全电路欧姆定律

其特点如下

小编了解到全电路其实是由两部分组成，一部分是电源的外部电路，它是由用电器和导线连成的，叫外电路，等效电阻用大写字母R表示。另一部分是电源的内部电路，有电池内的溶液或线圈等，叫内电路 等效电阻用小写字母r表示。在外电路中，电流由电源正极出发，通过导线和用电器流向电源负极。在内电路中，电源则由电源负极流向正极，形成一个环形的串联电路。在外电路中，沿电流方向电势降低。

现在使用电池作为电源的设备很多，电池使用量很大,其中一部分作为可充电电池，如电瓶车电池.汽车电池，这些充电电池都有一个特点，新买的电池充一次电可以使用比较长的时间,长期使用后，再充满电,电量很快就会用完，.利用全电路欧姆定律进行分析!

                                 图1.全电路欧姆定律

原因是充电电池的内阻增加，当接通外接电路时，电池的功耗就会增加了。 之所以电池的内阻增加是因为电池内部的化学物品导致的，我估计是纯度问题

用公式表示如下，即： I=E/(R+r) 　　其中E为电动势,R为外电路电阻,r为电源内阻,E=U内+U外，U外称为路端电压，U外=I * R  全电路欧姆定律适用范围：只适用于纯电阻电路或线性变化电路

全电路欧姆定律

I=E/(R+r)
U-电压 伏特（V）
R-电阻 欧姆（Ω）
I-电流 安培（A）
其中E为电动势,R为外电路电阻,r为电源内阻,内电压U内=Ir,E=U内+U外

                               图2.全电路欧姆定律

适用范围:纯电阻电路，闭合电路中的能量转化:
E=U+Ir
EI=UI+IR
P释放=EI
P输出=UI
纯电阻电路中
P输出=IR
=E^2R/(R+r)^2
=E^2/(R^2+2r+r^2/R)
当 r=R时 P输出最大,P输出=E^2/4r (均值不等式） (不能错误认为电源的输出功率最大时效率也最高) 

电源的效率

n(效率)=P输出/P释放=IU/IE=U/E=R/(R+r) 由上式可知，外电阻R越大，电源的效率越高 　　∴当 R=r时，电源的效率为50％ 

                                      图5.全电路欧姆定律

路端电压与外电阻的关系

①当外电阻R增大时，根据I=E/(R+r)可知，电流I减小(E和r为定值)，内电压Ir减少，根据U=E-Ir可知路端电压U增大。特例：当外电路断开时，R=∞，I=0，Ir=0，U=E。即电源电动势在数值上等于外电路开路时的电压。 　　②当外电阻R减少时，根据I=E/(R+r)可知，电流I增大(E和r为定值)，内电压Ir增大，根据U=E-Ir可知路端电压U减小。 　　特例：当外电阻R=0(短路)时，I=E/r，内电阻Ir=E，路端电压U=0。(实际使用时要注意防止短路事故发生) 

考虑一个最简单的闭合回路,电源的电动势和内阻分别为ε和r,外电路电阻(或称外电路负载电阻)为R.由电流连续性可知,在这个电路中每个部分通过的电流相同,均为I.设电流的流向若为顺时针方向.则从图中的某点(如A)出发,沿闭合电路顺时针绕行一周回到点A,各部分电势降落(常称电势降)的总和应当为零,其中有各段导线上的电势降落,有外电阻R上的电势降落,有电源内电阻上的电势降落,最后考虑到导线的电阻均可略去不计,故有.又考虑到电流的流向和所选定的回路绕行方向一致,各部分电势降应为: Ir+IR=ε I=ε/(R+r) 也就是说,闭合电路中电源的电动势与总电阻之比等于电路中的电流,这就是全电路的欧姆定律.