06 基础课 - 闭合电路欧姆定律 - 基础

对电动势、电势差的理解

电动势、电势差都表示一段高度差。

电动势、总电压相等吗？

抬升的高度与总的下降的高度相等吗？

一个形象的比喻：

• 电路：家庭
• 正电荷的高度（电势）：钱

=

• 电源：挣钱的人
• 电源举起的高度（电动势）：挣的钱

=

• 外电路：花钱的生物
• 经过外电路下降的高度（电势差）：花的钱

所以需要分情况：

$$\{\begin{array}{l}r=0,E=U\\ r\ne 0,E>U\end{array}$$

理想电源

内阻

电源内部导体的电阻，叫内阻 $r$

电荷通过内阻下降的高度（内阻分压）：我花的钱！

电动势

如果有内阻，电动势是等效后理想电源那部分的电动势。

路端电压

路端电压：外电路的总电压/总电势差

路端电压不包括内阻分压。

有内阻电源

闭合电路欧姆定律

$$E=U_{\mathrm{路}}+U_r$$$$E=IR+Ir$$

闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

再看电动势、电势差

电动势：总收入

总的电势差/路端电压：花销

电动势、电势差物理意义不同！

欧姆定律 VS 闭合电路欧姆定律

欧姆定律：描述某个导体两端电压、电流、电阻 的关系

闭合电路欧姆定律：描述整个电路电动势、内阻、 外电阻、电流的关系

例题

题 1

解

$I=\frac{E}{R+r}=\frac{1.5}{1.5}=1A$

$U=IR=1\times 1.38=1.38V$

$A$

题 2

解

$R=\frac{18}{6+3}=2\mathrm{\Omega }$

$R_{\mathrm{合}}=R+r=3$

$I=\frac{E}{R_{\mathrm{合}}}=\frac{6}{3}=2$

$U=IR=4V$

$B$

题 3

TIP

高中阶段除非题目说了，否则内阻不能忽略。

解

$U=I{R}_0=\frac{E{R}_0}{R_0+R+R_J+r}$

$=\frac{E{R}_0}{R_0+R+\frac{k}{c}+r}$

$c\uparrow ,\frac{k}{c}\downarrow ,\mathrm{分}\mathrm{母}\mathrm{减}\mathrm{小}，\mathrm{整}\mathrm{体}\mathrm{增}\mathrm{大}，U\uparrow$

$U$ 与 c 不成正比。

$D$