【精品整理】恒定电流

恒 定 电 流
一、电荷定向移动形成电流。

1、形成电流的条件：要有自由电荷，导体两端存在电压。

即：自由电荷在电场力的作用下定向移动。

2、电流方向：正电荷定向移动的方向，负电荷定向移动的反方向。

3、电流（I ）：单位时间内流过导体横截面积的电荷量。

I=q/t q 表示电荷量，t 表示通电时间
I=nqvS n ：单位体积内的自由电荷数 q ：自由电荷的电荷量
v ：电荷定向移动的速率（非常小，数量级10—5m/s ） S ：导体横截面积
国际单位：安培（A ） 1AmA 1mA=103μA 4、电流I 是标量，不是矢量。

二、欧姆定律：
1、部分电路欧姆定律：导体中的电流与这段导体的两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。

公式：I=U/R
适用条件：金属、电解液、纯电阻，对气态导体、晶体管等不适用。

2、闭合电路的欧姆定律：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。

I=E/（R+r ）
当外电阻增大，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小，电流增大，路端电压减小。

当电路开路时，根据U=E-Ir ，此时，U=E ；当电路短路时，E=Ir 。

3、电阻（R ）：导体对电流阻碍作用的大小。

公式： 。

R 与U 、I 无关，是导体的一种特性
决定导体电阻大小的因素——导体的电阻定律：
S
l R ρ
=I
U I
U R ∆∆==
ρ：导体的电阻率，ρ越大表示导体导电能力越差。

ρ的国际单位：Ω·m
l 表示导体的长度，S 表示导体的横截面积。

相同条件下，温度越高导体的ρ越大。

超导现象：当温度足够低（有的接近于绝对零度）， 导体的ρ变为零。

半导体：相同条件下，温度越高导体的ρ越小。

三、串、并联电路基本关系式：
电流关系 电压关系 电阻关系
n 个相同的电
阻
比例关系
串联
I=I 1=I 2 U=U 1+U 2
用电器分电压，电阻越大，分压越多。

R=R 1+R 2
R 总=nR 0 相当于增加导体长度 总电阻大于分
电阻
并
联
I=I 1+I 2
用电器分电流，电阻越大，分流越少。

U=U 1=U 2
相当于增加导体横截面积 总电阻小于分电阻
四、电功与热功，电功率与热功率：
2
1212121R R
U U P P W W ===2
1111R R R +=2
12
1
R R R R R +•=1
2212121R R I I P P W W ===n
R R 0=
总
电功W ：电场力对自由电荷所做的功，俗称电流做功。

国际单位：焦耳（J ） 电功率P ：电流在单位时间内所做的功。

国际单位：瓦特（W ）
用电器正常工作时的电功率为额定功率，此时的电压为额定电压，电流为额定电流。

功能转换 电功、电功率
电热、热功率
纯电阻电路
电功全部转化为
内能
Q=W P 热=P
非纯电阻电路
W 机=W-Q=UIt-I 2Rt P 机=P-P 热=UI-I 2R
电功部分转化为
内能，其余为机械
能。

Q=I 2Rt P 热=I 2R
注意：线性电路，欧姆定律成立；非线性电路，欧姆定律不成立。

W=UIt 用于求任何电路中的总电功，Q=I 2Rt 用于求任何电路中的焦耳热。

五、电流表与电压表：
1、小量程电流表G 原理：磁场对其中的电流有力的作用。

表头内阻：电流表G 的电阻r 。

满偏电流：指针偏转到最大刻度时的电流I g 。

t
R U Rt I UIt Pt W 2
2
====R
U R I Ut t W P 2
2====
UIt
Pt W ==Ut t
W
P ==
满偏电压：指针偏转到最大刻度时的电压U g 。

U g = I g r 2、大量程的电流表与电压表：
类型
R x 的作用 计算方法
电流表
分流
电压表
分压
3、伏安法测量电阻：原理：R=U/I
电流表外接法 电流表内接法
R X ＜＜R V R X ＞＞R A
X
g g X I I R R =g
X
g X U U R R =
实际测量，R X偏小，I X偏
实际测量，R X偏大，U X偏大
大
4、欧姆表：直接测量电阻值的电表。

原理图：如图。

注意：黑笔接内电源的正极。

使用注意点：每次测量前先使红、黑表笔相碰，调节调零电阻R P，使指针指在零刻度。