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电压U增大; 2021/02/02
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四.变化电路的讨论。
• 5、和变化电阻有串联关系(通过变化电 阻的电流也通过该电阻)的看电流(即总 电流减小时,该电阻的电流、电压都减 小);
• 6、和变化电阻有并联关系的(通过变化 电阻的电流不通过该电阻)看电压(即路 端电压增大时,该电阻的电流、电压都增 大)。
第十章 恒定电流
专题二 闭合电路欧姆定律
☆wuhuchun
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一、电动势ε
• 1、反映电源把其它形式的能转化为电能的本 领大小.数值上等于电路中每通过1C电量电源 所提供电能的数值.
• 2、单位:伏特.
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二、闭合电路的欧姆定律
• 主要物理量:
研究闭合电路,主要物理量有E、r、R、 I、U,前两个是常量,后三个是变量。
(可以看出当时路端电压是
电动势的一半,电流是最大
电流的一半)。
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例5. 如图所示,图线a是某一蓄电池 组的伏安特性曲线,图线b是一只某 种型号的定值电阻的伏安特性曲 线.若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω, 则这只定值电阻的阻值为______Ω。 现有4只这种规格的定值电阻,可任 意选取其中的若干只进行组合,作为 该蓄电池组的外电路,
例6 如图16所示,电源电动势ε=10 V, 内阻不计,电阻R1=3Ω,R2=2Ω, R3=5Ω,C1=4μF,C2=1μF,开关S原来 是闭合的,求当S断开后,通过R2的总电 量.
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当S闭合电路稳定时,仅R1、R2中有恒定 电流通过,R3为无流电阻,N点与Q点电 势相等.跨接在电路中的电容C1两极板间 的电压,等于M点与Q点间的电势差,即 从UC1=UMQ=UR2=4V.而与R3串接的电 容C2两极板间的电压,等于P、Q两点间 的电势差,即UC2=UPQ=10V,两电容器 每个极板上带电性质如图16所示.
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5.闭合电路的U-I图象。
右图中a为电源的U-I图象;b为外电阻 的U-I图象;两者的交点坐标表示该电阻
接入电路时电路的总电流和路端电压;该
点和原点之间的矩形的面积表示输出功率;
a的斜率的绝对值表示内阻大小; b的斜
率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜
率相等时(即内、外电阻相等时图中矩形 面积最大,即输出功率最大
当电容器两极板间电压升高时,电容器被
充电;当电容器两极板间的电压降低时,
电容器对外放电.电容器充、放电时,电 路中形成充电或放电电流.
电容器对电路起着断路作用.在研究电路
中的电流、电压分配时,可以去掉电容器
以简化电路,若要计算电容器所带电量, 可再将电容器接入相应位置.
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1.当电容为C的电容器两极板间的电压改 变量为△U时,其充电或放电电量 △q=C·△U.
• 由I1=I3 -I2,I1一定减小。
• 总结规律如下:
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四.变化电路的讨论。
• 基本规律:
• 1、串联后总电阻增大,并联后总电阻减 小。
• 2、部分电阻增大,总电阻增大,部分电 阻减小,总电阻减小。 (变化电阻本身 和总电阻变化规律相同)
• 3、并联支路增加,总电阻减小。
• 4、总电路上R增大时总电流I减小,路端
• 实验图和电路图:
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二、闭合电路的欧姆定律
1、内容: 闭合电路中的总电流与电源的电 动势成正比,与内、 外电路的总 电阻成反比.
2、 表达式: I=ε/(R+r)
→ε=IR+Ir=U外+U内
讨论: a、若R→0时→外电路短路→
Im=ε/r→U路=0 b、若R→∞时→外电路断路
则所组成的这些外电
路中,输出功率最大
时2021/是02/02_______W。
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解:由图象可知蓄电池的电动势为 2 0 V, 由 斜 率 关 系 知 外 电 阻 阻 值 为 6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻, 外电阻等于2Ω,因此输出功率最大 为50W。
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五、电容问题
电容器是一种储能元件,在直流电路中,
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四.变化电路的讨论。
• 基本方法:
• 程序法:变化部分>>整体>>局部(从 大局部到小局部最后到变化的部分)
• 直观口决法:对电流来说“串反并同” • 极端法:
• 特殊值法:代入特定的值计算,然后再比 较。
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例3. 见教材例题2 类似题目:状无名题2、3
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→I=0→U路=ε
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例1、见教材
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三.电源的功率和效率。
• ⑴功率:
• ①电源的功率(电源的总功率)PE=EI=P内+P外 ②电源的输出功率P出=UI ③电源内部消耗的功率Pr=I 2r
⑵电源的效率:PU R
PE E Rr
(最后一个等号只适用于纯电阻电路)
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• 电源的输出功率, P R E 2R r2R 4 R r2r E 4 r 2E 4 r 2
• 可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所 示,
•
P P出
出 Pm
•
o
rR
R外
• 而当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,
为。
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Pm
E2 4r
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例2. 已知如图,E =6V,r =4Ω,R1=2Ω, R2的变化范围是0~10Ω。求:①电源的最大 输出功率;②R1上消耗的最大功率;③R2上
消耗的最大功率。
功解率:最①大R2为=22.Ω2时5W,;外电阻等于内电Leabharlann Baidu,电源输出
②R1是定植电阻,电流越 大功率越大,所以R2=0时 R1上消耗的功率最大为2W; ③把R1也看成电源的一部分,
等效电源的内阻为6Ω,所以,
当R2=6Ω时,R2上消耗的
功率最大为1.5W。
R2
R2 R1
Er
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四.变化电路的讨论。
• 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化, 就会影响整个电路,使总电路和每一部分的电
流、电压都发生变化。讨论依据是:闭合电路
欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电
压关系、并联电路的电流关系。以右图电路为
例由由U2U:I、3==设IE2I一R--II1r定4,增,增U大I3大一、,;定U总增3电一大阻定;一减因定小此增;U大由4、;UII24一=一U定定-U减增3小大,;;