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带有一个电动势的全电路图:
图中r0是电源的内阻;当导线的电阻可以忽略不计时,负载电阻R就是外电路的电阻;E表示电源的电动势。S表示开关;I表示电流;U表示电源两端的电压。
当开关S闭和接通时,电路中将有电流流通,根据部分电路欧姆定律,在外电路负载电阻R上的电阻压降等于I×R=U,而在内电路中电源内阻r0上的电压降为U0=I×r0。
所以,全电路欧姆定律的数学表达式为:
E=U+ U0=IR+I r0 式中电流I=E/(R+ r0)
式中:E——电源电势(V);R——外电路电阻(Ω);r0——电源内阻(Ω)。
全电路欧姆定律的定义是:在闭合回路中,电流的大小与电流的电动势成正比,而与整个电路的内外电阻之和成反比。
换句话讲,IR=E-I r0,即 U= E-I r0,该式表明电源两端的电压U要随电流的增加而下降。因为电流越大,电源内阻压降I r0也越大,所以电源两端输出的电压U就降低。电源都有内阻,内阻越大,随着电流的变化,电源输出电压的变化也越大。当电源的内阻很小(相对负载电阻而言)时,内阻压降可以忽略不计,则可认为U= E-I r0≈E,即电源的端电压近似等于电源的电动势。
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