全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律-Word整理
欧姆定律公式
欧姆定律1、欧姆定律:I=U/RU:电压,V;R:电阻,Ω;I:电流,A;2、全电路欧姆定律:I=E/(R+r)I:电流,A;E:电源电动势,V;r:电源内阻,Ω;R:负载电阻,Ω3、并联电路,总电流等于各个电阻上电流之和I=I1+I2+…In4、串联电路,总电流与各电流相等I=I1=I2=I3= (I)5、负载的功率纯电阻有功功率P=UI → P=I2R(式中2为平方)U:电压,V;I:电流,A;P:有功功率,W;R:电阻纯电感无功功率Q=I2*Xl(式中2为平方)Q:无功功率,w;Xl:电感感抗,ΩI:电流,A纯电容无功功率Q=I2*Xc(式中2为平方)Q:无功功率,V;Xc:电容容抗,ΩI:电流,A6、电功(电能)W=UItW:电功,j;U:电压,V;I:电流,A;t:时间,s7、交流电路瞬时值与最大值的关系I=Imax×sin(ωt+Φ)I:电流,A;Imax:最大电流,A;(ωt+Φ):相位,其中Φ为初相。
8、交流电路最大值与在效值的关系Imax=2的开平方×II:电流,A;Imax:最大电流,A;9、发电机绕组三角形联接I线=3的开平方×I相I线:线电流,A;I相:相电流,A;10、发电机绕组的星形联接I线=I相I线:线电流,A;I相:相电流,A;11、交流电的总功率P=3的开平方×U线×I线×cosΦ P:总功率,w;U线:线电压,V;I线:线电流,A;Φ:初相角12、变压器工作原理U1/U2=N1/N2=I2/I1U1、U2:一次、二次电压,V;N1、N2:一次、二次线圈圈数;I2、I1:二次、一次电流,A;13、电阻、电感串联电路I=U/ZZ=(R2+XL2)和的开平方(式中2为平方)Z:总阻抗,Ω;I:电流,A;R:电阻,Ω;XL:感抗,Ω14、电阻、电感、电容串联电路I=U/ZZ=[R2+(XL-Xc)2]和的开平方(式中2为平方)Z:总阻抗,Ω;I:电流,A;R:电阻,Ω;XL:感抗,Ω;Xc:容抗,Ω不知回答能否让你满意?。
全电路欧姆定律
§4.6全电路欧姆定律我们此前所学的欧姆定律叫做部分电路欧姆定律,它描述的是电流通过电阻时,电压、电阻和电流的关系。
而一个完整的电路(全电路)是包括电源在内的电路,至少要包括一个电源和一个电阻。
全电路中电流、电阻和电压的关系是怎样的呢?下面我们一起来学习:o全电路欧姆定律o端电压与外电阻的关系全电路欧姆定律全电路一般由两部分组成,一部分是电源外部的电路,叫做外电路,包括用电器和导线等;另一部分是电源内部的电路,叫做内电路,如发电机的线圈、电池内的溶液等。
外电路的电阻通常叫做外电阻,用R 表示;内电路的电阻通常叫做内电阻,简称内阻,用R i表示(为了便于分析,我们把内电阻画在了电源外)。
在外电路中,电流由电势高的一端流向电势低的一端,在外电阻上沿电流方向有电势降落U 外。
不但在外电阻上有电势降落,在内电阻上也有电势降落U 内。
在电源内部,由负极到正极电势升高,升高的数值等于电源的电动势E 。
实验和理论分析都表明,在全电路中,电源内部电势升高的数值等于电路中电势降落的数值,即电源的电动势E 等于U 外和U 内之和:E =U 外+U 内设全电路中的电流为I,由欧姆定律可知,U 外=IR,U 内=IR i,代入上式得E =IR+IR i上式也可以写作上式表明:全电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比。
这个规律叫做全电路欧姆定律。
端电压与外电阻的关系外电路两端的电压,称为端电压;IR i为内电阻上的电势降落,叫做内电压。
端电压实际上就是外电压U 外,以下为方便,简单地记为U 。
考虑到U 内=IR i,可以得出端电压的表达式U =E -IR i就某个电源来说,电动势E 和内阻R i是一定的。
当外电阻R 增大时,由全电路欧姆定律可知,电路中的总电流I 减小,因而内电路的电势降落U 内=IR i减小。
由上式可知,这时端电压U 增大。
相反,当外电阻R 减小时,电流I 增大,端电压U 减小。
全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律
全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律解析一、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的内容部分电路欧姆定律也就是初中学过的欧姆定律,内容表述为:导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比。
用公式表述为:RU I =,上式可变形IU R =或IR U =,电路图如图1中的虚线部分所示。
闭合电路欧姆定律也叫全电路欧姆定律,其内容表述为:闭合电路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。
用公式表述为:rR E I +=,上式可变形为Ir IR E +=或写成外内U U E +=,电路图如图2所示。
二、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的比较1.相同点二者的相同点:两表达式中的R 一般指纯电阻(线性电阻),都既可应用于直流电路又可应用于交流电路。
2.不同点二者的不同点:(1)、部分电路欧姆定律中不涉及电源,而闭合电路欧姆定律应用于内、外电路组成的闭合回路,必有电源(电动势);(2)、部分电路欧姆定律常用于计算电路中某元件的电阻、电流与电压间的关系,而闭合电路欧姆定律则注重的是整个闭合电路的电阻、电流与电动势的关系;U图1 图2图3 图4(3)部分电路欧姆定律常表示某一个金属导体在温度没有显著变化的前提下,电阻是不变的,可用U I -图象(导体的伏安特性曲线)表示,如图3。
而闭合电路欧姆定律rR E I +=可变式为Ir IR E +=,即Ir E U -=,也可用I U -图象表示,如图4,这条向下倾斜的直线为电源的外特性曲线;当外电路断开时,也就是0=I ,Ir 也变为零,则E U =,这就是说,断路时的路端电压等于电源电动势;当电源两端短路时,外电阻0=R ,而rE I =0,根据图象可求电源的内阻。
跟踪练习1.下列说法中正确的是( )A .由IU R =知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比B .比值IU 反映了导体阻碍电流的性质,即I U R = C .导体电流越大,电阻越小D .由R U I =知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比2、根据部分电路欧姆定律,下列判断中正确的是( )A.对欧姆定律适用的导体或器件,电流与电压不成正比,伏安特性曲线不是直线B.电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低C.导体中的电压越大,电阻越大D.电阻是反映导体材料导电性能的物理量3.有一电池,当两端接Ω3的0.1;当再串联一只Ω3的电阻时,电流为A电阻时,路端电压为V6.3。
电阻定律-部分电路欧姆定律
特别提示
要区分是 —U 图线还是U— 图线. 对线性元件: ;对非线性元件 ,应注意,线性元件不同状态时 比值不变,非线性元件不同状态时比值不同.
题型1 电流定义的理解与应用
题型探究
【例1】如图2是静电除尘器示意图,A接 高压电源的正极,B接高压电源的负极, AB之间有很强的电场,空气被电离为电 子和正离子,电子奔向正极A的过程中, 遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附 到正极A上,排出的烟就成为清洁的了.已知每千克煤粉会吸附n mol电子,每昼夜能除尘m kg,计算高压电源的电流强度 .(已知电子的电荷量为e,阿伏加德罗常数为NA,一昼夜时间为t)
两图线交点为(2 V,0.3 A),可得此种情况下电流
为0.3 A.
通过电流表的电流值为IA=2I=0.6 A 灯泡的电阻为R= = Ω=6.7 Ω 答案 (1)0.4 A 10 Ω (2)0.6 A 6.7 Ω
方法归纳 解决这类问题的基本思路:
首先分清是I-U图线还是U-I图线. 搞清图线斜率的物理意义.即k=R(或k= ) 为了搞清这个问题,最好是将图象的斜率转化为物 理公式,看k= ,还是k= . 必要时配合部分电路欧姆定律.
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连接电路用的导线一般用合金来制作 电炉、电热器的电阻丝一般用合金来制作 电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合 金来制作 标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的 金属材料制作 解析 电路中导线输送电能,但由于导线本身有电 阻,所以导线也要消耗电能,并转化为热量,导线电 阻越小,在其他条件一定的情况下,损耗的电能也 越小,故应选择电阻率小的材料,由提供的信息知 纯金属较合适;电炉与电热器是利用电流的热效应
一、电流
形成
在外加电场的作用下,导线中的自由电荷的 形成电流
全电路欧姆定律的内容和表达式
全电路欧姆定律是电学中最基本的定律之一,描述了电流、电阻和电压之间的关系。
其内容为:**在全电路中,电流与电源的电动势成正比,与内外电路的电阻之和成反比**。
全电路欧姆定律的表达式为:**I=E/(R+r)**,其中I表示电流,E 表示电源的电动势,R表示外电路电阻,r表示电源内阻。
所有单位均为国际单位制,即电流的单位是安培(A),电动势和电压的单位是伏特(V),电阻的单位是欧姆(Ω)。
这个定律说明,在一个闭合电路中,如果知道电源的电动势、内电路的电阻和外电路的电阻,就可以计算出电路中的电流。
反之,如果知道电路中的电流、电源的电动势和其中一个电阻(内电阻或外电阻),就可以求出另一个电阻。
需要注意的是,全电路欧姆定律只适用于线性电路,即电路中的元件(如电阻、电源等)都满足线性关系。
对于非线性电路,全电路欧姆定律不再适用。
欧姆 定律
U总=U1=U2 U总=U1+U2+···+Un
1:R总=1:R1+1:R2 R总=R1+R2+···+Rn
I1:I2=R2:R1 U1:U2=R1:R2
P输出=UI
P内=I²r
P输出=I²R
=E²R/(R+r)²
=E²/(R+2r+r²/R)
当r=R时P输出最大,P输出=E²/4r (均值不等式)
(不能错误认为电源的输出功率最大时效率也最高)
电源的效率
n(效率)=P输出/P释放=IU/IE=U/E=R/(R+r)
中文名:
欧姆定律
发明者:
乔治·西蒙·欧姆
学科:
物理学
涉及专业:
电学/电阻
发明时间:
1826年4月
公式:
x=ksa/l
电阻的性质
电阻的性质
电阻的单位
欧姆定律
公式
公式说明
适用范围
全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)
公式
公式说明
周期性激发
线性近似
温度效应
其它版本的欧姆定律
水力学类比
闭合电路中的功率
电源的效率
适用范围
欧姆定律适用于金属导电和电解液导电,在气体导电和半导体元件等中欧姆定律将不适用
编辑本段全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)
公式
I=E/(R+r)=(Ir+U)/(R+r)
I-电流安培(A)
E-电动势伏特(V)
(完整版)欧姆定律知识点总结及经典习题(含答案)
●安全用电的原则是:不接触低压带电体,不接近高压带电体。
●高低压的划分低压和高压的界限是1000V ,低于1000V 为低压,高于1000V 为高压。
低压对人体来说并非安全电压,预防低压触电,应不接触低压带电体(主要指火线)。
高压触电分两类:高压电弧触电和跨步电压触电,预防电弧触电应远离易起电弧处,预防跨步电压触电应两脚并拢下蹲,或并脚跳离高压带电体。
知识点2 注意防雷与避雷针 雷电是大气中一种剧烈的放电现象。
云层之间,云层与大气之间的电压高达几百万伏至几亿伏,放电时的电流可达几万安到十几万安,产生很强烈的光和声。
云层和云层之间的放电危害不大,而云层与地面之间的放电如果通过树林、建筑物,巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏,如果这种放电通过人体,能够立即致人死亡。
雷电均发生在积雨云层,由于积雨云层内空气所含的水蒸气比干燥空气多,而电荷极易吸附在水珠表面,故积雨云层积聚许多电荷。
避雷针因在房屋的高处,其尖端曲率半径又极小,分布在其内的负电荷产生的电场很大,易使其周围的空气电离而造成一条可以导电的通道。
并且避雷针是金属做的,是电的良导体,当电荷传至避雷针尖上时极易沿着金属线流入大地,这一电流通道可使云层和建筑物间的正、负电荷中和,使云层放出的电荷完全通过避雷针流入大地而不会损坏建筑物。
知识点3 短路●定义:由于某种原因,电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象,叫做短路。
或电流不通过电器直接接通叫做短路。
●短路的危害:电源短路是十分危险的,由于导线的电阻远小于灯泡的电阻,所以通过它的电流会非常大,这样大的电流,电池或者其他电源都不能承受,电源会损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾。
日常生活中我们常采用保险丝、空气开关、熔断器等防止短路或过载带来的危害。
●短路分电源短路和用电器短路两类。
用电器短路时,一般认为用电器中无电流流过,不会对电路造成损害。
串联电路的特点:1、电压特点:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
欧姆定律
例题1.
车床照明灯正常工作时,已知照明灯电阻为 2kΩ ,将它接在12V的电路中,试计算此时通过 该电阻的电流? (1)画电路图
解题步骤: (2)列出已知条件和所求量 (3)求解I
R=2KΩ I=? U=12V 已知: U=12V R=2KΩ
求: I 12V U = = 6mA 解:I= R 2KΩ 答:车床照明灯正常工作时,通 过灯丝的电流约为6mA.
二、全电路欧姆定律:
在全电路中,电流与电动势成正比,与电流 的总电阻(外电路电阻与电源内阻之和)成 反比。
公式:
I E R Ri
V
I
E
Ri
S
变式公式:
I= E R+r
V
I E
公式
U=E-Ir
E=U外+U内
Ri
S
你懂了 吗?
三种电路:
• 通路:在 中,E、R、r数值为确定值,电 流也未确定值,电路正常工作。 • 短路:当外电路电阻R=0时候,由于电源内阻r很小, U I 则 电流趋于无穷大。
I
R
U
U I R
欧姆定律
部分欧姆定律 全电路欧姆定律
一、部分欧姆定律:
在不含电源的部分电路中,当电阻两端加上 电压时,电流与电路两端的电压成正比,与 电路的电阻成正比
公式:
I
R
U
I=U/R
部分欧姆定律表达式:
U I R
U= I R U R= I
I —表示这段导体的电流。 U—表示这段导体两端的电压 R—表示这段导体的电阻
A
P
V
I S
E Ri
结论:端电压随着外电阻的增大而路欧姆定律 E = U + I Ri 来分析端电压随着外电 阻的变化:
欧姆定律
欧姆定律1、欧姆定律的作用欧姆定律是电路分析中的重要定律之一,主要用于进行简单电路的分析,它说明了流过线性电阻的电流与该电阻两端电压之间的关系,反映了电阻元件的特性。
遵循欧姆定律的电路叫线性电路,不遵循欧姆定律的电路叫非线性电路。
2、部分电路的欧姆定律欧姆定律由德国科学家欧姆于1827年通过实验提出,它的内容为:在一段不含电源的电路中,流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。
其数学表示为:RUI =)1.2( 式中 I ——导体中的电流,单位)(A ;U ——导体两端的电压,单位)(V ;R ——导体的电阻,单位)(Ω。
电阻是构成电路最基本的元件之一。
由欧姆定律可知,当电压U 一定时,电阻的阻值R 愈大,则电流愈小,因此,电阻R 具有阻碍电流通过的物理性质。
例5.1:已知某灯泡的额定电压为V 220,灯丝的电阻为Ω2000,求通过灯丝的电流为多少?解题思路:本题中已知电压和电阻,直接应用欧姆定律求得:A R U I 11.02000220===例6.1:已知某电炉接在电压为V 220的电源上,正常工作时通过电炉丝的电流为A 5.0,求该电炉丝的电阻值为多少?解题思路:本题中已知电压和电流,将欧姆定律稍加变换求得:Ω===4405.0220I U R 欧姆定律的几种表示形式电压和电流是具有方向的物理量,同时,对某一个特定的电路,它又是相互关联的物理量。
因此,选取不同的电压、电流参考方向,欧姆定律形式便可能不同。
在图)(),(15.1d a 中,电压参考方向与电流参考方向一致,其公式表示为: RI U = )2.2(在图)(),(15.1c b 中,电压参考方向与电流参考方向不一致,其公式表示为:RI U -= )3.2(无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向,电阻元件的功率为:RU R I P RR22== )4.2(上式表明,电阻元件吸收的功率恒为正值,而与电压、电流的参考方向无关。
全电路欧姆定律的数学表达式
全电路欧姆定律的数学表达式
全电路欧姆定律(Ohm's Law)是一条重要的物理定律,它允许人们将电流和电压测量结果之间的关系整理出来,以便更好地计算电路参数。
全电路欧姆定律的数学表达式如下:
I. V-I 关系:
V = IR
其中,V表示电压,I表示电流,R表示所测量电路的电阻。
II. P-V 关系:
P = VI
其中,P表示功率,V表示电压,I表示电流。
III. P-I 关系:
P = I^2R
其中,P表示功率,I表示电流,R表示所测量电路的电阻。
IV. 电容电路欧姆定律:
V = - I(RC)
其中,V表示电压,I表示电流,R表示电阻,C表示电容。
V. 电感电路欧姆定律:
V = - L(di/dt)
其中,V表示电压,L表示电感,di/dt表示电流的变化率。
VI. 直流电路欧姆定律:
V = IR + L(di/dt)
其中,V表示电压,I表示电流,R表示电阻,L表示电感,di/dt表示电流的变化率。
以上就是全电路欧姆定律的数学表达式,他可以用来表示两个物理量的动态变化关系,帮助我们更好地理解电路的运作。
部分电路欧姆定律的表达式是()
部分电路欧姆定律的表达式是()
什么是部分电路欧姆定律流过电路的电流与电路两端的电压成正比,而与该电路的电阻成反比,这个关系叫做欧姆定律。
用公式表示为 I=U/R式中:I——电流(A);U——电压(V);R——电阻(Ω)。
部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压,电流和电阻的相互关系,它是分析和计算部分电路的主要依据。
什么是全电路的欧姆定律带有一个电动势的全电路图:图中r0是电源的内阻;当导线的电阻可以忽略不计时,负载电
阻R就是外电路的电阻;E表示电源的电动势。
S表示开关;
I表示电流;U表示电源两端的电压。
当开关S闭和接通时,
电路中将有电流流通,根据部分电路欧姆定律,在外电路负载电阻R上的电阻压降等于I×R=U,而在内电路中电源内阻r0
上的电压降为U0=I×r
0。
所以,全电路欧姆定律的数学表达式为:E=U+
U0=IR+I r0 式中电流I=E/(R+ r0)式中:E——电源电势(V);R——外电路电阻(Ω);r0——电源内阻(Ω)。
全电路欧姆定律的定义是:在闭合回路中,电流的大小与电流的电动势成正比,而与整个电路的内外电阻之和成反比。
换句话讲,
IR=E-I r
0,即 U= E-I r
0,该式表明电源两端的电压U要随电流的增加而下降。
因为电流越大,电源内阻压降I r0也越大,所以电源两端输出的电压U就降低。
电源都有内阻,内阻越大,随着电流的变化,电源输出电压的变化也越大。
当电源的内阻很小(相对负载电阻而言)时,内阻压降可以忽略不计,则可认为U= E-I r0≈E,即电源的端电压近似等于电源的电动势。
任务五《欧姆定律的应用》
(2)电流通过人体的时间 电流作用于人体时间的长短,直 接关系到人体各器官的损害程度。因此,当发生触电事故时, 应立即切断电源,或使触电者迅速安全地脱离电源。 (3)电流通过人体的途径电流 如果沿着人的脊柱通过 (即电 流从手流到脚,或者流过心脏)是最危险的,所以双手触电危 险性最大。 (4)触电伤害程度 触电者的健康状况各人的身体状况不同, 其触电伤害程度是不同的。如心脏病、肺结核病、神经病和 内分泌器官病患者,触电极其危险。 (5)人体电阻对人身触电的影响 人体触电时,当接触的电 压一定时,流过人体的电流大小就决定于人体电阻的大小。 人体电阻越小,通过人体的电流就越大,也就越危险。另外, 人体皮肤越湿,电阻越小,通过人体的电流就越大,给人体 造成的伤害也越重。
代入, 可得出电阻R上消耗的电功为
图1-22 电路的外特性
图1-22 电路的外特性
四、 电阻元件上消耗的能量与功率
电流做功的过程就是将电能转化成其他形式的能的过程, 我们在任务三中已学过电功和电功率的计算方法,结合部分电 路欧姆定律的知识,我们可以推导出当负载是纯电阻时电功和 电功率的计算方法。 已知电功的计算公式为 将部分电路欧姆定律
图1-21 全电路
图1-21 全电路
在开关S闭合时,负载电阻R上有电流,这是因为电阻两端有 电压的原因,这个电压由电源电动势E产生,称为负载电压 UR,而电源两端的压降称为电源的路端电压,此时两者的大 小相等,为U=UR=IR,在开关断开时U=E(在数值上),在 开关闭合时,UR<E,这是为什么呢? 这是因为在电流流过电源内部时,在内阻上产生了电压降Ur, Ur=Ir。可见在电路闭合时,U与E之间的关系为
图1-24 双线触电示意图
(2)单线触电 若电动机电器的绝缘损坏(击穿)或绝缘性能不好(漏电)时,其 外壳便会带电,如果人体与带电外壳接触或接触到带电的一根 火线,这就是单线触电,如图1-25所示。为了防止这种事故, 电气设备常采用保护接地和保护接零措施。
部分电路欧姆定律(知识梳理)
部分电路欧姆定律(知识梳理)部分电路欧姆定律【学习目标】1.理解产生电流的条件.2.理解电流的概念和定义式/=,并能进行有关计I q t算.3.了解直流电和恒定电流的概念.4.知道公式I nqvS=,但不要求用此公式进行计算.5.熟练掌握欧姆定律及其表达式/I U R=,明确欧姆定律的适用范围,能用欧姆定律解决有关电路问题.6.知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件.7.知道电阻的定义及定义式/=R U I【要点梳理】要点一、电流自由电荷——物体内部可自由运动的电荷自由电子——金属内部可自由运动的电子电流——电荷的定向流动在导体的两端加上电压,导体中才有电流,那么,导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢?下面我们通过实验来探究这个问题。
实验电路:分压电路:可以提供从零开始连续变化的电压。
数据记录电器的电路).②欧姆定律不适用于气体导电.4.对于欧姆定律的表达为U=,可以通过数学变换IR写成U=和U IR=,从数学上讲,这三个式子只是用于求RI不同的物理量,没有什么本质上的差别.但从物理角度讲,这三个式子有着不同的物理意义,要在学习的过程中注意加深理解和学会不同情况下正确使用它们.UI=是定律的数学表达式,表示通过导体的电流I与R电压U成正比,与电阻R成反比,常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流,适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路).U=是电阻的定义式,比值表示一段导体对电流的RI的值表示一段电路的等效电阻.这阻碍作用,常利用UI种表达不仅对于线性元件适用,对于其他任何的一种导体都是适用的,对给定的导体,它的电阻是一定的,和导体两端是否加电压,导体中是否有电流无关.因此,不能说电阻与电压成正比,与电流成反比.U IR=是电势降落的计算式,用来表示电流经过一电阻时的电势降落,常用于进行电路分析时,计算沿电流方向上的电势降落,是欧姆定律的变形,所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同.要点四、导体的伏安特性曲线1.定义.建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出的导体的I U -图线叫做导体的伏安特性曲线.2.线性元件.伏安特性是通过坐标原点的直线,表示电流与电压成正比,如图所示,其斜率等于电阻的倒数,即1tan =.I U Rα=.所以曲线的斜率越大,表示电阻越小.要点诠释:①当导体的伏安特性为过原点的直线时,即电流与电压成正比例的线性关系,具有这种伏安特性的元件称为线性元件,直线的斜率表示电阻的倒数,所以斜率越大,电阻越小,斜率越小,表示电阻越大.②欧姆定律适用于纯电阻,或由若干纯电阻构成的一段电路.从能量转化的角度看,电流通过时,电能只转化成内能的用电器或电路,是纯电阻电路.某些电阻在电流增大时,由于温度升高而使电阻变化,这种情况下作出的伏安特性曲线不是直线,但对某一状态,欧姆定律仍然适用.3.非线性元件.伏安特性曲线不是直线的,即电流与电压不成正比的电学元件,如下图,是二极管的伏安特性曲线.二极管具有单向导电性.加正向电压时,二极管电阻较小,通过二极管的电流较大;加反向电压时,二极管的电阻较大,通过二极管的电流很小.二极管由半导体材料制成,其电阻率随温度的升高而减小,故其伏安特性曲线不是直线.要点诠释:①由图看出随电压的增大,图线的斜率在增大,表示其电阻随电压的升高而减小,即二极管的伏安特性曲线不是直线,这种元件称为非线性元件.②气体导电的伏安特性曲线是非线性的.气体导电和二极管导电,欧姆定律都不适用.要点五、实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线1.实验目的.(1)掌握伏安法测电阻的电路设计(关键是内、外接法的特点).(2)理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的一条直线.2.实验原理.由于电流增大,小灯泡的功率也增大,温度升高,由电阻定律可知,温度升高,电灯丝材料的电阻率增大,因此电灯丝的电阻增大,所以灯丝电阻并不是一个定值,电流与电压成正比在此并不适用.由于电流越大,灯丝电阻越大,它的伏安特性曲线(I U-图线)并不是一条直线,其I U-图线应大至如上图所示,在该曲线上,任意一点与原点连线的斜率表示该点(在此电压电流下)的电阻的倒数,斜率越小,电阻越大.3.实验器材.4V0.7A“,”的小灯泡,4V6V“,”或 3.8V0.3A~学生电源(或34~个电池组),0100Ω~的电~的滑动变阻器,015V~的电压表,03A流表,开关一个、导线若干.4.实验步骤.(1)选取适合的仪器按如图所示的电路连接好.(2)将滑动变阻器滑到A端后,闭合开关.(3)使滑动变阻器的值由小到大逐渐改变.在灯泡额定电压范围内读取数组不同的电压值和电流值,并制表记录.(4)断开开关,拆下导线,将仪器恢复原状.(5)以I为纵轴,U为横轴,画出I U-曲线并进行分析.5.注意选项.(1)本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接.(2)因本实验要作I U-图线,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此变阻器采用分压接法.(3)开关闭合前变阻器滑片移到所分电压为零处.(4)在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来.【典型例题】类型一、对导体电阻和欧姆定律的理解例1.下列说法正确的是()A.由U=知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,RI跟通过它的电流成反比B .比值U I 反映了导体阻碍电流的性质,即电阻U R I= C .导体电流越大,电阻越小D .由U I R=知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比【答案】BD【解析】导体的电阻取决于导体自身,与U I ,无关,故A 、C 错误;比值U I反映了导体对电流的阻碍作用,定义为电阻,所以B 正确;由U I R=知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,D 正确.【总结升华】欧姆定律的原形式是U I R =,而公式U R I=应该理解成电阻的比值定义式,比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关.但U R I =告诉了我们一种测量导体电阻的方法,即伏安法.举一反三:【变式1】如图所示对应的两个导体:(1)电阻关系1R ∶2R 为_____________; (2)若两个导体中的电流强度相等(不为零)时,电压之比1U ∶2U =___________;(3)若两个导体两端的电压相等(不为零)时,电流强度之比1I ∶2I =___________. 【答案】3∶1;3∶1;1∶3.【解析】(1)由图可知,11112Ω510R k ===;22112Ω15310R k ===.所以:1R ∶2R =3∶1. (2)若两个导体中的电流强度相等,则为两个导体串联,电压之比与电阻成正比:1U ∶2U =1R ∶2R =3∶1. (3)若两个导体两端的电压相等,则为两个导体串联,电流强度之比与电阻成反比比:1I ∶2I =2R ∶1R =1∶3. 【变式2】关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是( )A .欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用B .欧姆定律也适用于电解液导电C .欧姆定律对于气体导电也适用D .欧姆定律适用于一切导体【答案】B例2.某电阻两端电压为16 V ,在30 s 内通过电阻横截面的电量为48 C ,此电阻为多大?30 s 内有多少个电子通过它的横截面?【答案】10Ω203.010⨯【解析】由题意知16 V 30 s 48 C U t q ===,,,电阻中的电流 据欧姆定律 得故此电阻为10Ω,30 s 内有个电子通过它的横截面。
部分电路欧姆定律
电阻定律的表达式
电阻的定义式 提供了测定电阻的方法, 并不说明电阻与U和I有关
区别
说明了电阻的决定因素 只适用于粗细均匀的金 属导体和浓度均匀的电 解液
适用于任何纯电阻导体 相同点
相同点
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
特别提示
l R S
度下的电阻,因为电阻率随温度而变.
二、电阻 电阻定律
1、电阻产生的根本原因
金属导体中的自由电子在电场力 的作用下定向移动过程中,不断地 与原子实碰撞,形成对电子定向移 动的阻碍作用
导体的电阻与哪些因素有关呢?
长 度 横截面积 材料
温度
2、电阻定律
(1)、内容:
导体的电阻R跟它的长度L成 正比,跟它的横截面积S成反 比。 L (2)、表达式: R=ρ—
(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐
标的比值,对应这一状态下的电阻.
特别提示
要区分是 I—U 图线还是U— I 图 线.
练习
• 1.一阻值为1千欧姆的电阻,其U.I参考 方向一致时,U=10V,则I=——;如果 U,I参考方向相反,U=10V,则I=——。 • 2.某电阻上电压U=5V,电流I的参考方向 与电压的参考方向相反时,I=-5mA,则 电阻R=——。 • 3.一个线性电阻,其U.I参考方向相同, 它的电流-电压变化曲线经过(0,0) • (-2,-4)两点,则此电阻R=——。
试分析电源端电压随负载电阻变化的规律 • 电源电动势和内阻一定,负载电阻R增大, E I 由 得电路中电流减小,内阻压降 U rR 内=Ir减小,端电压U=E-Ir增大,反之R 减小,则端电压减小。
(3)适用条件:适用于 金属 和电解液导电,适用于纯
全电路欧姆定律
全电路欧姆定律闭合电路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。
公式为I=E/(R+r),I表示电路中电流,E表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。
常用的变形式有E=I (R+r);E=U外+U内;U外=E-Ir中文名:全电路欧姆定律外文名:Ohm law of closed circuit表达式:I=E/(R外+r)定律意义意义说明定律说明了闭合电路中的电流取决于两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻,这是一对矛盾在电路中的统一。
变式E=U外+U内=I (R+r)则说明了在闭合电路中电势升和降是相等的。
①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外,不是内电路两端的电压U内,也不是电源电动势,所以U外<E。
②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以U内=0,此时E=U 外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。
③式E=I (R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。
U外=E-Ir和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。
相关定义①内电路:电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。
②内阻:内电路的电阻叫做电源的内阻。
③内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。
④外电路:电源外部的电路叫闭合电路的外电路。
⑤外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。
⑥电动势:电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领,常用符号E(有时也可用ε)表示。
功率计算路端电压与电动势当电源两极断开、电源内部处于平衡状态时,有E+K=0 E=U外当外电路接通,电路中将出现电流,这时上式应代之以E+K=j/σ路端电压与外电阻R当外电阻R增大时,根据可知,电流I减小(E和r为定值);内电压Ir减小,根据U外=E―Ir可知路端电压U外增大;当外电路断开时,I=0,此时U外=E。
当外电阻R减小时,根据可知,电流I增大;内电压Ir增大。
根据U外=E―Ir可知路端电压U外减小;当电路短路时,R=0,,U外=0。
3-1-1-1欧姆定律
(一)、闭合电路
外电路
R
K
• 若外电路中的用电器都是纯电 阻R,在时间t内外电路中有多
内电路
少电能转化为内能?
Q外=I2Rt
E r
(一)、闭合电路
外电路
R
K
• 内电路也有电阻r,当电流通 过内电路时,也有一部分电能
内电路
转化为内能,是多少?
Q内=I2rt
E r
(一)、闭合电路
外电路
R
K
• 电流流经电源时,在时间t内 非静电力做多少功?
一、部分电路欧姆定律
电阻元件的伏安特性曲线是直线时,称为线性电阻 ,其电阻值可认为是不变的常数。
一、部分电路欧姆定律
如果不是直线,则称为非线性电阻。
二、闭合电路欧姆定律
闭合电路 闭合电路欧姆定律 路端电压跟负载的关系 电源的功率和效率 电源的外特性曲线(U-I图象)
(一)、闭合电路
1、用导线把电源、用电器 外电路
I
电路欧姆定律相关公式求解。
解: (4)电源内阻上的电压U0=rI=10x2=20v
(五)、电源的外特性曲线(U-I图象)
一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为400mA, 若将该电池板与一阻值为2Ω 的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电 压是多少? 分析:此题考查电源电动势与路端电压的区别以及闭合电路中的断 路与短路的特征
α
E/r
rA>rB
(五)、电源的外特性曲线(U-I图象)
思考:人为什么会触电呢
(五)、电源的外特性曲线(U-I图象)
不同条件下的人体电阻 皮肤干燥(Ω ) 1000--5000 皮肤潮湿(Ω ) 200--800 有伤口的 皮肤(Ω ) 500以下
全电路欧姆定律(一)
物理 (通用类)
[例题1] 已知电源电动势E = 1.5 V,内阻Ri = 0.20 V,外电阻R = 2.8 Ω。 求:电路中的电流和端电压各是多少? 分析 由题目给出的已知条件,电源电动势E、内电阻Ri和外电阻R均已 知,利用全电路欧姆定律可求出电路中的电流,利用公式 U = IR或 U = E-IRi 可求出端电压。
物理 (通用类)
二、全电路欧姆定律
只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路,电路中才有电流,如下 图所示。用电器、导线组成外电路,电源内部是内电路。
外电路的电阻叫做外电阻,用R表示,内电路的电阻叫做内电阻用 Ri表示。内电阻是我们研究全电路时必须要考虑的因素。
在外电路中,电流由电势高处向电势低处流动,在外电阻上沿电流方向有 电势降落U外;在内电阻上也有电势降落U内。在电源内部,由负极到正极电势 升高,升高的数值等于电源的电动势E。理论分析表明,在闭合电路中,电源 内部电势升高的数值E等于电路中电势降落的数值,即电源的电动势E 等于U外 和U内之和: E=U外+U内
物理 (通用类)
分析 本题要求两个未知量,必须列两个方程式,而题目中恰好给出两 个电路,其共同点是电动势E、内电阻Ri不变。我们可根据全电路欧姆定律, 利用两个电路的数据,列出两个方程并求解。
解 根据全电路欧姆定律,得 E =I 1 R 1 + I 1 R i E =I 2 R 2 + I 2 R i 代入数据,得
物理 (通用类)
目前常用的电池有以下几种:干电池、锌汞电池、铅蓄电池、锂电池、 太阳电池等。
生活中使用的电池,大多还有一个技术指标:容量。容量的大小常用毫 安小时(mA· h)表示。电池的容量越大,产生的电能越多,使用的时间越长。 例如,某电池的标称容量为1 200 mA· h,表示它能够以1 2 mA的电流放电 100h,或以6 mA的电流放电200 h。
12.5 欧姆定律与全电路欧姆定律
什么叫短路?熔断器的工作原理?
短路后应怎样处理?
8· 关于外特性曲线的分析: A形状。是一条略向右倾斜的一条直线. B意味 I增加时,U略微地降低。 RS越小时,曲线愈平坦。供电电压愈稳定。 或说供电质量愈好。举例。
作业: 1.欧姆定律的内容?文字?公式? 式中的U指的是什么U?式中的I指的是什么I? 2.什么叫内阻?全电路欧姆定律内容? 文字?公式?开路,短路,通路,内 阻增大时的特点? 3.什么叫电源的外特性?它有什么作用? P37、4 答:p1=32w p2=-12w期中考题
欧姆定律及其应用。 P7
一· 部分电路欧姆定律: (1)· 内容:原理图 公式,文字。
流过导体的电流与导体两端的电压成正比, 与该导体的电阻成反比. I=U/R
式中的U?式中的I? 记忆方法:画一个三角形。 指出是由实验得出的。
二· 全电路欧姆定律:P15 1· 全电路:画图 全电路=内电路+外电路。 2· 内阻:RS电源对电流的阻碍作用。
3· 内容:US=IR+IRS=I(R+RS), I=US/R+RS 左边US是电源提供的,右边是负载消耗掉的。 在全电路中,其电流大小与电源电压成正比, 与内阻和负载电阻的总和成反比.
4· 分析: 开路 I=0,U=US
短路。I=US/R =20I正常。 电流不经过负载,直接从电源电压的正极流 向负极。 U=IR =0 通路I=US/R+RS U=IR R0增大时,US还好时,U已 经太小了。
5· 电源端电压: 电源输出端两端的电压。画一个单网孔的电 路,有两个外电阻串联。略在图上标出三个 电压。问哪个电压是电源的端电压。
欧姆定律
一、部分电路欧姆定律
只含有负载而不包含电源的一段电路称为部 分电路。
内容: 导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与 导体的电阻成反比。 公式: 当电压与电流的参考方向关联时,
U I R
当电压与电流的参考方向非关联时,
U I R
如果以电压为横坐标,电流为纵坐标,可画 出电阻的U/I关系曲线,即伏安特性曲线。 电阻元件的伏安特性曲线是直线时,称为线 性电阻,其电阻值可认为是不变的常数。 如果不是直线端电压U与电源电动势E的关系为: U = E-Ir 可见,当电源电动势E和内阻r一定时, 电源端电压U将随负载电 流I的变化而变化。
电源端电压随负载电流变化的关系特性称为 电源的外特性,其关系特性曲线称为电源的外特 性曲线。
电路的三种不同状态
1. 通路 开关SA接到位置“3”时,电路处于通路状态。电 路中电流为 E I Rr 端电压与输出电流的关系为 U外 = E-U内 = E-Ir
二、
全电路欧姆定律
全电路是含有电源的闭合电路。电源内部的 电路称为内电路。电源内部的电阻称为内电阻, 简称内阻。电源外部的电路称外电路,外电路中 的电阻称为外电阻。
内容: 闭合电路中的电流与电源的电动势成 正比,与电路的总电阻(内电路电阻与外电 路电阻之和)成反比。 公式:
E I Rr
全电路欧姆定律又可表述为: 电源电动势等于U外和U内之和。
U E I 短r 0
2. 开路(断路) 开关SA接到位置“2”时,电路处于开路状态。
I 0
U内 Ir 0
U外 E Ir E
即:电源的开路电压等于电源电动势。
3. 短路 开关SA接到位置“1”时,相当于电源两极被导 线直接相连。 电路中短路电流为
物理电学欧姆定律知识点
物理电学欧姆定律知识点物理电学欧姆定律知识点篇一1. I=U/R(欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比)2. I=I1=I2=…=In (串联电路中电流的特点:电流处处相等)3. U=U1+U2+…+Un (串联电路中电压的特点:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和)4. I=I1+I2+…+In (并联电路中电流的特点:干路上的电流等于各支路电流之和)5. U=U1=U2=…=Un (并联电路中电压的特点:各支路两端电压相等。
都等于电源电压)6. R=R1+R2+…+Rn (串联电路中电阻的特点:总电阻等于各部分电路电阻之和)7. 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn (并联电路中电阻的特点:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)8. R并= R/n(n个相同电阻并联时求总电阻的公式)9. R串=nR (n个相同电阻串联时求总电阻的公式)10. U1:U2=R1:R2 (串联电路中电压与电阻的关系:电压之比等于它们所对应的电阻之比)11. I1:I2=R2:R1 (并联电路中电流与电阻的关系:电流之比等于它们所对应的电阻的反比)篇二电荷电荷也叫电,是物质的一种属性。
①电荷只有正、负两种。
与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同的电荷叫正电荷;而与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同的电荷叫负电荷。
②同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
③带电体具有吸引轻小物体的性质④电荷的多少称为电量。
⑤验电器:用来检验物体是否带电的仪器,是依据同种电荷相互排斥的原理工作的。
2、导体和绝缘体容易导电的物体叫导体,金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液等都是是常见的导体。
不容易导电的物体叫绝缘体,橡胶、塑料、玻璃、陶瓷等是常见的绝缘体。
理解:导体和绝缘体的划分并不是绝对的,当条件改变时绝缘体也能变成导体,例如在常温下是很好的绝缘体的玻璃在高温下就变成了导体。
又如常态下,气体中可以自由移动的带电微粒(自由电子和正、负离子)极少,因此气体是很好的绝缘体,但在很强的电场力作用下,或者当温度升高到一定程度的时候,由于气体的电离而产生气体放电,这时气体由绝缘体转化为导体。
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全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律解析
一、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的内容
部分电路欧姆定律也就是初中学过的欧姆定律,内容表述为:导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比。
用公式表述为:R
U I =,上式可变形I U R =或IR U =,电路图如图1中的虚线部分所示。
闭合电路欧姆定律也叫全电路欧姆定律,其内容表述为:闭合电路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。
用公式表述为:r
R E I +=,上式可变形为Ir IR E +=或写成外内U U E +=,电路图如图2所示。
二、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的比较
1.相同点
二者的相同点:两表达式中的R 一般指纯电阻(线性电阻),都既可应用于直流电路又可应用于交流电路。
2.不同点
二者的不同点:(1)、部分电路欧姆定律中不涉及电源,而闭合电路欧姆定律应用于内、外电路组成的闭合回路,必有电源(电动势);
(2)、部分电路欧姆定律常用于计算电路中某元件的电阻、电流与电压间的关系,而闭合电路欧姆定律则注重的是整个闭合电路的电阻、电流与电动势的关系;
(3)部分电路欧姆定律常表示某一个金属导体在温度没有显著变化的前提
U
图1 图2
图3 图4
下,电阻是不变的,可用U I -图象(导体的伏安特性曲线)表示,如图3。
而闭合电路欧姆定律r
R E I +=可变式为Ir IR E +=,即Ir E U -=,也可用I U -图象表示,如图4,这条向下倾斜的直线为电源的外特性曲线;当外电路断开时,也就是0=I ,Ir 也变为零,则E U =,这就是说,断路时的路端电压等于电源电动势;当电源两端短路时,外电阻0=R ,而r
E I =
0,根据图象可求电源的内阻。
跟踪练习
1.下列说法中正确的是( )
A .由I
U R =知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比
B .比值I U 反映了导体阻碍电流的性质,即I
U R = C .导体电流越大,电阻越小
D .由R U I =知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
2、根据部分电路欧姆定律,下列判断中正确的是( )
A .对欧姆定律适用的导体或器件,电流与电压不成正比,伏安特性曲线
不是直线
B .电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低
C .导体中的电压越大,电阻越大
D .电阻是反映导体材料导电性能的物理量
3.有一电池,当两端接Ω3的电阻时,电流为A 0.1;当再串联一只Ω3的电阻时,路端电压为V 6.3。
那么,电源的电动势为 V 、内阻为 Ω。
4.有一个电源,因其外电路电阻发生了变化,使电源的路端电压增加了
V 8.4,同时使输出电流变化了A 4.0,则这个电源的内电阻为 Ω。
5.如图10-5所示,当滑动变阻器的滑片向上移动时( )
A .电压表的示数增大,电流表的示数减小
B .电压表、电流表的示数都增大
C .电压表、电流表的示数都减小
D .电压表的示数减小,电流表的示数增大
答案:1、BD 2、BD 3、4.5,1.5 4、1.2 5、A。