高中物理必备知识点：恒定电流相关15页

九.恒定电流
一．电流
1．形成电流的条件: 要有自由电荷,导体两端形成电压。
2．方向：正电荷定向移动的方向为电流的方向（或与负电荷定向移动的方向相
反）。
3．定义：通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。
4．公式：
（1）定义式：
（2）微观式： 。其中 n 是单位体积内的自由电荷数，q 是每个自由电荷
电荷量，S 是导体的横截面积，v 为自由电荷的定向移动速率。
5．单位：安培，简称安，符号：A。
二．电阻、电阻率
1．电阻：加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。
（1）定义式：
（2）决定式：
2．物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用的大小，R 越大，阻碍作
用越大。
3．电阻定律:导体的电阻 R 与它的长度 L 成正比,与它的横截面积 S 成反比
4．电阻率:电阻率 ρ 是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响。
金属导体的电阻率随温度的升高而变大，半导体的电阻率随温度的升高而减小，
有些合金的电阻率不受温度影响。
5．单位：欧姆(欧)，符号 。
三．欧姆定律
1．内容：导体中的电流 跟导体两端的电压 成正比，跟它的电阻 成反比。
2．表达式：
3．适用范围：适用与金属导电和电解液导电，对气体导体和半导体元件并不适用。
4．导体的伏安特性曲线：用表示横坐标电压 ，表示纵坐标电流 ，画出的
关系图线，它直观地反映出导体中的电流与电压的关系。
q
I
t
=
I nqvs=
U
R
I
=
S
L
R ρ=
Ω
I U R
U
I
R
=
U I I U−

⑴线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。
⑵非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件，不适用于欧姆定律。
四．电功、电热及电功率
1．电功
（1）定义：电路中电场力移动电荷做的功。
（2）公式： ,
（3）实质：电能转化为其他形式能的过程
2．电热（焦耳定律）
（1）定义：电流流过一段导体时产生的热量。
（2）公式：
（3）实质：电流做功过程中电能转化为内能多少的量度。
3．电功与电热的关系：
（1）纯电阻电路：电流做功将电能全部转化为内能，所以电功等于电热，即 Q＝
W.
（2）非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其他形式的能(如机械能、化学
能等)，所以电功大于电热，由能量守恒可知 W＝Q＋E 其他或 UIt＝I2Rt＋E 其他
4．电功率
（1）计算式： ，对纯电阻电路还有
（2）额定功率和实际功率
五．电动势（E）
1．物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量。
2．大小：等于电路中通过 1C 电荷量时电源所提供的电能的数值。等于电源没有
接入电路时两极间的电压。在闭合电路中等于内、外电路上电势降落之和，即
3．电源电动势和内阻都由电源本身的性质决定，与所接的外电路无关。
六．闭合回路的欧姆定律[来源:学科网]
1．内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和
W qU= W UIt=
2
2 UQ I Rt t
R
= =
W
P UI
t
= =
2
2UP I R
R
= =
E U U= +内 外
I
U

成反比。
2．公式： 或
3．适用条件：纯电阻电路。
4．路端电压
（1）与外电阻 的关系：
（2）与电流 的关系：
5．电源的功率和效率。
（1）.功率：
①电源的功率（电源的总功率）：PE=EI ②电源的输出功率：P 出=UI
③电源内部消耗的功率：Pr=I 2r
④电源的效率：
（最后一个等号只适用于纯电阻电路）
（2）电源的输出功率与电流和电阻的关系
①电源的输出功率与电路中电流的关系:P 出=EI－I2r ，当
时,电源的输出功率最大，
②电源的输出功率与外电路电阻的关系: ，当 R＝r 时也即
+
E
I
R r
= +E IR Ir=
U
R
1
E E
U IR R
rr R
R
= = ⋅ =
+ +
I U E Ir Ir E= − = − +
rR
R
E
U
P
P
E +
===η
2 2
2 4
E Er I r r
 = − − +  2
EI r=
2
4m
EP r=
( )
2
2
2
4
E
P I R
R r
r
R
= =
−
+
出
U
E
O R
o R
P 出
Pm
r

I=E/2r 时,电源的输出功率最大,
七．串、并联电路的特点
1．串联电路的特点
（1）电路中各处电流相同．I=I1=I2=I3=……
（2）串联电路两端的电压...