闭合电路

1、定义：用导线、电源、用电器连成的闭合电路。

2、外电路：电源外部的用电器和导线构成的电路。

3、内电路：电源内部的电路。

（闭合电路分为内电路和外电路）

4、闭合电路电流方向

（1）外电路：电流方向由正极流向负极，沿着电流方向电势降低。

（2）内电路：在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极移动到正极，电流的方向由负极流向正极。

闭合回路中能量转化关系

若外电路的用电器是纯电阻电路，则外电路能量转化关系是电能转化成热能。

E外=I²Rt=Q热

内电路也有电源内阻r，当电流I流过电源时，也有一部分电能转化为热能。

E内=I²rt=Q热

电路中的能量由电源内部非静电力做功而来：W=Eq=EIt

由能量守恒定律：W=E外+E内

即：EIt=I²Rt+I²rt ⇒ E=IR+Ir=I（R+r）⇒I=E/(R+r)（闭合电路欧姆定律表达式）

闭合电路欧姆定律

1、表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内外电路的电阻之和成反比。

2、表达式：I=E/(R+r)。

3、说明：

（1）I=E/(R+r)只适用于纯电阻电路。

（2）U外=IR是外电路上的电势降落，U外习惯上叫做路端电压。

（3）U内=Ir是内电路上的电势降落，U内习惯上叫做内电压。

（4）由I=E/(R+r)⇒E=IR+Ir=U外+U内

路端电压和负载的关系

如下图，根据闭合电路欧姆定律可知。

当R增大，电流减小，路端电压增大；

当R减小，电流增大，路端电压减小；

路端电压U和电流I的关系：U=E—Ir

（U—I图像，路端电压U和电流I的图像）

U—I图像的物理意义

（1）在纵轴上的截距表示电源的电动势。（表示电路断路状态）

（2）在横轴上的截距表示电源的短路电流。I=E/r

（3）图像斜率的绝对值表示电源的内阻，图像越倾斜，表示电源内阻越大。

电源的功率和效率

1、电源的功率

电源的总功率：P总=EI

电源输出功率：P出=U外I

电源内部消耗的功率：P内=I²r

2、电源的效率

η=P出/P总=U外I/EI==U外/E=IR/I(R+r)=R/(R+r)（只适用于纯电阻电路）

电源的输出功率与外电阻的关系

P出=IU外=E/(R+r)×E/(R+r)×R=

由推导式可知：当内阻R和外阻R 相等时，P有最大值（这个结论必须在理解的基础上记住，考试常考！！）

电源输出功率随外电阻变化的图线

闭合电路的动态电路分析（考试必考！）