高二物理竞赛电源 电动势课件

11、

电源电动势IRAB

一、电源

电源是不断地将其它形式的能量转换为电能的装置。电源中非静电力的存在是形成恒定电流的根本原因。不同类型电源中，非静电力不同：发电机：电机作用将机械能转化为电能；化学电池：化学作用将化学能转化为电能；温差电源：扩散作用将热能转化为电能；太阳能电池：直接将光能转化为电能；核能电池：直接将核能转换为电能。

为维持恒定电流，除了静电场外，必须有非静电力，使正电荷逆着电场力的方向运动，从低电势处返回高电势处，同时，用其它形式的能量补偿焦耳热的损失。20总外内1、P-U关系图象PU30总外内2、P-I关系图象PI外E2/rE2/4r40开路状态短路状态13、效率-R关系图象效率R5104、效率-U关系图象EU效率610I效率5、效率-I关系图象706050403012345612080406、组合图象如图所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系(图线)，图线②表示其输出功率与电流的关系(图线)。则下列说法正确的是()A）电池组的电动势为60V。B）电池组的内阻为10欧。C）电流为2.5A时，外电路的电阻为14欧。D）输出功率为80W时，输出电压可能为40V。U/VI/AP/W2010①②8作业UI0一0UR二0三IR0四rPR0五PU0六IP0七1效率R10九效率I10八效率UE9如图所示，在一段含源的电路中将上式从a端经电源到b端线积分，得Rabc⑴放电Rabc⑵充电10

积分时注意到，电路⑴中与方向相反，电路⑵中与方向相同，而与的方向相反，故得（放电）（充电）

上式即为一段含源电路的欧姆定律.（放电）（充电）此时是电源正、负极间的电势差，称为电源的端电压。若R=0，则有11电源的电动势与端电压的区别:电动势：非静电力做功，仅取决于电源本身的性质，与外电路性质及是否接通无关；端电压：从正极到负极时静电力所做的功，与外电路的情况有关。一段含源电路的欧姆定律的一般计算式为符号约定：先任意选取沿电路线积分的方向，写出初末两端点的电势差⑴若通过电阻中电流的流向与积分路径的方向相同，该电阻上电势降取“+”号，相反则取“-”号.12⑵若电动势的指向与积分路径的方向相同，该电动势前取“+”号，相反则取“-”号.例题如图所示，求电路a、f间电势差。abcedf解各支电路设置的电流方向如图所示，则对电阻有对电源有13.匹配条件:

电源向负载输出功率最大的条件.电源向负载输出的功率为根据求极值的方法由此得到向负载输出功率最大的条件是：R=r上式称为匹配条件。应当注意，对于一般化学电源，内阻都很小当满足匹配条件时，总电阻很小，会使电流超过额定值，故一般条件不能在匹配条件下使用化学电源。但在电子技术中的某些电源，其内阻很大，考虑匹配是很重要的。

设一闭合回路，电源电动势为，内电阻为r，负载电阻为R，则Rr14稳恒电路中电荷和静电场的作用152、稳恒电路中静电场的作用

在电流达到稳恒的过程中，这种调节作用不仅表现在导线表面上的电荷分布的变化，还包括非均匀导体内部体电荷分布的变化，以及在两种不同导体交界面上电荷分布的变化。1)、调节电荷分布的作用

在闭合电路中，静电场作的总功为零。但是，在电源外部以及电源内部不存在非静电力的地方，静电场将正电荷从高电势处送到低电势处，作功为正，使电场能减少；存在非静电力的地方，非静电力把正电荷从低电势处