2024年恒定电流知识点总结.doc

恒定電流知识點總結

一、部分電路欧姆定律電功和電功率

(一)部分電路欧姆定律

1．電流

(1)電流的形成：電荷的定向移動就形成電流。形成電流的条件是：

①要有能自由移動的電荷；②导体两端存在電压。

(2)電流强度：通過导体横截面的電量q跟通過這些電量所用時间t的比值，叫電流强度。

①電流强度的定义式為：

②電流强度的微观体現式為：

n為导体單位体积内的自由電荷数，q是自由電荷電量，v是自由電荷定向移動的速率，S是导体的横截面积。

(3)電流的方向：物理學中规定正電荷的定向移動方向為電流的方向，与负電荷定向移動方向相反。在外電路中電流由高電势端流向低電势端，在電源内部由電源的负极流向正极。

2．電阻定律

(1)電阻：导体對電流的阻碍作用就叫電阻，数值上：。

(2)電阻定律：公式：，式中的為材料的電阻率，由导体的材料和温度决定。纯金属的電阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的電阻率随温度的升高而減小，某些合金的電阻率几乎不随温度的变化而变化。

(3)半导体：导電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電阻、热敏電阻及晶体管等。

(4)超导体：有些物体在温度減少到绝對零度附近時。電阻會忽然減小到無法测量的程度，這种現象叫超导；发生超导現象的物体叫超导体，材料由正常状态转变為超导状态的温度叫做转变温度Tc。

3．部分電路欧姆定律

内容：导体中的電流跟它两端的電压成正比，跟它的電阻成反比。

公式：

合用范围：金属、電解液导電，但不合用于气体导電。

欧姆定律只合用于纯電阻電路，而不合用于非纯電阻電路。

伏安特性：描述导体的電压随電流怎样变化。若图线為過原點的直线，這样的元件叫线性元件；

若图线為曲线叫非线性元件。

(二)電功和電功率

1．電功

(1)实质：電流做功实际上就是電場力對電荷做功，電流做功的過程就是電荷的電势能转化為其他形式能的過程。

(2)计算公式：合用于任何電路。

只合用于纯電阻電路。

2．電功率

(1)定义：單位時间内電流所做的功叫電功率。

(2)计算公式：合用于任何電路。

只合用于纯電阻電路。

3．焦耳定律

電流通過電阻時产生的热量与電流的平方成正比，与電阻大小成正比，与通電時间成正比，即

(三)電阻的串并联

1．電阻的串联

電流强度：

電压：

電阻：

電压分派：，

功率分派：，

2．電阻的并联

電流强度

電压

電阻

電流分派，

功率分派，

注意：無论電阻怎样连接，每一段電路的總耗電功率P是等于各個電阻耗電功率之和，即P=P1+P2+…+Pn

二、闭合電路欧姆定律

(一)電動势

電動势是描述電源把其他形式的能转化為電能本领的物理量，例如一节干電池的電動势E=1.5V，物理意义是指：電路闭合後，電流通過電源，每通過lC的電荷，干電池就把1.5J的化學能转化為電能。

(二)闭合電路的欧姆定律

1．闭合電路欧姆定律

闭合電路中的電流跟電源的電動势成正比，跟内、外電路中的電阻之和成反比：。

常用体現式尚有：

和

2．路端電压U随外電阻R变化的讨论

電源的電動势和内電阻是由電源自身决定的，不随外電路電阻的变化而变化，而電流、路端電压是伴随外電路電阻的变化而变化的：

(1)外電路的電阻增大時，I減小，路端電压升高；

(2)外電路断開時，R=。路端電压U=E；

(3)外電路短路時，R=0，U=0，(短路電流)．短路電流由電源電動势和内阻共同决定．由于r一般很小。短路電流往往很大，极易烧壞電源或线路而引起火灾。

路端電压随外電阻变化的图线如图所示。

3．電源的输出功率随外電阻变化的讨论

(1)電源的工作功率：，這個功率就是整個電路的耗電功率，一般叫做電源的供電功率。

(2)内耗功率：。

(3)输出功率：，式中U為路端電压。

尤其地，當外電路為纯電阻電路時，

由得，，故R=r（内、外電阻相等）時最大，且最大值

為，图线如图所示。

可見，當R＜r時，R增大，输出功率增大。

當R＞r時，R增大，输出功率減小。

三、電阻的测量

(一)伏安法测電阻

1．原理

，其中U為被测電阻两端電压，I為流經被测電阻的電流。

2．两种测量電路——内接法和外接法

(1)内接法

電路形式：如图所示。

误差：

合用