闭合电路的基本规律、电学实验知识要点:1、电动势:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量
要注意理解:(1)是由电源本身所决定的,跟外电路的情况无关
(2)的物理意义:电动势在数值上等于电路中通过 1 库仑电量时电源所提供的电能或理解为在把1 库仑正电荷从负极(经电源内部)搬送到正极的过程中,非静电力所做的功
(3)注意区别电动势和电压的概念
电动势是描述其他形式的能转化成电能的物理量,是反映非静电力做功的特性
电压是描述电能转化为其他形式的能的物理量,是反映电场力做功的特性
2、闭合电路的欧姆定律:(1)意义:描述了包括电源在内的全电路中,电流强度与电动势及电路总电阻之间的关系
(2)公式:;常用表达式还有:
3、路端电压 U,内电压 U’随外电阻 R 变化的讨论:外电阻 R总电流内电压路端电压增大减小减小增大(断路)OO等于减小增大增大减小(短路)(短路电流)闭合电路中的总电流是由电源和电路电阻决定,对一定的电源,,r 视为不变,因此,的变化总是由外电路的电阻变化引起的
根据,画出 U——R 图像,能清楚看出路端电压随外电阻变化的情形
还可将路端电压表达为,以,r 为参量,画出 U——I 图像
这是一条直线,纵坐标上的截距对应于电源电动势,横坐标上的截距为电源短路时的短路电流,直线的斜率大小等于电源的内电阻,即
4、在电源负载为纯电阻时,电源的输出功率与外电路电阻的关系是:
由此式可以看出:当外电阻等于内电阻,即 R = r 时,电源的输出功率最大,最大输出功率为,电源输出功率与外电阻的关系可用 P——R 图像表示
电源输出功率与电路总电流的关系是:
显然,当时,电源输出功率最大,且最大输出功率为:
P——I 图像如图所示
选择路端电压为自变量,电源输出功率与路端电压的关系是:显然,当时,
P——U 图像如图所示
综上所述,恒定电源输出最大功率