第二章恒定电流知识点总结

第二章《恒定电流》知识点总结

一、电流

1、电流形成得条件:

电荷得定向移动。规定正电荷定向移动得方向为电流得方向。

2、电流强度I

①定义式: 单位:安培(A)

②微观表达式: 其中:n为自由电荷得体密度;q为自由电荷得电量;S为导体得横截面积;v为自由电

荷定向移动得速度。

二、电源

1、电源得作用:

①电源相当于搬运工,把负电荷从电源正极搬到电源负极,使正极积累正电荷,负极积累负电荷;

②电源使导体两端存在一定得电势差(电压);

③电源使电路中有持续电流。

2、电动势E

①物理意义:

电动势就是描述电源把其她形式得能转化为电能本领得物理量。

②定义式:

单位:伏特(V),其大小就是由电源本身决定得。

③电动势E与电势差U得区别:

电动势,非静电力做功,其她形式得能转化为电能;电势差,电场力做功,电势能转化为其她形式得能。做多少功,就转化了多少能量。

三、欧姆定律

1、电阻R

①物理意义:导体对电流得阻碍作用。

②定义式: 单位:欧姆(Ω),其大小就是由导体本身决定得。

③决定式:,其中ρ为电阻率,反映材料得导电性能得物理量。金属导体得电阻率随着温度得升高而增大;合金得电阻率随着温度得变化而变化不明显;半导体得电阻率随着温度得升高而减小。

2、欧姆定律

注意:这就是一个实验规律,I、U、R三者之间并无决定关系。

3、伏安特性曲线

I-U图像:图像越靠近U轴,导体得电阻越大。①线性元件:

I-U图像就是过原点O得直线。如R1,R2等,并且R1

②非线性元件:

I-U图像不就是过原点O得直线。如A、B等

四、串并联电路得特点

P=P1+P2

+P3

1、串联电路

①定义:用电器首尾相连得电路。

②串联电路得特点

;;;

2、并联电路

P=P1+P2+P3

①定义:用电器并排相连得电路。

②并联电路得特点

;;;

五、焦耳定律

1、电功W与电功率P

电功,单位:焦耳(J);电功率,单位:瓦特(W)

2、电热Q

电热,单位:焦耳(J);热功率,单位:瓦特(W)

其中:以上四式适用于任何电路,r为用电器得内阻。

3、纯电阻电路与非纯电阻电路

①纯电阻电路:

消耗得电能全部转化为电热,即W=Q;部分电路欧姆定律可以使用。

②非纯电阻电路:

消耗得电能转化为电热与其她形式得能量,即W=Q ＋Q 其她;部分电路欧姆定律不能使用。由能量守恒可得,P 其她=P －P Q 。 六、闭合电路欧姆定律

1、流过电源得电流,此公式仅适用于纯电阻电路。

2、电源电动势E=U 外＋U 内,此公式适用于任何电路。

注意:U 外=IR,只适用于外电路就是纯电阻电路,U 外又称作路端电压U;U 内=Ir,适用于任何电路。因此,闭合电路欧姆定律得另一种表达形式为

3、路端电压U 与回路电流I 得关系

表达式: 回路电流I 越大,路端电压U 就越小。

其中U-I 图像得截距代表电源得电动势E;U-I 图像得斜率代表电源得内阻;如果U 轴坐标就是从0开始得,U-I 图像与I 轴得交点代表短路电流。 4、路端电压U 与外电路电阻R 得关系 对于纯电阻电路,

路端电压,U-R 图像如下图所示:

5、功率与效率 1)电源

①电源得总功率P 总=EI ②电源得输出功率P 出=UI ③电源得内热功率P Q =I 2r

④电源得效率;由能量守恒可得,P 总=P 出＋P Q 。对于纯电阻电路, 。电源得效率随着外电阻得增大而增大。 2)电动机

①电动机消耗电能得功率P=UI ②电动机得热功率P Q =I 2r

③电动机输出得机械功率P 机=P －P Q ④电动机得效率

注意:电动机正常工作时,电动机为非纯电阻电路,部分电路欧姆定律不能使用,即I≠U/r 。由能量守恒可得,电动机得机械功率P 机=P －P Q 。电动机不转动时,电动机可视为纯电阻电路,部分电路欧姆定律可以使用,即I=U/r 。

6、电源得输出功率P 出与回路电流I 得关系 电源得输出功率,此公式适用于任何电路。 P 出-I 图像如下图所示:

当I=E/2r 时,电源得输出功率最大为P m =E 2/4r 。此时电源得效率为

7、电源得输出功率P 出与外电阻R 得关系 对于纯电阻电路,电源得输出功率为

当R=r时,电源得输出功率最大为P m=E2/4r 。此时电源得效率为

七、电路分析

1)动态电路分析

外电阻R得变化→,→回路电流I得变化,路端电压U得变化→→各部分电流与电压得变化。

2)含容电路分析

分析含容电路得关键:与电容器C串联得电阻R可以瞧做导线;电容器C得电压U C等于与之并联得

电阻R得电压U。

3)故障电路分析

①断路:电压不为0,电流为0,即电路不导通。

②短路:电压为0,电流不为0,即电路就是导通得。

八、多用电表

1、电流表得改装

2)当电流表得量程扩大n倍时,并联得分流电阻。此时,电流表得内阻为。

2、电压表得改装

2)当电压表得量程扩大n倍时,串联得分压电阻。此时,电压表得内阻为。

3、欧姆表得改装

1)欧姆表得内部结构

3)测量电阻得主要步骤

①机械调零;

②选倍率(使指针尽量指在表盘得中央位置);

③欧姆调零;

④读数＝示数×倍率。

注意:每次换倍率之后,必须重新欧姆调零。

4、多用电表得使用

1)红表笔插入多用电表得正插孔;黑表笔插入多用电表得负插孔。

2)电流总就是从红表笔流入,从黑表笔流出。

3)当测量电流、电压时,红表笔得电势高于黑表笔得电势;当测量电阻时,黑表笔得电势高于红表笔得

电势。

4)使用欧姆表时,被测电阻必须孤立出来。

5)读数＝精度(每一小格代表得数值)×格数n 。

6)二极管

①二极管得特性:

二极管具有单向导通性。

②正向导通时,二极管得电阻比较小;反向导通时,二极管得电阻非常大。

九、实验设计

1、指导原则

安全可行、测量准确、便于操作。

2、电路设计

1)控制电路得设计

①限流式