二、路端电压与负载的关系

1.路端电压的表达式:UEIr.

2.路端电压随外电阻的变化规律

(1)当外电阻R增大时,电流I减小,路端电压增大.

(2)当外电阻R减小时,电流I增大,路端电压减小.

(3)两个特例:外电路断开时,R→∞,I0UE,据此特点可测电源电动势.

外电路短路时,R=0,I=E:r,U0,据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因.

3.外电压U与电流I的关系

UEIr可知,UI图象是一条斜向下的直线,如图3所示.

闭合电路欧姆定律

图3


(1)图象中U轴截距E表示电源的电动势.

(2)I轴截距I0等于短路电流.

(3)图线斜率的绝对值表示电源的内阻,即r=|ΔU:ΔI|.

注意:若纵坐标上的取值不是从零开始,则横坐标截距不表示短路电流,但斜率的绝对值仍然等于内阻.

例(多选)如图4所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( )

闭合电路欧姆定律

图4


A.电源的电动势为6.0 V

B.电源的内阻为12 Ω

C.电源的短路电流为0.5 A

D.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω

解析 UI图象在纵轴上的截距等于电源的电动势,即E=6.0 V,因为该电源的UI图象的纵轴坐标不是从零开始的,所以横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流,电源的内阻应按斜率的绝对值计算,即r=|ΔI(ΔU)|=0.5-0(6.0-5.0) Ω=2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I=0.3 A时,外电阻R=I(E)-r=18 Ω.故选项A、D正确.

答案 AD

闭合电路欧姆定律