第二章恒定电流知识点总结(可编辑修改word版)
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R R R 第二章《恒定电流》知识点总结
一、电流
1、电流形成的条件:
电荷的定向移动。规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 2、电流强度 I 2、欧姆定律
I = U 注意:这是一个实验规律,I 、U 、R 三者之间并无决定关系。
R
3、伏安特性曲线
I-U 图像:图像越靠近 U 轴,导体的电阻越大。
I
①定义式: I =
t
R 单位:安培(A ) 1
R 2
②微观表达式: I = nqSv
其中:n 为自由电荷的体密度;q 为自由电荷的电量;S 为导体的横截
A
面积;v 为自由电荷定向移动的速度。
二、电源
1、电源的作用:
①电源相当于搬运工,把负电荷从电源正极搬到电源负极,使正极积累正电荷,负极积累负电荷; ②电源使导体两端存在一定的电势差(电压);
③电源使电路中有持续电流。
2、电动势 E
①物理意义:
B
U
O ①线性元件: I-U 图像是过原点 O 的直线。如 R 1,R 2 等,并且 R 1 ②非线性元件: I-U 图像不是过原点 O 的直线。如 A 、B 等 四、串并联电路的特点 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。 ②定义式: W R 1 R 2 1、串联电路 R 3 电路的总功率 P=P 1+P 2+P 3 E = 非 q 单位:伏特(V ),其大小是由电源本身决定的。 ①定义:用电器首尾相连的电路。 ②串联电路的特点 ③电动势 E 与电势差 U 的区别: W 非 I = I 1 W = I 2 = I 3 ;U = U 1 + U 2 + U 3 ; R = R 1 + R 2 + R 3 ;U 1 :U 2 :U 3 =R 1 : R 2 : R 3 电动势 E = ,非静电力做功,其他形式的能转化为电能;电势差U = q ,电场力做功,电势 q 2、并联电路 R 1 能转化为其他形式的能。做多少功,就转化了多少能量。 三、欧姆定律 1、电阻 R ①物理意义:导体对电流的阻碍作用。 U 电路的总功率 P=P 1+P 2+P 3 ②定义式: R = I ③决定式: R = S 单位:欧姆(Ω),其大小是由导体本身决定的。 ,其中 ρ 为电阻率,反映材料的导电性能的物理量。金属导体的电阻率随着温 ①定义:用电器并排相连的电路。 ②并联电路的特点 1 1 1 1 1 1 1 度的升高而增大;合金的电阻率随着温度的变化而变化不明显;半导体的电阻率随着温度的升高而减小。 I = I 1 + I 2 + I 3 ;U = U 1 = U 2 = U 3 ; R = R + + R 2 R 3 ; I 1 : I 2 : I 3 = : : 1 2 3 R 3 R 2 q 1 l ER E 五、焦耳定律 1、电功 W 与电功率 P 电功W = UIt ,单位:焦耳(J );电功率 P = W t U E = UI ,单位:瓦特(W ) 2、电热 Q 电热Q = I 2rt ,单位:焦耳(J );热功率 P = I 2 r ,单位:瓦特(W ) E / r 其中:以上四式适用于任何电路,r 为用电器的内阻。 O I 3、纯电阻电路与非纯电阻电路 ①纯电阻电路: 其中 U-I 图像的截距代表电源的电动势 E ;U-I 图像的斜率代表电源的内阻 r = U ;如果 U 轴坐 消耗的电能全部转化为电热,即 W=Q ;部分电路欧姆定律 I = 可以使用。 R ②非纯电阻电路: 消耗的电能转化为电热和其他形式的能量,即 W=Q +Q 其他;部分电路欧姆定律 I = R 不能使用。 标是从 0 开始的,U-I 图像与 I 轴的交点代表短路电流 I 短 = r 。 4、路端电压 U 与外电路电阻 R 的关系对于纯电阻电路, 由能量守恒可得,P 其他=P -P Q 。 六、闭合电路欧姆定律 路端电压U = IR = = R + r U E 1+ r R ,U-R 图像如下图所示: 如图所示, 1、流过电源的电流 I = E R + r E ,此公式仅适用于纯电阻电路。 2、电源电动势 E=U 外+U 内,此公式适用于任何电路。 注意:U 外=IR ,只适用于外电路是纯电阻电路,U 外又称作路端电压 U ;U 内=Ir ,适用于任何电路。因此,闭合电路欧姆定律的另一种表达形式为 E = U + Ir 3、路端电压 U 与回路电流 I 的关系 O R 5、功率与效率 1) 电源 表达式:U = E - Ir 回路电流 I 越大,路端电压 U 就越小。 ①电源的总功率 P 总=EI ②电源的输出功率 P 出=UI ③电源的内热功率 P Q =I 2r P 出 U ④电源的效率 = R ⨯100% = P 总 ⨯100% ;由能量守恒可得,P 总=P 出+PQ 。对于纯电阻电路, E = R + r ⨯100% 。电源的效率随着外电阻的增大而增大。 R E r S ∆U ∆I Q U