第五讲 电动势闭合电路欧姆定律（课件）《电工技术基础与技能）高教版·第3版

5.电动势 闭合电路欧姆定律 《电工技术基础与技能》高教版·第3版 电工技术基础与技能 1 一 二 【电动势】 【闭合电路的欧姆定律】 目录 CONTENTS 电工技术基础与技能 三 【端电压】 2 电工技术基础与技能 一、电动势 1.定义：电源电动势是电源内部的一种力，它使得正电荷从负极流向正极，负电荷从正极流向负极。 　　电源电动势反映了电源将其他形式的能量转化为电能的本领，其大小等于非静电力所做的功与该部分电荷的比值。即： W：非静电力做的功，单位为J q ：电荷量，单位为C E：电动势，单位为V F非电 F电 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3 电工技术基础与技能 2.特点 公式：E＝W/q是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同例如：蓄电池的电动势为2 V，表明在蓄电池内移送1 C的电荷量从负极到正极时，可以将2J的化学能转化为电能． 干电池 1.5V 微型电池 3V 蓄电池 200V 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 4 电工技术基础与技能 3.方向 01 02 电源电动势的方向与电流的方向相反，因为电流的方向规定为正电荷移动的方向，而电动势的方向则是与之相反的。 在电路中，电动势的方向规定为从电源负极指向正极，即正电荷在电场力作用下从负极向正极移动的方向。 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 5 电工技术基础与技能 二、闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路：用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。 外电路:电源外部的用电器和导线构成外电；内电路:电源内部是内电路. 闭合电路 部分电路 r E R K 内电路 外电路 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 6 电工技术基础与技能 在外电路中，电流方向由正极流向负极 在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流向正极。 2.闭合回路的电流方向 内电路与外电路中的总电流是相同的。 r E R K 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 7 电工技术基础与技能 3.闭合电路欧姆定律定义 图中 R0 表示电源的内部电阻，R 表示电源外部连接的电阻(负载)。 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 数学表达式为（对纯电阻电路） R0 E R K 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 8 4.公式理解： 1.U外=IR是外电路上总的电压降，习惯上叫端电压； 2.U内=IR0是内电路上的电压降，习惯上叫内电压； 3. 电工技术基础与技能 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 9 电工技术基础与技能 5.公式总结 在闭合电路中，电流与电源的电动势成正比，与电路中的总电阻成反比。 表达形式有： ① E=U外+U内 ② （I、R间关系） ③ U=E-IR0 （U、I间关系） ④ （U、R间关系） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 10 电工技术基础与技能 当外电阻R增大时 当外电阻R减小时 三、端电压 1.端电压与外电路负载关系： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 11 电工技术基础与技能 ①外电路短路时： （即外电路短路时，端电压等于零） 2.两个特例 推导： 如图所示，已知E=1V,电流表读数为2A，则电源的内阻为多少？ R0 =E/I=0.5Ω 注意：电源的内电阻一般都很小，所以短路电流很大，而电流太大不但会烧坏电源，还可能引起火灾。所以在实验中绝不可将导线或电流表直接接到电源上，同时电力线路总必须安装保险装置，万一发生短路时能迅速切断电路，从而起到短路保护。作用。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 12 电工技术基础与技能 2.两个特例 ②外电路断开时： （外电路断开时，端电压等于电源电动势） 应用：用电压表粗略测定电动势 ：即电源的开路电压 推导： 如图所示，电压表测的电压为12V，则电源电动势为？ E=12V 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 13 电工技术基础与技能 思考：1） 2） 3） 哪个曲线代表的电源内阻小？ R相等时，U大的内电阻小； U相等时，R小的内电阻小； 3.U随R变化曲线 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 14 电工技术基础与技能 1.保证电源电动势及其内阻不变时，如果外电阻增大，则电流__________，内电路电压降_________，电源加在外电路两端的电压___________。 2.若外电阻不变，当内电阻增大，则端电压____________。 3.若用电压表测的电路两端电压为0，这说明_____________。 课堂练习 减 小 减 小 增 大 减 小 外电路短路 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 15 电工技术基础与技能 课堂练习 4.如图所示，已知E=2V，R0=0.5 Ω ，R=9.5 Ω ，当单刀双掷开关S扳到不同位置1、2、3时，V、A读数如何？ 解：当S拨向1时，外电路短路 IA=E/R0 =4A,VV=0 当S拨向2时，接入R形成回路 IA=E/（R0 +R）=0.2A VV=IR=IAR=1.9V 当S拨向3时，外电路断路 IA= 0A, VV=E=2V 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 16 电工技术基础与技能 感谢观看 17 $$