电磁学教学资料 第三章 闭合电路的十个图象.pptVIP

闭合电路的十个图象 一、U-I关系图象 短路状态 短路状态 外电压与总电流的关系： 开路状态 内电压 二 、U-R关系图象 0 U R 0 短路状态 断路状态 r 0 开路状态 短路状态 三、 I-R关系图象 I R 0 总 外 内 外 r P R 四、P-R关系图象 0 总 外 内 五、P-U关系图象 P U 0 总 外 内 六、P-I关系图象 P I 外 E2/r E2/4r 0 开路状态 短路状态 1 七、效率-R关系图象 效率 R 1 0 八、效率-U关系图象 E U 效率 1 0 I 效率 九、效率-I关系图象 0 60 50 40 30 1 2 3 4 5 6 120 80 40 十、组合图象 如图所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系(图线)，图线②表示其输出功率与电流的关系(图线)。则下列说法正确的是( ) A）电池组的电动势为60V。 B）电池组的内阻为10欧。 C）电流为2.5A时，外电路的电阻为14欧。 D）输出功率为80W时，输出电压可能为40V。 U/V I/A P/W 20 10 ① ② 作业 三、一段含源电路的欧姆定律 R a b c ⑴ 放电 R a b c ⑵ 充电 积分时注意到，电路⑴ 中 与 方向相反，电路⑵ 中 与 方向相同，而 与 的方向相反，故得 （放电） （充电） 上式即为一段含源电路的欧姆定律. 此时是电源正、负极间的电势差，称为电源的端电压。 若R=0，则有 电源的电动势与端电压的区别: 电动势：非静电力做功，仅取决于电源本身的性质，与外电 路性质及是否接通无关； 端电压：从正极到负极时静电力所做的功，与外电路的情况 有关。 一段含源电路的欧姆定律的一般计算式为 ⑴ 若通过电阻中电流的流向与积分路径的方向相同，该 电阻上电势降取“+”号，相反则取“-”号. ⑵ 若电动势的指向与积分路径的方向相同，该电动势前 取“+”号，相反则取“-”号. . 匹配条件: 电源向负载输出功率最大的条件. 上式称为匹配条件。应当注意，对于一般化学电源，内阻都很小 当满足匹配条件时，总电阻很小，会使电流超过额定值，故一般 条件不能在匹配条件下使用化学电源。但在电子技术中的某些电 源，其内阻很大，考虑匹配是很重要的。 稳恒电路中电荷和静电场的作用 2、稳恒电路中静电场的作用 在电流达到稳恒的过程中，这种调节作用不仅表现在导线表面上的电荷分布的变化，还包括非均匀导体内部体电荷分布的变化，以及在两种不同导体交界面上电荷分布的变化。 1 )、调节电荷分布的作用 在闭合电路中，静电场作的总功为零。但是，在电源外部以及电源内部不存在非静电力的地方，静电场将正电荷从高电势处送到低电势处，作功为正，使电场能减少；存在非静电力的地方，非静电力把正电荷从低电势处送到高电势处，反抗静电场作功，消耗非静电能，使电场能增加。电路上消耗的能量归根到底是非静电力提供的。 2 ) 、起着能量的中转作用。 3) 、静电场与非静电力合在一起保证了电流的闭合性。 基尔霍夫（Gustav Robert Kirchhoff）德国物理学家。当他21岁在柯尼斯堡就读期间，就根据欧姆定律总结出网络电路的两个定律（基尔霍夫电路定律），发展了欧姆定律，对电路理论作出了显著成绩。大学毕业后，他又着手把电势概念推广到稳恒电路。长期以来，电势与电压这两个概念常常被混为一谈。基尔霍夫明确区分了这两个概念，同时又指出了它们之间的联系。 　　在光谱研究中，他与本生合作，开拓出一个新的学科领域──光谱分析，采用这一新方法，发现了两种新元素铯（1860年）和铷（1861年）。 ㈢ 复杂电路与基尔霍夫定律 一、四个基本概念 2、支路：复杂电路中每一分支电路称为支路。特点是支路可由一个或多个元件组成，支路上各处电流相等，即支路上所有元器件都是串联而成的。 1、节点：由三条或三条以上支路汇合的点称为节点。 图示电路中，a、b、c、d点是节点。 3、回路：由支路组成的闭合路径称为回路。 图示电路中 {1,2}、{1,3,4,6}、{1,3,5,6}、{2,3,4,6}、{2,3,5,6}和{4,5}都是回路。 4、网孔：将电路画在平面上内部不含有支路的回路，称为网孔。 图示电路中的{1,2}、{2,3,4,6}和{4,5}回路都是网孔。 二、基尔霍夫定律 1、基尔霍夫第一定律 （节点电流定律） 它可表述为：对于电路的任一节点，流进节点的电流之和等于流出节点的电流之和。 可作如下符号规定：对电路某节点列写方程时，流入该节点的支路电流取