。
(2)
I1I 2 I1 I2
R2 I1是外电阻为R1时的电流, I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.
测量原理: E=I1(R1+ Rg+ r)
C. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值;
D. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值;
解: E = U + Ir , I=(IA +U/RV) ,由于电压表的分流
作用,对于每个电压值U1 ,测得的电流IA小于总电流I1,U 越大,I A跟I1相差越大, 画出的图线应为实线所示:
E
E
234 5
1
6
3、4为欧姆表,
5、6为电压表
A
B
2.在测量电流和电压时 两个位置中哪个位置的 量程比较大?
电流:1大 电压:6大
三、认识多用电表
指
数
针
字
式
式
多
多
用
用
电
电
表
表
问题1:参照图请说一说指针式多用电表的基本构造? 问题2:多用电表可以有哪些用途? 问题3:怎样从多用电表上读出电流、电压、电阻的值?
1.路端电压U:外电路两端的电压,用电压 表在电源两端测量的电压。
2 由I=E/R+r得 R增大,I减小 (一般电源
的内阻r和电动势E不变)
由
E=U内 +U外得U外=E- U内 =E –Ir I减
小,U增大
当外电路断开时,I=0,U=E(用这个道理测 电动势E)
当电源两端短路,R=0,E=Ir即I=E/r (一般电源的内阻r很小,E不变),这 时I很大 ,会烧坏电源。
的电路称为“非”门电路,简称“非”门.
条件
A
结果
(1)“非”门逻辑电路;
Y
具有“非”逻辑关系
R
的电路
(2)符号: A 1 Y
(3)真值表
A
Y R
输入 A 0 1
输出 Y 1 0
(4)波形图
A
Y
(5)“或”门的逻辑关系式
_
Y=A
●逻辑关系
条结件果
结果
AB Z
条结果件 A 结果
电阻温度计 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小, 利用它们的这种性质,常用来制作标准电阻。
材料相同 ρ
两
R1
个 厚度相同
导
体 上表面是正方形
电流方向
a h
这两个导体的电阻 有什么样的关系?
R2
b h
R1 = R2
电阻定律
1.内容: 同种材料的导体,其电阻R与它的长度L成正
比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构
工作时的电阻;当灯泡不工作时,由于温度低,电阻比正常工作 时的电阻小,所以小于484。
课堂训练
1、一段均匀导线对折两次后并联在一起, 测得其电阻为0.5 Ω,导线原来的电 阻多大?若把这根导线的一半均匀拉 长为三倍,另一半不变,其电阻是原 来的多少倍?
8 Ω 5倍
第七节:闭合电路的欧姆定律
1、电路分析
0
晶体管“与”门电路
(5)波形图