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1.1.2 欧姆定律
1. 部分电路欧姆定律
欧姆定律是用来说明电压、电流、电阻三者之间关系的定律,是电路分析的基本定律之一,实际应用非常广泛。
部分电路欧姆定律的内容是:在某一段不含电源的电路(又称部分电路)中,流过该段电路的电流与该电路两端的电压成正比,与这段电路的电阻成反比,如图1-4所示,其数学表达式为
图1-4 部分电路
式中 I——流过电路的电流(A);
U——电路两端电压(V);
R——电路中的电阻(Ω)。
上式还可以改写成U=IR和两种形式。这样就可以很方便地从已知的两个量求出另一个未知量。
2. 全电路欧姆定律
全电路是指含有电源的闭合电路,如图1-5所示。
由图1-5可以看出,全电路是由内电路和外电路组成的闭合电路的整体。图1-5中的虚线框代表一个实际电源的内部电路,称为内电路。电源内部一般都是有电阻的,这个电阻称为电源的内电阻(内阻),一般用字母r(或R0)表示。为了看起来方便,通常在电路图中把内电阻r单独画出。事实上,内电阻r在电源内部,与电动势E是分不开的。因此,内电阻也可以不单独画出,而在电源符号的旁边注明内电阻的数值即可。
图1-5 全电路
全电路欧姆定律是用来说明当温度不变时,一个含有电源的闭合回路中电动势、电流、电阻之间的关系的基本定律。
全电路欧姆定律的内容是:在全电路中,电流与电源的电动势成正比,与整个电路的内、外电阻之和成反比,其数学表达式为
式中 E——电源的电动势(V);
R——外电路(负载)的电阻(Ω);
r——内电路(电源)的电阻(Ω);
I——电路中的电流(A)。