恒定電流知識點的總結21834

實用標準文案恒定電流知識點總結一、部分電路歐姆定律 電功和電功率(一)部分電路歐姆定律1．電流電流的形成：電荷的定向移動就形成電流。形成電流的條件是：①要有能自由移動的電荷； ②導體兩端存在電壓。(2)電流強度：通過導體橫截面的電量 q跟通過這些電量所用時間 t的比值，叫電流強度。①電流強度的定義式為：②電流強度的微觀表達式為：n為導體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)， q是自由電荷電量，v是自由電荷定向移動的速率，是導體的橫截面積。電流的方向：物理學中規(guī)定正電荷的定向移動方向為電流的方向，與負電荷定向移動方向相反。在外電路中電流由高電勢端流向低電勢端， 在電源內(nèi)部由電源的負極流向正極。2．電阻定律(1)電阻：導體對電流的阻礙作用就叫電阻，數(shù)值上： 。(2)電阻定律：公式： ，式中的 為材料的電阻率，由導體的材料和溫度決定。純金屬的電阻率隨溫度的升高而增大， 某些半導體材料的電阻率隨溫度的升高而減小， 某些合金的電阻率幾乎不隨溫度的變化而變化。半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間，如鍺、硅、砷化鎵等。精彩文檔實用標準文案半導體的特性： 光敏特性、熱敏特性和摻雜特性，可以分別用于制光敏電阻、 熱敏電阻及晶體管等。超導體：有些物體在溫度降低到絕對零度附近時。電阻會突然減小到無法測量的程度，這種現(xiàn)象叫超導；發(fā)生超導現(xiàn)象的物體叫超導體，材料由正常狀態(tài)轉變?yōu)槌瑢顟B(tài)的溫度叫做轉變溫度Tc。3．部分電路歐姆定律內(nèi)容：導體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比。公式：適用范圍：金屬、電解液導電，但不適用于氣體導電。歐姆定律只適用于純電阻電路，而不適用于非純電阻電路。伏安特性：描述導體的電壓隨電流怎樣變化。若 圖線為過原點的直線，這樣的元件叫線性元件；若 圖線為曲線叫非線性元件。(二)電功和電功率1．電功實質(zhì)：電流做功實際上就是電場力對電荷做功，電流做功的過程就是電荷的電勢能轉化為其他形式能的過程。(2)計算公式： 適用于任何電路。只適用于純電阻電路。2．電功率定義：單位時間內(nèi)電流所做的功叫電功率。精彩文檔實用標準文案(2)計算公式： 適用于任何電路。只適用于純電阻電路。3．焦耳定律電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比， 與電阻大小成正比， 與通電時間成正比，即(三)電阻的串并聯(lián)1．電阻的串聯(lián)電流強度：電壓：電阻：電壓分配： ，功率分配： ，2．電阻的并聯(lián)電流強度電壓電阻電流分配 ，功率分配 ，注意：無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率 P是等于各個電阻耗電功率之和，精彩文檔實用標準文案即P=P1+P2+?+Pn二、閉合電路歐姆定律(一)電動勢電動勢是描述電源把其他形式的能轉化為電能本領的物理量， 例如一節(jié)干電池的電動勢E=1.5V，物理意義是指：電路閉合后，電流通過電源，每通過 lC的電荷，干電池就把 1.5J的化學能轉化為電能。(二)閉合電路的歐姆定律1．閉合電路歐姆定律閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比：。常用表達式還有：和2．路端電壓 U隨外電阻R變化的討論電源的電動勢和內(nèi)電阻是由電源本身決定的，不隨外電路電阻的變化而改變，而電流、路端電壓是隨著外電路電阻的變化而改變的：外電路的電阻增大時，I減小，路端電壓升高；外電路斷開時，R=。路端電壓U=E；外電路短路時，R=0，U=0，(短路電流)．短路電流由電源電動勢和內(nèi)阻共同決定．由于r一般很小。短路電流往往很大，極易燒壞電源或線路而引起火災。路端電壓隨外電阻變化的圖線如圖所示。精彩文檔實用標準文案3．電源的輸出功率隨外電阻變化的討論(1)電源的工作功率： ，這個功率就是整個電路的耗電功率，通常叫做電源的供電功率。(2)內(nèi)耗功率： 。(3)輸出功率： ，式中U為路端電壓。特別地，當外電路為純電阻電路時，由 得， ，故R=r（內(nèi)、外電阻相等）時 最大，且最大值為 ，圖線如圖所示。可見，當R＜r時，R增大，輸出功率增大。當R＞r時，R增大，輸出功率減小。三、電阻的測量(一)伏安法測電阻1．原理精彩文檔實用標準文案，其中U為被測電阻兩端電壓， I為流經(jīng)被測電阻的電流。2．兩種測量電路——內(nèi)接法和外接法內(nèi)接法電路形式：如圖所示。誤差：適用條件：當 R＞＞RA，即內(nèi)接法適用于測量大電阻。外接法電路形式：如圖所示。測量誤差： ，即R測＜Rx適用條件：R＜＜Rv即外接法適用于測小電阻。3．怎樣選擇測量電路(1)當被測電阻 Rx的大約阻值以及伏特表和電流表內(nèi)阻 RVRA已知時；若 ，用內(nèi)接法。若 ，用外接法(2)當Rx的大約阻值未知時．采用試測法，將電流表、電壓表及被測電阻 Rx按下圖方式連接成電路；接線時，將電壓表左端固定在 a處，而電壓表的右端接線柱先后與 b和c精彩文檔實用標準文案相接，與b相接時，兩表示數(shù)為 (U1，I1)，當與c接觸時，兩表示數(shù)變?yōu)?(U2，I2)；若 即電壓表示數(shù)變化大．宜采用安培表外接法。若 即電流表示數(shù)變化較顯著時，宜采用安培表內(nèi)接法。4．滑動變阻器的兩種接法——限流式和分壓式(1)限流式：如圖所示，即將變阻器串聯(lián)在電路中。在觸頭 P從變阻器左端移動到右端過程中，電阻 Rx上的電壓變化范圍為： （忽略電源內(nèi)阻）(2)分壓式：如圖所示，當觸頭 P從變阻器左端移動到右端過程中，電阻 Rx上的電壓變化范圍是0～E(忽略電源內(nèi)阻)。若要求待測電阻的電壓從 0開始變化時，變阻器一定采用分壓式。(二)用歐姆表測電阻1．歐姆表的構造歐姆表構造如圖所示，其內(nèi)部包括電流表表頭 G、電池E和調(diào)零電阻 R精彩文檔實用標準文案2．原理當紅、黑兩表筆短接時． 如圖 (甲)所示，調(diào)節(jié)R，使電流表指針達到滿偏電流 (即調(diào)零)，此時指針所指表盤上滿刻度處．對應兩表筆間電阻為 0，這時有：當紅、黑表筆斷開，如圖 (乙)所示，此時，指針不偏轉，指在表盤最左端，紅、黑表筆間的電阻相當于無窮大，R= 。當兩表筆間接入待測電阻 R，時，如圖 (丙)所示，電流表的電流為：當Rx改變，Ix隨之改變，即每一個 Rx都有一個對應的 Ix，將電流表表盤上 Ix處標出對應Rx的Rx值，就制成歐姆表表盤，只要兩表筆接觸待測電阻兩端，即可在表盤上直接讀出它的阻值。由于Ix不隨Rx均勻變化，故歐姆表表盤刻度不均勻。3．合理地選擇擋位精彩文檔實用標準文案由于歐姆表表盤中央部分的刻度較均勻，讀數(shù)較準，故選用歐姆表擋位時，應使指針盡量靠近中央刻度。4．歐姆表使用時須注意使用前先機械調(diào)零，使指針指在電流表的零刻度。要使被測電阻與其他元件和電源斷開，不能用手接觸表筆的金屬桿。合理選擇量程，使指針盡量指在刻度的中央位置附近。換用歐姆擋的另一量程時，一定要重新調(diào)零。讀數(shù)時，應將表針示數(shù)乘以選擇開關所指的倍數(shù)。(6)測量完畢，拔出表筆，開關置于交流電壓最高擋或 OFF擋。若長期不用，須取出電池。[典型例題]例1、如圖所示電路中，電阻 R1、R2、R3的阻值都是 1Ω，R4、R5的阻值都是 0.5Ω，ab端輸入電壓 U=6V，當cd端接伏特表時，其示數(shù)是 ________V；ab端輸入電壓 U=5V，當cd端接安培表時，其示數(shù)是_________A。例2、如圖所示，E=6V，r=1Ω，當R1=5Ω，R2=2Ω，R3=3Ω時，平行板電容器中的帶電微粒正好處于靜止狀態(tài)，當把R1、R2、R3的電阻值改為Rˊ1=3Ω，Rˊ2=8Ω，Rˊ3=4Ω，帶電微粒將做什么運動？精彩文檔實用標準文案例3、如圖所示的電路中， R1為滑動變阻器，電阻的變化范圍是 0～50Ω,R2=1Ω，電源的電動勢為 6V，內(nèi)阻為2Ω，求滑動變阻器R1為何值時，1）電流輸出功率最大；2）消耗在R1上的功率最大；3）消耗在R2上的功率最大；說明：對于電源，有三種意義的電功率：1）總電功率P總=P出+P內(nèi)=EI。2）輸出功率P出=UI（3）電源內(nèi)阻發(fā)熱損耗的電功率 P內(nèi)=I2r電源的效率則是 = ×100%= ×100%= ×100%電源的輸出功率最大時是否是效率最高呢？下面我們來討論這個問題當電源電動勢 E和內(nèi)電阻 r一定時，電源的輸出功率（外電路的總功率） P出=I2R隨負裁電阻 R的變化是非單調(diào)的變化。將I= 代入上式可得 P出=I2R= R= = ，由上式可得，當 R=r時，P出最大，且 P出m= = 。P出隨負載電阻及變化的曲線， 如圖所示，由圖可見，對于同一輸出功率 （P出m除外），有兩個可能的外電阻值。精彩文檔實用標準文案當電源有最大輸出功率時，電源的效率 = ×100%=50%而當R 時（外電路斷路）， 1，當R 0時（外電路短路）， 0所以并非電源有最大輸出功率時，效率就高。例4、如圖所示的電路中， R1與R3為定值電阻， R2是滑動變阻器。若變阻器的滑動端向右移動，使 R2的阻值增大，則安培表的示數(shù)將 。例5、阻值較大的電阻 R1、R2串聯(lián)后，接入電壓 U恒定的電路，如圖所示?，F(xiàn)用同一電壓表分別測量 R1、R2的電壓，測量值分別為 U1和U2，則：（）A、U1+U2=U B、U1+U2＜U C、U1/U2=R1/R2 D、U1/U2