电磁学

全电路欧姆定律与电动势

含内阻 r 的闭合电路中，电流等于电动势除以总电阻：$I=\mathcal E/(R+r)$。

含内阻 r 的闭合电路中，电流等于电动势除以总电阻：$I=\mathcal E/(R+r)$。

实际电源与端电压

电动势 $\mathcal E$ 是电源每库仑电荷提供的能量，单位伏特；供电时它通常不等于端电压。外电阻 $R$ 和内阻 $r$ 构成闭合回路时，$I=\mathcal E/(R+r)$。放电时端电压 $U=IR=\mathcal E-Ir$。开路时 $I=0$，端电压等于 $\mathcal E$。

闭合电路中的电流同时受外部负载和电源内阻限制。$R$ 增大时电流减小，端电压 $U=\mathcal E-Ir$ 趋近电动势。短路时 $R\to0$，但只要 $r>0$，电流不会无限大，而是 $I_{sc}=\mathcal E/r$。例如，内阻为 $1.0\,\Omega$ 的 12 V 电源，理想短路电流为 12 A，足以造成过热。

在电源带负载时测量 $U$，可区分电动势与实际供给外电路的电压。负载获得功率 $P=UI$ 时，电源内部会耗散 $I^2r$。

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