前面我們講過了“部分電路歐姆定律”,但是歐姆定律在不同狀態電路中的計算公式是有少許嚴格層面上的差異,而這就是今天就要講的“閉合電路歐姆定律”了。
我們先來看一個閉合電路圖,如上圖所示:當合上開關“K”,這個閉合電路中就會有電流“I”流過,通過實驗證明,通過閉合電路中電流的大小是與電源電動勢成正比的,而與電路中的負載和電源內阻之和成反比。因此得出閉合電路歐姆定律的公式:
上公式中各項字母標識所代表的意思分別是:
- E→電源的電動勢,單位(V);方向為負極到正極(上圖中我沒畫出來)
- I→電路中的電流,單位(A);
- R→外部電路的總電阻,單位(Ω);包括了負載,電線以及各中間控制器的電阻;
- r0→電源內部的電阻,單位(Ω);電源內部也是有電阻的哦。
歐姆定律在閉合電路和部分電路中的區別
從以上公式和電路來看,想必大家也都能發現,其實無論如何歐姆定律如何變化,還是和原先的R=U/I的公式沒有任何區別,只是不同電路中要考慮的因素多了,這些因素會影響原本R=U/I這個籠統公式的更“全面”,所以才有了閉合電路和部分電路歐姆定律。其最大不同是:
部分電路沒有考慮電源自身的因素,而閉合電路要考慮電源本身的電阻等因素。
上公式中,E是可以被看作U的,而R0由于很小的值往往被忽略,而只計算了R,但畢竟嚴格來說R0會影響E的大小,而影響之后的數值才是U。因此可以看出,以上閉合電路公式計算出的數值更為完整。不過電工實際工作中這類公式應該用的不多,因為我們接觸的大多都是部分電路,也就是R=U/I這個公式。