全电路欧姆定律详解

一个由电源和负载组成的闭合电路叫做全电路，如图1-6所示。图中R为负载电阻、E为电源、r为电源内阻。

图1-6 全电路

当电路闭合时，电路中有电流I。电源力做功把其他形式的能转换为电能W，其中一部分能量W₁消耗在电源内部（内电路），另一部分能量W₂消耗在电源外部（外电路）。根据能量转换与守恒定律，必然有

W=W₁+W₂

又因为 W=qE，W₁=qU_内，W₂=qU_外

以及 E=U_内+U_外

由部分电路欧姆定律可知 U_外=IRU_内=Ir

故可以得到 E=I（r+R）

即 (www.xing528.com)

上式说明，闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，这一规律叫做全电路欧姆定律。

外电路电压U_外又称为路端电压或端电压，U_外=E-Ir。当R增大时，I减小，U_外增大；当R→∞（断路）时，I→0，则U_外=E，即断路时的端电压等于电源电动势。当R减小时，I增大，则U_外减小；当R=0时，则U_外=0，这种情况称为短路。此时，由于r很小，所以短路电流I很大，可以烧毁电源，甚至引起火灾，为此，在电路中必须要有短路保护装置。

【例1-2】有一闭合电路，电源电动势E=12V，其内阻r=2Ω，负载电阻R=10Ω，试求电路中的电流、负载两端的电压及电源内阻上的电压降。

解：根据全电路欧姆定律

由部分电路欧姆定律，可求负载两端电压

U_外=IR=（1×10）V=10V

电源内阻上的电压降

U_内=Ir=（1×2）V=2V