闭合电路

闭合电路：

电源是提供电能的，用电器是消耗电能的，导线是输送电能的，开关是控制电流通断的。

电源一般有电池和发电机，用电器就是像灯泡一类的。

全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律)公式:I=E/(R+r)

其中E为电动势,r为电源内阻,内电压U内=Ir,E=U内+U外

适用范围:纯电阻电路

闭合电路中的能量转化:

E=U+Ir

EI=UI+I^2R

P释放=EI

P输出=UI

纯电阻电路中

P输出=I^2R

=E^2R/(R+r)^2

=E^2/(R+2r+r^2/R)

当 r=R时 P输出最大,P输出=E^2/4r

(均值不等式)

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。要注意理解：

（1）是由电源本身所决定的，跟外电路的情况无关。

（2）物理意义：电动势在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的电能或理解为在把1 库仑正电荷从负极（经电源内部）搬送到正极的过程中，非静电力所做的功。

（3）注意区别电动势和电压的概念。电动势是描述其他形式的能转化成电能的物理量，是反映非静电力做功的特性。电压是描述电能转化为其他形式的能的物理量，是反映电场力做功的特性。

闭合电路的欧姆定律

（1）意义：描述了包括电源在内的全电路中，电流强度与电动势及电路总电阻之间的关系。

（2）公式：；常用表达式还有：I=E/(R+r)[1]

电压与电阻关系

闭合电路中的总电流是由电源和电路电阻决定，对一定的电源，r视为不变，因此，的变化总是由外电路的电阻变化引起的。

还可将路端电压表达为：以r为参量的U--I图像。

这是一条直线，纵坐标上的截距对应于电源电动势，横坐标上的截距为电源短路时的短路电流，直线的斜率大小等于电源的内电阻。

输出功率与外电阻关系

恒定电源输出最大功率的三个等效条件是：

（1）外电阻等于内电阻。

（2）路端电压等于电源电动势的一半。

（3）输出电流等于短路电流的一半。

除去最大输出功率外，同一个输出功率值对应着两种负载的情况。一种情况是负载电阻大于内电阻，另一种情况是负载电阻小于内电阻。显然，负载电阻小于内电阻时，电路中的能量主要消耗在内电阻上，输出的能量小于内电阻上消耗的能量，电源的电能利用效率低，电源因发热容易烧坏，实际应用中应该避免。