高二物理競賽電源 電動勢課件

11、

電源電動勢IRAB

一、電源

電源是不斷地將其它形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置。電源中非靜電力的存在是形成恒定電流的根本原因。不同類型電源中，非靜電力不同：發(fā)電機：電機作用將機械能轉(zhuǎn)化為電能；化學(xué)電池：化學(xué)作用將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；溫差電源：擴散作用將熱能轉(zhuǎn)化為電能；太陽能電池：直接將光能轉(zhuǎn)化為電能；核能電池：直接將核能轉(zhuǎn)換為電能。

為維持恒定電流，除了靜電場外，必須有非靜電力，使正電荷逆著電場力的方向運動，從低電勢處返回高電勢處，同時，用其它形式的能量補償焦耳熱的損失。20總外內(nèi)1、P-U關(guān)系圖象PU30總外內(nèi)2、P-I關(guān)系圖象PI外E2/rE2/4r40開路狀態(tài)短路狀態(tài)13、效率-R關(guān)系圖象效率R5104、效率-U關(guān)系圖象EU效率610I效率5、效率-I關(guān)系圖象706050403012345612080406、組合圖象如圖所示的圖線①表示某電池組的輸出電壓與電流的關(guān)系(圖線)，圖線②表示其輸出功率與電流的關(guān)系(圖線)。則下列說法正確的是()A）電池組的電動勢為60V。B）電池組的內(nèi)阻為10歐。C）電流為2.5A時，外電路的電阻為14歐。D）輸出功率為80W時，輸出電壓可能為40V。U/VI/AP/W2010①②8作業(yè)UI0一0UR二0三IR0四rPR0五PU0六IP0七1效率R10九效率I10八效率UE9如圖所示，在一段含源的電路中將上式從a端經(jīng)電源到b端線積分，得Rabc⑴放電Rabc⑵充電10

積分時注意到，電路⑴中與方向相反，電路⑵中與方向相同，而與的方向相反，故得（放電）（充電）

上式即為一段含源電路的歐姆定律.（放電）（充電）此時是電源正、負極間的電勢差，稱為電源的端電壓。若R=0，則有11電源的電動勢與端電壓的區(qū)別:電動勢：非靜電力做功，僅取決于電源本身的性質(zhì)，與外電路性質(zhì)及是否接通無關(guān)；端電壓：從正極到負極時靜電力所做的功，與外電路的情況有關(guān)。一段含源電路的歐姆定律的一般計算式為符號約定：先任意選取沿電路線積分的方向，寫出初末兩端點的電勢差⑴若通過電阻中電流的流向與積分路徑的方向相同，該電阻上電勢降取“+”號，相反則取“-”號.12⑵若電動勢的指向與積分路徑的方向相同，該電動勢前取“+”號，相反則取“-”號.例題如圖所示，求電路a、f間電勢差。abcedf解各支電路設(shè)置的電流方向如圖所示，則對電阻有對電源有13.匹配條件:

電源向負載輸出功率最大的條件.電源向負載輸出的功率為根據(jù)求極值的方法由此得到向負載輸出功率最大的條件是：R=r上式稱為匹配條件。應(yīng)當(dāng)注意，對于一般化學(xué)電源，內(nèi)阻都很小當(dāng)滿足匹配條件時，總電阻很小，會使電流超過額定值，故一般條件不能在匹配條件下使用化學(xué)電源。但在電子技術(shù)中的某些電源，其內(nèi)阻很大，考慮匹配是很重要的。

設(shè)一閉合回路，電源電動勢為，內(nèi)電阻為r，負載電阻為R，則Rr14穩(wěn)恒電路中電荷和靜電場的作用152、穩(wěn)恒電路中靜電場的作用

在電流達到穩(wěn)恒的過程中，這種調(diào)節(jié)作用不僅表現(xiàn)在導(dǎo)線表面上的電荷分布的變化，還包括非均勻?qū)w內(nèi)部體電荷分布的變化，以及在兩種不同導(dǎo)體交界面上電荷分布的變化。1)、調(diào)節(jié)電荷分布的作用

在閉合電路中，靜電場作的總功為零。但是，在電源外部以及電源內(nèi)部不存在非靜電力的地方，靜電場將正電荷從高電勢處送到低電勢處，作功為正，使電場能減少；存在非靜電力的地方，非靜電力把正電荷從低電勢處