第九章 恒定电流 一、电流的三种表达式及其比较 公式 适用范围 字母含义 公式含义 I＝ 一切电路 q为时间t内通过导体横截面的电荷量 反映了I的大小，但不能说I∝q、I∝ I＝nqSv 一切电路 n：导体单位体积内的自由电荷数 q：每个自由电荷的电荷量 S：导体横截面积 v：电荷定向移动速率 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 I＝ 金属、电解液 U：导体两端的电压 R：导体本身的电阻 I由U、R决定，I∝U、I∝ （1）电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压． （2）电流的标矢性：电流是标量，但有方向，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向． 二、部分电路欧姆定律 1.表达式：I＝. 2.图像 （1）交点表示电阻相等，功率相同 （2）横坐标和纵坐标之比是电阻R（斜率的倒数） （3）坐标点的横纵坐标的乘积表示功率 （4）非线性元件的图线切线斜率不等于电阻的倒数， 三、电阻定律 1.公式：R＝ρ. 2.电阻率：反映导体的导电性能，只与材料和温度有关，多数金属的电阻率随温度升高而增大（半导体相反） 3.电阻的决定式和定义式的区别 公式 R＝ρ R＝ 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻的决定因素 提供了一种测电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何纯电阻导体 四、串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R＝R1＋R2＋…Rn ＝＋＋…＋ 功率 分配 ＝＝…＝ P1R1＝P2R2＝… ＝PnRn P总＝P1＋P2＋…＋Pn 串、并联电路总电阻的比较 串联电路的总电阻R总 并联电路的总电阻R总 不 同 点 n个相同电阻R串联，总电阻R总＝nR n个相同电阻R并联，总电阻R总＝ R总大于任一电阻阻值 R总小于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻 相同点 多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小 五、电功、电功率 电热、热功率 1、公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)． 2、公式：P＝＝IU(适用于任何电路)．在非纯电阻电路中，P＝UI＝I2R＋P其他 3、公式：Q＝I2Rt(适用于任何电路)． 4、热功率P＝I2R 六、闭合电路的欧姆定律 1．电动势（E) (1)非静电力所做的功与所移动的电荷量的比叫电动势． (2)物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压． 2．闭合电路欧姆定律 (1)公式：I＝(只适用于纯电阻电路)； (2)其他表达形式：E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir(适用于任意电路)． 3．路端电压与外电阻的关系 (1)纯电阻电路：U＝IR＝·R＝，当R增大时，U增大； (2)特殊情况： ①当外电路断路时，I＝0，U＝E； ②当外电路短路时，I短＝，U＝0. 4．动态分析常用方法 (1)程序法 (2)结论法：“串反并同” 5.电路故障检测方法 (1)．电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联部分短路； (2)．电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程； (3)．欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路．在用欧姆表检测时，应断开电源． 七、闭合电路的功率及效率问题 1．电源的总功率 (1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内． (2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝. 2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝IU内＝P总－P出． 3．电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内． (2)纯电阻电路：P出＝I2R＝. (3)纯电阻电路中电源的最大输出功率( ... ...
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