恒定电流学问点总结
一、学问网络
电流:定义、微观式:I=q/t,I=nqSv
电压:定义、计算式:U=W/q,U=IR。导体产生电流的条件:导体两端存在电压电阻:定义、计算式:R=U/I,R=ρl/s。金属导体电阻值随温度上升而增大
根本
半导体:热敏、光敏、掺杂效应
概念
超导:留意其转变温度
电动势:由电源本身打算,与外电路无关,是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量
电阻定律:R=ρl/s
局部电路:I=U/R
欧姆定律: 闭合电路:I=E/(R+r),或E=U +U =IR+Ir
内 外
适用条件:用于金属和电解液导电
恒 公式:W=qU=Iut
电功: 纯电阻电路:电功等于电热
规律
定 非纯电阻电路:电功大于电热,电能还转化为其它形式的能
用电器总功率:P=UI,对纯电阻电路:P=UI=I2R=U2/R
电 电源总功率:P
=EI
总
流 电功率:
电源输出功率:P
电源损失功率:P电源的效率:??
=UI
出
=I2r
损
P U
出?100%? ?100%,
P E
总
对于纯电阻电路,效率为100%
试验
二、学问归纳
伏安法测电阻:R=U/I,留意电阻的内、外接法对结果的影响描绘小灯泡的伏安特性
测定金属的电阻率:ρ=Rs/l
测定电源电动势和内阻电表的改装:
多用电表测黑箱内电学元件
一、局部电路欧姆定律电功和电功率(一)局部电路欧姆定律
电流
电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是:
①要有能自由移动的电荷; ②导体两端存在电压。
电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值
①电流强度的定义式为:
②电流强度的微观表达式为:
n为导体单位体积内的自由电荷数,q是自由电荷电量,v是自由电荷定向移动的速率,S
是导体的横截面积。
电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端,在电源内部由电源的负极流向正极
电阻定律
电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上: 。
电阻定律:公式: ,式中的为材料的电阻率,由导体的材料和温度打算。纯
金属的电阻率随温度的上升而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的上升而减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。
半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。
半导体的特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。
c超导体:有些物体在温度降低到确定零度四周时。电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导;发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T。
c
局部电路欧姆定律
内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。
公式:
适用范围:金属、电解液导电,但不适用于气体导电。
欧姆定律只适用于纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路。
伏安特性:描述导体的电压随电流怎样变化。假设件叫线性元件;
图线为过原点的直线,这样的元
假设 图线为曲线叫非线性元件。
(二)电功和电功率
电功
实质:电流做功实际上就是电场力对电荷做功,电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。
计算公式: 适用于任何电路。
只适用于纯电阻电路。
电功率
定义:单位时间内电流所做的功叫电功率。
计算公式: 适用于任何电路。
只适用于纯电阻电路。
焦耳定律
电流通过电阻时产生的热量与电流的平方成正比,与电阻大小成正比,与通电时间成正
比,即
(三)电阻的串并联
电阻的串联
电流强度: 电压:
电阻:
电压安排: ,
功率安排: ,
电阻的并联电流强度
电压
电阻
电流安排 ,
功率安排 ,
留意:无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P是等于各个电阻耗电功率之和,即P=P+P+…+P
1 2 n
二、闭合电路欧姆定律
(一)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,例如一节干电池的电动势E=1.5V,物理意义是指:电路闭合后,电流通过电源,每通过lC的电荷,干电池就把1.5J的化学能转化为电能。
(二)闭合电路的欧姆定律
闭合电路欧姆定律
闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路中的电阻之和成反比:
。
常用表达式还有:
和
路端电压U随外电阻R变化的争论
电源的电动势和内电阻是由电源本身打算的,不随外电路电阻的变化而转变,而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而转变的:
外电路的电阻增大时,I减小,路端电压上升;
外电路断开时,R= 。路端电压U=E;
外电路短路时,R=0,U=0, (短路电流).短路电流由电源电动势和内阻共同
打算.由于r一般