①在电路中,E等于U内与U外的总和,且它们之间呈现串联关系。
变式:△E的改变量等于△U内的改变量加上△U外的改变量,其和为0。
②U内的值可由电流I与内阻r的乘积得出,即U内=Ir。而对于任何电路,U外的值可表示为E减去Ir,即U外=E-Ir。
在纯电阻外电路中,U外的值则可直接用电阻R与电流I的乘积表示,即U外=IR。
③电流I的值可根据欧姆定律得出,即I等于电动势E除以总电阻(R与r的和),适用于闭合电路中的纯电阻情况,表示为I=E/(R+r)。
变式包括:E的另一种表达方式是E等于I乘以总电阻(R+r),适用于纯电阻电路。而E也等于U外加上Ir,这个公式适用于任意电路。
电源外特性曲线方程可表达为U=E-Ir。
④电源非静电力做功的量度是Eq,其中E为电源电动势,q为电量。外电路静电力做功则为U外乘以电流I,而内电路静电力做功则为内电压U内乘以电流I,也可表示为I²rt或U内²/r。
⑤内电路中电能转化成的内能是I的平方乘以电阻r与时间的乘积,即E内=I²rt。
⑥外电路功率P外可根据电压U与电流I的乘积或电动势E与电流I的乘积再减去I的平方乘以r来计算,适用于任意电路。在纯电阻电路中,P外也可通过U的平方除以电阻R或I的平方乘以R来求得。
⑦电压表接在电源两极间时,所测得的电压U外代表路端电压。请注意,这并非内电路两端的电压,也不是电源电动势。U外总是小于E。当电源内阻不计时,路端电压即等于电源电动势,而断路时的电压也等同于电源电动势。
⑧需明确的是,电动势与路端电压尽管单位相同,且有时数值看似接近,但它们是本质不同的物理量。电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的能力大小,而路端电压则反映了外电路中电能转化为其他形式能的能力大小。
例题演示:如上图所示