一段含源电路的欧姆定律

§6-2 一段含源电路的欧姆定律

在电路的计算中，我们常常会遇到整个电路中某一段含有电源的电路的计算问题。这就是今天要学习的内容。首先

一、电源及电动势

1、电源

因为仅有静电场不能维持导体中的稳恒电流。要维持稳恒电流，必须有其它形式的作功，将其它形式的能量补充给电荷，使电荷能够逆着电场力的方向返回到电位能较高的原来位置，从而维持电流线的闭合性，保持导体两端的电位差不变。

1、电源及其作用

凡是能将其它形式的能量转变为电能，提供非静电力的装置称为电源。电源的作用类似于水泵（克服重力将水从低处打到高处）。从力的观点来看，电源的作用是克服静电力把正电荷从负极移动到正极。从能量观点来看，克服静电力作功所消耗的能量是电源供给的，所以电源是一种能量，它把其它形式的能量转化为静电能。

电源的种类很多，在不同的电源中，把不同形式的能量转变为电能。如干电池是把化学能转变为电能，发电机是把机械能转变为电能。

2、电源的工作原理

电源都有两个电极，电位高的叫正极，电位低的叫负极。非静电力由负极指向正极。在外电路，正电荷在静电力作用下由正极移动到负极形成电流；在内电路，正电荷在非静电力作用从负极移动到正极形成电流，使电荷沿闭合回路流动，形成稳定的电流。

二、电动势

不同的电源，把一定数量的正电荷从电源的负极移动到正极，非静电力所作的功不同。为定量描述电源内部非静电力作功的本领，引入电动势这个物理量。

1、电动势的定义：把单位正电荷从电源的负极移动到正极时，非静电力所作的功。如果用表示电动势，表示非静电力把正电荷从电源的负极移动到正

极时所作的功，则

因为

所以

这是电源电动势的数学表达式。对于电池电源，非静电力集中在电源内部，在外部电路中没有非静电力。而对于某些电源（如温差电源）来说，非静电力分布在整个电路中，因此电动势更普遍的定义应是

即把单位正电荷绕导体闭合回路一周，非静电力所作的功。电源内部也有电阻，叫做电源的内阻，用r表示。

2、电动势的方向

电动势是标量，但它和电流一样有方向，可正可负。在电源内部，通常把从负极（低电位处）指向正极（高电位处）的方向规定为电动势的正方向，即电动势的真实方向。

若电源两端电压方向与电动势方向相反，则；

若电源两端电压方向与电动势方向相同，则。