闭合电路欧姆定律Closed-circuit Ohm's law
电源也有电阻,路端电压会随电流下降。
I = E / (R + r) U = E − Ir高中物理
光点:约定电流方向,虚线框:电源内部
I = E / (R + r) U = E − Ir
电源内部也有电阻 r。电流流过内阻时会产生内电压 Ir,因此路端电压 U = E − Ir 总小于电动势。外电阻越小,电流越大,路端电压越低;外电路短路时电流达到 E/r。U–I 图像是一条直线,纵截距为电动势,斜率的绝对值为内阻。
E电动势(V)r内阻(Ω)R外电阻(Ω)
t = 0.00 s
速度
电流1.000A
路端电压5.00V
输出功率5.00W
路端电压与电流(U–I 图像)
纵截距为电动势 E,横截距为短路电流 E/r,斜率的绝对值为内阻 r。
想一想
外电阻等于内阻时,电源的输出功率有什么特点?
此时输出功率达到最大,为 E²/(4r),但电源效率只有 50%。把外电阻调到与内阻相等,观察输出功率读数。
模型条件电动势与内阻恒定 · 理想电流表与电压表
实验记录
调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。