恒定電流

一、電流

1、電流

電荷的定向移動(dòng)形成電流（例如：只要導(dǎo)線兩端存在電壓，導(dǎo)線中的自由電子就在電場力的作用下，從電勢低處向電勢高處定向移動(dòng)，移動(dòng)的方向與導(dǎo)體中的電流方向相反。導(dǎo)線內(nèi)的電場是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的，導(dǎo)線內(nèi)的電場線保持和導(dǎo)線平行。）

2、電流產(chǎn)生的條件：

a）導(dǎo)體內(nèi)有大量自由電荷（金屬導(dǎo)體——自由電子；電解質(zhì)溶液——正負(fù)離子；導(dǎo)電氣體——正負(fù)離子和電子）

b）導(dǎo)體兩端存在電勢差（電壓）

c）導(dǎo)體中存在持續(xù)電流的條件：是保持導(dǎo)體兩端的電勢差。

3、電流的方向：

電流可以由正電荷的定向移動(dòng)形成，也可以是負(fù)電荷的定向移動(dòng)形成，也可以是由正負(fù)電荷同時(shí)定向移動(dòng)形成。習(xí)慣上規(guī)定：正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?/span>

說明：

（1）負(fù)電荷沿某一方向運(yùn)動(dòng)和等量的正電荷沿相反方向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效果相同。金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子定向移動(dòng)方向相反。

（2）電流有方向但電流強(qiáng)度不是矢量。

（3）方向不隨時(shí)間而改變的電流叫直流；方向和強(qiáng)度都不隨時(shí)間改變的電流叫做恒定電流。通常所說的直流常常指的是恒定電流。

4、電流的宏觀表達(dá)式：I=q/t，適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流。

5、電流的微觀表達(dá)式：I=nqvS（n為單位體積內(nèi)的自由電荷個(gè)數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為自由電荷的定向移動(dòng)速率）

二、電源和電動(dòng)勢

1、電源：電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。

2、非靜電力：

電源內(nèi)使正、負(fù)電荷分離，并使正電荷聚積到電源正極，負(fù)電荷聚積到電源負(fù)極的非靜電性質(zhì)的作用。

來源：

在化學(xué)電池（干電池、蓄電池）中，非靜電力是一種與離子的溶解和沉積過程相聯(lián)系的化學(xué)作用；在溫差電源中，非靜電力是一種與溫度差和電子濃度差相聯(lián)系的擴(kuò)散作用；在一般發(fā)電機(jī)中，非靜電力起源于磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，即洛倫茲力。變化磁場產(chǎn)生的有旋電場也是一種非靜電力，但因其力線呈渦旋狀，通常不用作電源，也難以區(qū)分內(nèi)外。

作用：

電源內(nèi)部的非靜電力使電源兩極間產(chǎn)生并維持一定的電勢差。當(dāng)電源兩極與電路（例如導(dǎo)體）接通后，在靜電力推動(dòng)下，正電荷從電源正極經(jīng)電路移至負(fù)極，電勢降低；在電源內(nèi)部，非靜電力克服靜電力的阻礙，使正電荷又從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移至正極，從而形成電荷流動(dòng)的回路，該過程中非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能。因此，靜電力和非靜電力是構(gòu)成電流回路的兩個(gè)必要因素。

電源的幾個(gè)參數(shù)：

①電動(dòng)勢：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)．

②內(nèi)阻（r）:電源內(nèi)部的電阻．

③容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量．其單位是：A·h，mA·h.

注意：對(duì)同一種電池來說，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小．

注意：在不同的電源中，是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。

3．電動(dòng)勢：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢。

定義式：E=W/q

物理意義：表示電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。電動(dòng)勢越大，電路中每通過1C電量時(shí)，電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。

注意：

① 電動(dòng)勢的大小由電源中非靜電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無關(guān)。

② 電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓。

③ 電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。

三、部分電路歐姆定律

1、導(dǎo)體的電阻：導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的比值，叫做這段導(dǎo)體的電阻，R=U/I（定義式）

注意：

A、對(duì)于給定導(dǎo)體，R一定，不存在R與U成正比，與I成反比的關(guān)系，R只跟導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān)；

B、這個(gè)式子（定義）給出了測量電阻的方法——伏安法；

C、電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。

2、部分電路歐姆定律：導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比，跟它的電阻成反比，I=U/R

適應(yīng)范圍：一是部分電路，二是金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液，不適用于氣體導(dǎo)電。

3、導(dǎo)體的伏安特性曲線：用縱坐標(biāo)表示電流I（U），橫坐標(biāo)表示電壓U（I），這樣畫出的I-U（U-I）圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。

注意：

（1）對(duì)于電阻一定的導(dǎo)體，U-I曲線和I-U曲線都是過原點(diǎn)的直線，但是U-I圖像的斜率表示電阻， I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，在比較電阻大小的時(shí)候注意是U-I圖還是I-U圖；

（2）當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時(shí)，電阻的伏安特性曲線不是直線。

4、線性元件和非線性元件

（1）線性元件：伏安特性曲線是通過原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。

（2）非線性元件：伏安特性曲線是曲線，即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件

5、導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系

（1）對(duì)同一導(dǎo)體，導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比。

（2）在相同電壓下，U/I大的導(dǎo)體中電流小，U/I小的導(dǎo)體中電流大。所以U/I反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，叫做電阻（R）

（3）在相同電壓下，對(duì)電阻不同的導(dǎo)體，導(dǎo)體的電流跟它的電阻成反比。

四、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

1、串聯(lián)電路

①電路中各處的電流強(qiáng)度相等。I₁=I₂=I₃=…I   U₁/R₁=U₂/R₂=U_總/R_總 

②電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和U₁+U₂+U₃+…=U

③串聯(lián)電路的總電阻，等于各個(gè)電阻之和。R₁+R₂+R₃+…=R

④串聯(lián)電路的功率分配：P=I²R  P₁+P₂+P₃=P  

⑤n個(gè)相同電池（E、r）串聯(lián)：E_n = nE  r_n = nr

2、并聯(lián)電路

① 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。U₁=U₂=U₃=…=U

② 電路中的總電流強(qiáng)度等于各支路電流強(qiáng)度之和。I₁+I₂+I₃+…=I

③ 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。

1/R₁+1/R₂+1/R₃+…=1/R     對(duì)兩個(gè)電阻并聯(lián)有：R=R₁R₂/（R₁+R₂）

④ 電流分配：I₁/I₂=R₁/R₂    I₁/I=R₁/R

⑤n個(gè)相同電池（E、r）并聯(lián)：E_n= E  r_n =r/n

⑥并聯(lián)電路的功率分配：P=I²R  P₁+P₂+P₃=P  P₁R₁=P₂R₂=P₃R₃…=U²

3、幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

①幾個(gè)相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個(gè)電阻的幾分之一；

②若不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中最小的電阻；

③若某一支路的電阻增大，則總電阻也隨之增大；

④若并聯(lián)的支路增多時(shí)，總電阻將減小；

⑤當(dāng)一個(gè)大電阻與一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻。

4、混聯(lián)電路的分析方法：1．分支法；2．等勢法．

5、含容電路的計(jì)算：

電容器充放電時(shí)形成電流，穩(wěn)定時(shí)視為斷路，解題的關(guān)鍵是確定電容器兩極間的電勢差．

6、電流表的改裝

電流表的原理：

電流表G是根據(jù)通電線圈在磁場中受磁力矩作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理制成的，且指針偏角θ與電流強(qiáng)度I成正比，即θ＝kI，故表的刻度是均勻的．

①表頭：表頭就是一個(gè)電阻，同樣遵從歐姆定律，與其它電阻的不同僅在于通過表頭的電流是可以從刻度盤上讀出來的．

②描述表頭的三個(gè)特征量：電表的內(nèi)阻R_g、滿偏電流I_g、滿偏電壓U_g，它們之間的關(guān)系是U_g=I_gR_g，因而若已知電表的內(nèi)阻R_g，則根據(jù)歐姆定律可把相應(yīng)各點(diǎn)的電流值改寫成電壓值，即用電流表可以表示電壓，只是刻度盤的刻度不同．因此，表頭串聯(lián)使用視為電流表，并聯(lián)使用視為電壓表．

③電表改裝和擴(kuò)程：要抓住問題的癥結(jié)所在，即表頭內(nèi)線圈容許通過的最大電流（I_g）或允許加的最大電壓（U_g）是有限制的．

電流表改裝成電壓表

方法：串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R，如圖所示，若量程擴(kuò)大n倍，即

，

則根據(jù)分壓原理，需串聯(lián)的電阻值，

故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，串聯(lián)的電阻值越大．

電流表改裝成電流表

方法：并聯(lián)一個(gè)分流電阻R，如圖7-2-4所示，若量程擴(kuò)大n倍，即

則根據(jù)并聯(lián)電路的分流原理，需要并聯(lián)的電阻值，

故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，并聯(lián)電阻值越?。?/span>

改裝后的幾點(diǎn)說明：

①改裝后，表盤刻度相應(yīng)變化，但電流計(jì)的參數(shù)（R_g、I_g并沒有改變）．

②電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度與通過電流計(jì)的實(shí)際電流成正比．

③改裝后的電流表的讀數(shù)為通過表頭G與分流小電阻R_小所組成并聯(lián)電路的實(shí)際電流強(qiáng)度；改裝后的電壓表讀數(shù)是指表頭G與分壓大電阻R_大所組成串聯(lián)電路兩端的實(shí)際電壓．

④非理想電流表接入電路后起分壓作用，故測量值偏??；非理想電壓表接入電路后起分流作用故測量值也偏小．

⑤考慮電表影響的電路計(jì)算問題，把電流表和電壓表當(dāng)成普通的電阻，只是其讀數(shù)反映了流過電流表的電流強(qiáng)度，或是電壓表兩端的電壓．

五、焦耳定律

1、電功：

電路中電場力對(duì)定向移動(dòng)的電荷所做的功，簡稱電功，通常也說成是電流的功。用W表示。實(shí)質(zhì)是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)。即電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，在轉(zhuǎn)化過程中，能量守恒，即有多少電能減少，就有多少其他形式的能增加。

注意：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，電流做了多少功，就有多少電能減少而轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即電功等于電路中電能的減少，這是電路中能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)鍵表達(dá)式：W = IUt     

說明：①表達(dá)式的物理意義：電流在一段電路上的功，跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。

②適用條件：I、U不隨時(shí)間變化——恒定電流

2、電功率：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功  P=W/t=UI（對(duì)任何電路都適用），電流在一段電路上做功的功率P，和等于電流I跟這段電路兩端電壓U的乘積。

3、額定功率和實(shí)際功率

a）額定功率：用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓，在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。

b）實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下的功率。實(shí)際功率P_實(shí)=IU，U、I分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過用電器的實(shí)際電流。

4、焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方，導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比 Q=I2Rt

說明：a)表明電流通過導(dǎo)體時(shí)要發(fā)熱,焦耳定律就是研究電流熱效應(yīng)定量規(guī)律的。

b)注意式中各量的單位.

5、電功和電熱:

①純電阻電路：電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，所以電功等于電熱 Q= I²Rt=W=UIt

②非純電阻電路：電流做功將電能轉(zhuǎn)化為熱能和其它能（如機(jī)械能、化學(xué)能等）所以電功大于電熱，由能量守恒可知W=Q+E_其它或UIt=I²Rt+E_其它

注意：在包含有電動(dòng)機(jī),電解槽等非純電阻電路中,電功仍等于UIt, 電熱仍等于I²Rt.但電功不再等于電熱而是大于電熱了，UIt＞I²Rt

6、電功率與熱功率

①電功率：單位時(shí)間內(nèi)電流做的功．計(jì)算公式P=W/t=UI（適用于一切電路），對(duì)于純電阻電路P=I²R=U²/R．用電器的額定功率是指電器在額定電壓下工作時(shí)的功率；而用電器的實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率．

②熱功率：單位間內(nèi)電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量．計(jì)算公式P=Q/t=I²R（適用于一切電路），對(duì)于純電阻電路還有P=UI=U²/R．

③電功率與熱功率的關(guān)系：純電阻電路中，電功率等于熱功率．非純電阻電路中，電功率大于熱功率．

六、電阻定律

1、電阻定律：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與導(dǎo)體的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比

式中ρ是比例常數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率，單位為歐·米（Ω·m）。

注意：某導(dǎo)體形狀改變后，由于質(zhì)量不變，則總體積不變、電阻率不變，當(dāng)長度L和面積S變化時(shí)，應(yīng)用V＝SL來確定S、L在形變前后的關(guān)系，分別用電阻定律即可求出L、S變化前后的電阻關(guān)系。

2、電阻率：反映材料導(dǎo)電性能的物理量.材料的電阻率隨溫度的變化而改變；某些材料的電阻率會(huì)隨溫度的升高而變大（如金屬材料）；某些材料的電阻率會(huì)隨溫度的升高而減?。ㄈ绨雽?dǎo)體材料、絕緣體等）；而某些材料的電阻率隨溫度變化極?。ㄈ缈点~合金材料）；純金屬的電阻率小,合金的電阻率較大,橡膠的電阻率最大電阻率小用作導(dǎo)電材料,電阻率大的用作絕緣材料.

3、電阻率跟溫度的關(guān)系：各種材料的電阻率都隨溫度而變化.a,金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,用這一特點(diǎn)可制成電阻溫度計(jì)(金屬鉑).b,康銅,錳銅等合金的電阻率隨溫度變化很小,故常用來制成標(biāo)準(zhǔn)電阻.c,當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí),某些材料的電阻率突然減小到零,這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象,處于這種狀態(tài)的物體叫做超導(dǎo)體。

4、滑動(dòng)變阻器：其原理是利用改變連入電路中的電阻絲的長度，從而達(dá)到改變電阻的目的．

 滑動(dòng)變阻器的2種接法：

a）限流式：如圖甲所示，移動(dòng)滑片P可以改變連入電路中的電阻值，從而可以控制負(fù)載R_L中的電流．使用前，滑片P應(yīng)置于變阻器阻值最大的位置．P滑至A端，負(fù)載端電壓Umax＝U；P滑至B端，

可見R_L<>₀時(shí)，U_L變化范圍大．

b）分壓式：如圖乙所示，滑動(dòng)滑片P可以改變加在負(fù)載RL上的電壓，使用前，滑片P應(yīng)置于負(fù)載RL的電壓最小的位置．P滑至C端時(shí)，負(fù)載端電壓Umin＝0；P滑至D端時(shí)，Umax＝U．所以0≤U_L≤U，負(fù)載兩端的電壓可以從零開始調(diào)節(jié)．

比較分析：

分壓法的優(yōu)勢是電壓變化范圍大，且電壓、電流可以從零開始調(diào)節(jié)；限流接法的優(yōu)勢在于電路連接簡便，附加功率損耗?。?dāng)兩種接法均能滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，一般選限流接法．當(dāng)負(fù)載R _L較小、變阻器總阻值較大時(shí)（R_L的幾倍），一般用限流接法．但以下三種情況必須采用分壓式接法：

①要使某部分電路的電壓或電流從零開始連接調(diào)節(jié)，只有分壓電路才能滿足．

②如果實(shí)驗(yàn)所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小，采用限流接法時(shí)，無論怎樣調(diào)節(jié)，電路中實(shí)際電流（壓）都會(huì)超過電表量程或電阻元件允許的最大電流（壓），為了保護(hù)電表或電阻元件免受損壞，必須要采用分壓接法電路．

③伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)中，若所用的變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測電阻阻值，采用限流接法時(shí)，即使變阻器觸頭從一端滑至另一端，待測電阻上的電流（壓）變化也很小，這不利于多次測量求平均值或用圖像法處理數(shù)據(jù)．為了在變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測電阻阻值的情況下能大范圍地調(diào)節(jié)待測電阻上的電流（壓），應(yīng)選擇變阻器的分壓接法．

7、電阻測量：用歐姆定律，因此只要用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出通過電流，用R=U/I 即可得到阻值。

測量電路：伏安法測電阻的原理是部分電路歐姆定律（R=U/I）．測量電路有電流表外接如圖甲或內(nèi)接如圖乙兩種接法，兩種接法都有誤差，測量值與真實(shí)值的關(guān)系為：  

甲圖中電壓表的讀數(shù)U表示R_ｘ兩端電壓，電流表的讀數(shù)I表示通過R_ｘ與R_V并聯(lián)電路的總電流，所以使用該電流所測電阻

也比真實(shí)值R_ｘ略小些，相對(duì)誤差

乙圖中電壓表的讀數(shù)U表示被測電阻R_ｘ與電流表A串聯(lián)后的總電壓，電流表的讀數(shù)I表示通過本身和R_ｘ的電流，所以使用該電路所測電阻

比真實(shí)值R_ｘ大了R_A，相對(duì)誤差

據(jù)以上分析可得：

若：此時(shí)被測電阻為小電阻，一般選用甲圖所示的電流表的外接法．

若：此時(shí)被測電阻為大電阻，一般選用乙圖所示的電流表的內(nèi)接法．

因而在運(yùn)用伏安法測電阻時(shí)，可由題目條件首先計(jì)算臨界電阻，比較與被測電阻的大約值的大小關(guān)系，然后據(jù)以上原則確定電路的連接方式．

供電電路：供電電路的2種接法如下

① 滑動(dòng)變阻器的總電阻遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻的阻值時(shí)，須用分壓式電路；

② 要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，一定要用分壓式電路；

③ 滑動(dòng)變阻器的總電阻與負(fù)載電阻的阻值相差不多，且電壓電流變化不要求從零調(diào)起時(shí)，可采取限流接法；

④ 兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖鹘臃偣妮^??；

⑤ 特殊問題中還要根據(jù)電壓表和電流表量程以及電阻允許通過的最大電流值來反復(fù)推敲，以更能減小誤差的連接方式為好．

器材選擇及電路設(shè)計(jì)原則

（1）儀器的選擇一般應(yīng)考慮三方面的因素：

①安全性：如各電表的讀數(shù)不能超過量程，電阻類元件的電流不應(yīng)超過其最大允許電流等

②精確性：如選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對(duì)誤差，電壓表、電流表在使用時(shí)，要用盡可能使指針接近滿刻度的量程，其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/2到2/3以上，使用歐姆表時(shí)宜選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率檔位．

③操作性：如選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電

電壓的變化范圍既能滿足實(shí)驗(yàn)要求，又便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)用到大部分電阻線，否則不便于操作．

（2）選擇器材的步驟

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路．

②估算電路中電流和電壓可能達(dá)到的最大值，以此選擇電流表和電壓表及量程．

③根據(jù)電路選擇滑動(dòng)變阻器．

（3）實(shí)物連線的一般步驟

①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

②分析各元件連接方式，明確電流表和電壓表的量程；

③依照電路圖，把元件符號(hào)與實(shí)物一一對(duì)應(yīng)，再連接實(shí)物，一般的連接方式是：從電源正極出發(fā)，沿電流方向把元件一一連接，最后連到電源負(fù)極上，按先串聯(lián)后并聯(lián)，先干路后支路的順序；

④檢查糾正．

             七、閉合電路的歐姆定律：

閉合電路的電流強(qiáng)度跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比．或E＝U+Ir． 適用范圍:純電阻電路。

1、閉合電路中的電壓關(guān)系：電源電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電壓之和；

注意:U不一定等于IR （純電阻電路中U＝IR，非純電阻電路中U≠IR）

路端電壓與電流的關(guān)系（如圖所示） 

①路端電壓隨總電流的增大而減?。?/span>

②電流為零時(shí)，即外電路斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢E．在圖象中，U—I圖象在縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢．

③路端電壓為零時(shí)（即外電路短路時(shí)）的電流I_m＝（短路電流）．圖線斜率絕對(duì)值在數(shù)值上等于內(nèi)電阻．

純電阻電路中，路端電壓U隨外電阻R變化關(guān)系：

①外電路的電阻增大時(shí)，I減小，路端電壓升高；

②外電路斷開時(shí)，R→∞，路端電壓U＝E；

③外電路短路時(shí)，R＝0，U＝0，I＝I_m＝E/r．

2、閉合電路中的功率關(guān)系

（1）電源總功率、電源的輸出功率、電源內(nèi)阻消耗功率及關(guān)系

（2）電源提供的功率等于電源內(nèi)部消耗的功率和各用電器消耗功率之和（能量轉(zhuǎn)化和守恒）

（3）電源輸出功率

①電源輸出功率與外阻關(guān)系（純電阻）

外電阻改變，恰有R＝r時(shí)，輸出功率最大，P＝E²/（4r）．R越接近電源的內(nèi)阻r，輸出功率越大．

②電源輸出功率與電流的關(guān)系P=IE—I²r當(dāng)I=E/2r時(shí)，P最大（適用于一切電路）． 

3、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析問題

    根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來分析電路中某一個(gè)電阻的變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況，常見的分析方法如下：

1.程序法：基本思路是“部分→整體→部分”，即從阻值部分的變化入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判斷總電阻的變化情況，再由閉合電路歐姆定律判斷總電流和路端電壓的變化情況，最后由部分電路歐姆定律判斷各部分電路中物理量的變化情況．即：

2.口訣法：根據(jù)日常的學(xué)習(xí)，該類型的題目可以總結(jié)出“串反并同”的實(shí)用技巧．所謂“串反”指，當(dāng)某一電阻變大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率反而減??；當(dāng)某一個(gè)電阻減小時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率反而增大．所謂“并同”指，當(dāng)某一電阻變大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率隨之增大；當(dāng)某一個(gè)電阻減小時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率也隨之減?。?/span>

 3．極限法：因變阻器的滑片滑動(dòng)而引起的電路變化問題，可以將變阻器的滑片分別移動(dòng)到兩個(gè)極端去討論，此時(shí)要注意是否出現(xiàn)極值情況，即變化是否單調(diào)變化．

4、電路的故障分析

故障特點(diǎn)

（1）斷路的特點(diǎn)：電路中發(fā)生斷路表現(xiàn)為電源電壓不為零，而電流強(qiáng)度為零，斷路后，電源電壓將全部降落在斷路之處，若電路中某兩點(diǎn)電壓不為零，等于電源電壓，則這兩點(diǎn)間有斷點(diǎn)，若電路中某兩點(diǎn)電壓為零，說明這兩點(diǎn)間無斷點(diǎn)，而這兩點(diǎn)與電源連接部分有斷點(diǎn)（以上均假設(shè)電路中只有一個(gè)斷路）.

（2）短路的特點(diǎn)：電路中某一部分發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路而該電路兩端電壓為零.

故障的分析方法

（1）儀表檢測法

①斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時(shí)，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路中有斷路.

②短路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時(shí)，再逐段與電路并聯(lián)；若電壓表示數(shù)為零，則該電路被短路.

（2）假設(shè)法

已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用電流定律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找到發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法.

注意：在實(shí)際電路中，一旦有元件短路，會(huì)使其它用電器不能正常工作，甚至被燒毀，往往會(huì)引起多處故障，因此，在實(shí)際操作中，如有元件燒壞，一定要注意引起故障的原因，并分析由此引起的其它變化.