電路中的第一條基本定律歐姆定律

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上一章我們學習了電路中的基本元件電阻，掌握了電路中電流、電壓、電阻的基本原理及特點，接下來我們來學習電路的歐姆定律。今天主要學習部分電路歐姆定律、全電路歐姆定律、電源外特性和電路的三種狀態。

首先，我們來做個實驗：一只白紙燈泡接在220v的電壓上能正常發光，若電壓低了，燈泡就顯得昏暗，表明流過燈泡的電流減少了?？梢?，流過燈泡的電流與加在燈泡兩端的電壓有關。接在同一電源上的兩個燈泡，電阻小的燈泡比電阻大的燈泡明亮些?？梢?，流過燈泡的電流與燈泡的電阻大小有關。這就說明一段電路的電流大小跟這段電路兩端電壓的大小，這段電路電阻的大小有密切的關系。那么，他們之間有怎么樣的數量關系呢？

我們在實驗室做了兩個實驗，第一個實驗分析的數據得出：當電阻不變時，流過電阻中的電流與加在電阻兩端的電壓成正比。第二個實驗分析的數據得出：當電壓不變時，流過電阻上的電流與電阻大小成反比。綜合這兩個實驗的結果，可得出一個結論：在一段不包含電源的電路中，流過電阻上的電流與加在這個電阻兩端的電壓成正比，與這個電阻的大小成反比。這個關系就稱歐姆定律。它在數學中的表達式是：I=U/R 應用此公式計算時，須注意兩點：（1）電壓、電流、電阻這三個量必須屬于同一段電路；（2）在這段電路中不含電源。

全電路是指有電源的閉合電路。由于電源本身也具有一定的電阻，我們稱之為內電阻。所以電源可以看成有電動勢和內電阻兩部分組成。通過實驗可得出結論：全電路中的電流與電源電動勢成正比，與整個電路的電阻成反比，稱全電路歐姆定律。它在數學中的表達式是:I=E/R+r  須注意：外電路的電壓是指電源兩端的電壓，稱端電壓。可見閉合電路中各部分電壓關系為：電源電動勢等于各部分電壓之和。

在閉合電路中，端電壓等于電源電動勢減去電源內部的電壓降?？梢婋娫吹亩穗妷弘S著輸出電流的增大而降低。它反映了電源端電壓與輸出電流的變化規律，稱電源外特性。可用直角坐標系中的曲線表示，稱電源外特性曲線。它是一條向下傾斜的直線。隨著負載電流的增大，電源端電壓就會直線下降。電源內阻越大，電源端電壓下降越多。做電源內電阻為零時，其外特性將為一條平行橫軸的直線。通常負載需要恒定的電壓供電，所以總是希望電源內阻越小越好。

電路的三種狀態，想必大家都知道，斷路、通路和短路。這里就簡單介紹一下跟以上相關的知識。斷路時，電源開路電壓等于電源的電動勢。通路是，即電路處于接通狀態。電源端電壓與負載電流的關系可用電源的外特性確定。電路被短接時端電壓為零，電源內壓降等于電動勢，即電能全部消耗在電源內阻上，將嚴重損壞電源設備。

   今天的內容講的比較細，從電路中最基本的知識一步一步進行學習，相信很快就可以掌握千變萬化的電路。