什么是閉合電路詳情介紹
一個簡單的閉合電路由電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)組成。在初中的時候我們就學(xué)習(xí)過閉合電路了，以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于閉合電路的內(nèi)容，希望大家喜歡!
閉合電路的介紹
閉合電路是指電荷沿電路繞一周后可回到原位置的電路。一個簡單的閉合電路由電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)組成。閉合電路中的總電流是由電源和電路電阻決定，對一定的電源，，r視為不變，因此，的變化總是由外電路的電阻變化引起的。上述通過兩組實驗數(shù)據(jù)求解電動勢和內(nèi)電阻的方法，由于偶然誤差的原因，誤差往往比較大，為了減小偶然因素造成的偶然誤差，比較好的方法是通過調(diào)節(jié)變阻器的阻值，測量5組～8組對應(yīng)的U、I值并列成表格，然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)在U--I坐標(biāo)系中標(biāo)出各組數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點，作一條直線，使它通過盡可能多的坐標(biāo)點，而不在直線上的坐標(biāo)點能均等分布在直線兩側(cè)，如圖所示：這條直線就是閉合電路的U--I圖像，根據(jù)，U是I的一次函數(shù)，圖像與縱軸的交點即電動勢，圖像斜率。
閉合電路物理公式
全電路歐姆定律(閉合電路歐姆定律)公式:I=E/(R+r)
其中E為電動勢,r為電源內(nèi)阻,內(nèi)電壓U內(nèi)=Ir,E=U內(nèi)+U外
適用范圍:純電阻電路
閉合電路 - 物理公式
閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化:
E=U+Ir
EI=UI+I^2R
P釋放=EI
P輸出=UI
純電阻電路中
P輸出=I^2R
=E^2R/(R+r)^2
=E^2/(R+2r+r^2/R)
當(dāng) r=R時 P輸出最大,P輸出=E^2/4r
(均值不等式)
閉合電路基本規(guī)律
1、電動勢：電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。要注意理解：(1)是由電源本身所決定的，跟外電路的情況無關(guān)。(2)物理意義：電動勢在數(shù)值上等于電路中通過1庫侖電量時電源所提供的電能或理解為在把1 庫侖正電荷從負(fù)極(經(jīng)電源內(nèi)部)搬送到正極的過程中，非靜電力所做的功。(3)注意區(qū)別電動勢和電壓的概念。電動勢是描述其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的物理量，是反映非靜電力做功的特性。電壓是描述電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的物理量，是反映電場力做功的特性。
2、閉合電路的歐姆定律：
(1)意義：描述了包括電源在內(nèi)的全電路中，電流強度與電動勢及電路總電阻之間的關(guān)系。
(2)公式：常用表達(dá)式
3、路端電壓U，內(nèi)電壓U’隨外電阻R變化的討論：
外電阻R 總電流內(nèi)電壓路端電壓
增大減小減小增大
(斷路)OO等于
減小增大增大減小
(短路)(短路電流)
閉合電路中的總電流是由電源和電路電阻決定，對一定的電源，，r視為不變，因此，的變化總是由外電路的電阻變化引起的。根據(jù)，畫出U--R圖像，能清楚看出路端電壓隨外電阻變化的情形。
還可將路端電壓表達(dá)為，以，r為參量，畫出U--I圖像。
這是一條直線，縱坐標(biāo)上的截距對應(yīng)于電源電動勢，橫坐標(biāo)上的截距為電源短路時的短路電流，直線的斜率大小等于電源的內(nèi)電阻，即。
4、恒定電源輸出最大功率的三個等效條件是：(1)外電阻等于內(nèi)電阻，即。(2)路端電壓等于電源電動勢的一半，即。(3)輸出電流等于短路電流的一半，即。除去最大輸出功率外，同一個輸出功率值對應(yīng)著兩種負(fù)載的情況。一種情況是負(fù)載電阻大于內(nèi)電阻，另一種情況是負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻。顯然，負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻時，電路中的能量主要消耗在內(nèi)電阻上，輸出的能量小于內(nèi)電阻上消耗的能量，電源的電能利用效率低，電源因發(fā)熱容易燒壞，實際應(yīng)用中應(yīng)該避免。
5、同種電池的串聯(lián)：
n個相同的電池同向串聯(lián)時，設(shè)每個電池的電動勢為，內(nèi)電阻為r，則串聯(lián)電池組的總電動勢，總內(nèi)電阻，這樣閉合電路歐姆定律可表示為，串聯(lián)電池組可以提高輸出的電壓，但應(yīng)注意電流不要超過每個電池能承受的最大電流。
6、電阻的測量：
(1)伏安法：伏安法測電阻的原理是部分電路的歐姆定律，測量電路有安培表內(nèi)接或外接兩種接法，如圖甲、乙：
兩種接法都有系統(tǒng)誤差，測量值與真實值的關(guān)系為：當(dāng)采用安培表內(nèi)接電路(甲)時，由于安培表內(nèi)阻的分壓作用，電阻的測量值;當(dāng)采用安培表外接電路(乙)時，由于伏特表的內(nèi)阻有分流作用，電阻的測量值，可以看出：當(dāng)和時，電阻的測量值認(rèn)為是真實值，即系統(tǒng)誤差可以忽略不計。所以為了確定實驗電路，一般有兩種方法：一是比值法，若時，通常認(rèn)為待測電阻的阻值較大，安培表的分壓作用可忽略，應(yīng)采用安培表內(nèi)接電路;若時，通常認(rèn)為待測電阻的阻值較小，伏特表的分流作用可忽略，應(yīng)采用安培表外接電路。若時，兩種電路可任意選擇，這種情況下的電阻叫臨界電阻，，待測電阻和比較：若>時，則待測電阻阻值較大;若<時，則待測電阻的阻值較小。>
二是試接法：在、未知時，若要確定實驗電路，可以采用試接法，如圖所示：如先采用安培表外接電路，然后將接頭P由a點改接到b點，同時觀察安培表與伏特表的變化情況。若安培表示數(shù)變化比較顯著，表明伏特表分流作用較大，安培表分壓作用較小，待測電阻阻值較大，應(yīng)采用安培表內(nèi)接電路。若伏特表示數(shù)變化比較顯著，表明安培表分壓作用較大，伏特表分流作用較小，待測電阻阻值較小，應(yīng)采用安培表外接電路。
(2)歐姆表：歐姆表是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的。
a、歐姆表的三個基準(zhǔn)點。
b、中值電阻的計算方法：當(dāng)用1檔時，，即表盤中心的刻度值
c、歐姆表的刻度不均勻，在“”附近，刻度線太密，在“0”附近，刻度線太稀，在“”附近，刻度線疏密道中，所以為了減少讀數(shù)誤差，可以通過換歐姆倍率檔，盡可能使指針停在中值電阻兩次附近范圍內(nèi)。由于待測電阻雖未知，但為定值，故讓指針偏轉(zhuǎn)太小變到指在中值電阻兩側(cè)附近，就得調(diào)至歐姆低倍率檔。反之指針偏角由太大變到指在中值電阻兩側(cè)附近，就得調(diào)至歐姆高倍率檔。
(3)用安培表和伏特表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。
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