闭合电路欧姆定律的表达式

有关闭合电路欧姆定律的表达式，闭合电路欧姆定律，也叫做全电路欧姆定律，闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比。

一、闭合电路欧姆定律的表达式

闭合电路欧姆定律，也叫做全电路欧姆定律，表达式为：

式中E为电源的电动势；U为负载两端的电压，也就是电源两极之间的电压，称为路端电压；Ir为在电源内阻上的电势降，也叫做内电压．

了解了闭合电路欧姆定律，对电路有了一个整体的认识，一个闭合电路实现了能的转化。

进一步分析讨论闭合电路中各物理量间的关系，特别是电源功率跟用电器功率间的关系，这对解决实际的电路问题十分重要。

二、什么是闭合电路欧姆定律

闭合电路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。公式为I=E/(R r)，I表示电路中电流，E表示电动势，R表示外总电阻，r表示电池内阻。常用的变形式有E=I (R r)；E=U外 U内；U外=E－Ir。

定律意义

意义说明

定律说明了闭合电路中的电流取决于两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻，这是一对矛盾在电路中的统一。变式E=U外 U内=I (R r)则说明了在闭合电路中电势升和降是相等的。

①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外，不是内电路两端的电压U内，也不是电源电动势，所以U外

②当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以U内=0，此时E=U外，即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。

③式E=I (R r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。U外=E－Ir和E=U外 U内适用于所有的闭合电路。

相关定义

①内电路：电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。

②内阻：内电路的电阻叫做电源的内阻。电工技术之家

③内电压：当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫内电压，用U内表示。

④外电路：电源外部的电路叫闭合电路的外电路。

⑤外电压：外电路两端的电压叫外电压，也叫路端电压，用U外表示。

⑥电动势：电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领，常用符号E（有时也可用ε）表示。

功率计算

路端电压与电动势：

当电源两极断开、电源内部处于平衡状态时，有

E K=0 E=U外

当外电路接通，电路中将出现电流，这时上式应代之以：E K=j/σ

路端电压与外电阻R

当外电阻R增大时，根据可知，电流I减小（E和r为定值）；内电压Ir减小，根据U外=E─Ir可知路端电压U外增大；当外电路断开时，I=0，此时U外=E。当外电阻R减小时，根据可知，电流I增大；内电压Ir增大。根据U外=E─Ir可知路端电压U外减小；当电路短路时，R=0，，U外=0。

①当外电路断开时，R=∞，I=0，Ir=0，U外=E，此为直接测量电源电动势的依据。

②当外电路短路时，R=0，（短路电流）I=E/r，U外=0，由于电源内阻很小，所以短路时会形成很大的电流，这就要求我们绝对不能把电源两极不经负载而直接相连接。

电路功率

电源的总功率为P总=IE（只适用于外电路为纯电阻的电路），电源内阻消耗的功率为P内=I^2r，电源的输出功率为P出=IU外（只适用于外电路为纯电阻的电路）。

电源输出的最大功率：P=I^2*R→Pmax=E^2/4r（r为电源内阻）

功率分配关系：

P=P出 P内，即EI=UI I^2*r。