闭合电路欧姆定律

二、路端电压与负载的关系

1．路端电压的表达式：U＝E－Ir.

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→∞，I＝0，U＝E，据此特点可测电源电动势．

外电路短路时，R＝0，I＝E:r，U＝0，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

由U＝E－Ir可知，U－I图象是一条斜向下的直线，如图3所示．

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( )

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