【正文】 電子設備中，有時也把變換電能形式的裝置，如整流器等，作為電源看待。單位時間內電場力所作的功叫做電功率P。金屬中的電流即通常所謂的不含源純電阻中的電流，規(guī)律遵從“外電路歐姆定律”。電解的結果是在兩個極板上（或電極旁）生成新的物質。某種物質的化學當量是該M物質的摩爾質量M（克原子量）和它的化合價n的比值，即 K = Fn，而F為法拉第常數(shù)，對任何物質都相同，F(xiàn) = 104C/mol。這種情況下的電流一般比較微弱，且遵從歐姆定律。這種現(xiàn)象被稱為自激放電。當電阻率降為零時，稱為超導現(xiàn)象。但由于一般金屬的臨界溫度一般都非常低，故產(chǎn)業(yè)化的價值不大，為了解決這個矛盾，科學家們致力于尋找或合成臨界溫度比較切合實際的材料就成了當今前沿科技的一個熱門領域。當有外電場存在時，價電子移動，同時造成“空穴”（正電）的反向移動，我們通常說，半導體導電時，存在兩種載流子。如果摻入五價元素，共價鍵中將形成電子多余的局面，使電子載流子顯著增多，形成N型半導體。至于哪些點的電勢相等，則需要具體問題具體分析——【物理情形1】在圖84甲所示的電路中，R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R，試求A、B兩端的等效電阻RAB?！疚锢砬樾?】在圖85甲所示的電路中，R1 = 1Ω，R2 = 4Ω，R3 = 3Ω，R4 = 12Ω， 版權所有高考資源網(wǎng) 高考資源網(wǎng)（）您身邊的高考專家R5 = 10Ω，試求A、B兩端的等效電阻RAB。15【答案】RAB = 4Ω?！疚锢砬樾?】在圖87甲所示的有限網(wǎng)絡中，每一小段導體的電阻均為R，試求A、B兩點之間的等效電阻RAB。LCBLAC 版權所有高考資源網(wǎng) 高考資源網(wǎng)（）您身邊的高考專家5不難求出，R1B = 14R，而RAB = 2R1B。這里可以將電路的左邊或右邊看成△型電路，然后進行△→Y型變換，具體操作如圖88所示。10 = 2+3+10 = 2Ω再求RAB就容易了。這里介紹“電流注入法”的應用。2【答案】RAB =3R。然后對左邊回路用基爾霍夫第二定律，有 I1R1 +(I1 ? I2)R5 ?(I ? I1)R3 = 0 即 2I1 + 10(I1 ? I2)? 3(I ? I1)= 0 整理后得 15I1 ? 10I2 = 3I ① 對左邊回路用基爾霍夫第二定律，有I2R2 ?(I ? I2)R4 ?(I1 ? I2)R5 = 0 即 4I2 ? 12(I ? I2)? 10(I1 ? I2)= 0 整理后得 ?5I1 + 13I2 = 6I ②9921解①②兩式，得 I1 = 145I，I2 = 29I 很顯然 UA ? I1R1 ? I2R2 = UB 9921618即 UAB = 2145I + 429I = 145IUAB618最后對整塊電路用歐姆定律，有 RAB = I = 145Ω。在圖811乙圖中，虛線部分右邊可以看成原有無限網(wǎng)絡，當它添加一級后，仍為無限網(wǎng)絡，即 RAB∥R + R = RAB 解這個方程就得出了RAB的值?！窘庹f】當A、B兩端接入電源時，根據(jù)“對稱等勢”的思想可知，C、D、E?各點的電勢是彼此相等的，電勢相等的點可以縮為一點，它們之間的電阻也可以看成不存在。【模型分析】用戴維南定理的目的是將電源系統(tǒng)或與電源相關聯(lián)的部分電路等效為一個電源，然后方便直接應用閉合電路歐姆定律。（R1+R2)(R3+R4)2 = 15A，令“老電源”的負極接地，則UP = I1R2 = 15V，UQ = I3R4 e147= 15V，所以 ε′= UQP = 15V 最后電路演化成圖814丙時，R5的電流就好求了。而且，獨立回路的個數(shù)m應該這樣計算m = p ? n + 1 其中p為支路數(shù)目（不同電流值的數(shù)目），n為節(jié)點個數(shù)?！敬鸢浮浚较蛳蛏?，方向向下，方向向下。這樣，我們只要解三個基爾霍夫第二定律方程就可以了。【模型分析】基爾霍夫第一定律方程2個，已在圖中體現(xiàn) 基爾霍夫第二定律方程3個，分別為——對Ⅰ回路，有 100 =(I2 ? I1)+ I210 ② 對Ⅲ回路，有 100 = I3〖小結〗解含源電路我們引進了戴維南定理和基爾霍夫定律兩個工具。三、液體導電及其它【物理情形】已知法拉第恒量F = 104C/mol，金的化合價為3，要想在電解池中析出1g金，需要通過多少電量？金是在電解池的正極板還是在負極板析出？【解說】法拉第電解定律（綜合mFn形式）的按部就班應用，即 Q = M，代入相關數(shù)據(jù)（其中m = 10?3kg，n = 3）即可?！窘庹f】第一問根據(jù)電流定義即可求得；180。180。為了讀數(shù)方便，事先在刻度盤上直接標出歐姆值。歐姆表上備有“1”、“10”、“100”、“1k”不同檔位，它們的意義是：表盤的讀數(shù)乘以這個倍數(shù)就是最后的測量結果。很顯然，對于一個給定的歐姆檔，中值電阻（簡稱R中）應該是固定不變的?！窘庹f】這里的操作規(guī)范是指檔位選擇合適、已正確調零。 =1+IgIgRxe舊電池狀態(tài) I′= e162。兩式比較后，不難得出 I′＜ I，而表盤的刻度沒有改變，故歐姆示數(shù)增大?！敬鸢浮空??！鞠嚓P問題2】用萬用表之歐姆檔測某二極管極性時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉極小，則與紅表筆相連接的應為二極管的 極。+Rx =e162。IgeRg+r+RW零時，務必要使RΩ↓，但Rg + r + RΩ = R中 =，故R中↓，形成系統(tǒng)誤差是必然的。所以，在使用歐姆表時，選檔和調零是必不可少的步驟，而且換檔后，必須重新調零。不同的檔位是因為歐姆表的中值電阻可以選擇造成的。歐姆表雖然沒有明確的量程，并不以為著測量任何電阻都是準確的，因為大值區(qū)域的刻度線太密，難以讀出準確讀數(shù)。四、問題補遺——歐姆表圖820展示了歐姆表的基本原理圖（未包括換檔電路），虛線方框內是歐姆表的內部結構，它包含表頭G、直流電源ε（常用干電池）及電阻RΩ。180?！鞠嚓P應用】在圖819所示的裝置中，1022個銀原子，銀的化合價為1。但是，當我們面臨的只是求某一條支路的電流，則用戴維南定理較好，如果要求求出多個（或所有）支路的電流，則用基爾霍夫定律較好。10 ③解①②③式不難得出 I1 = 。10 + I1（I2 = ，I3 = ）【答案】略?！灸Ｐ头治觥看穗娐穚 = 6，n = 4，故基爾霍夫第一定律方程個數(shù)為3，第二定律方程個數(shù)為3。思考啟發(fā)：學員觀察上面三個電路中m的結論和電路的外部特征，能得到什么結果？ ☆學員：m事實上就是“不重疊”的回路個數(shù)?。稍诒麍D的基礎上添加一支路驗證?）【物理情形1】在圖816所示的電路中，ε1 = 32V，ε2 = 24V，兩電源的內阻均不計，R1 = 5Ω，R2 = 6Ω，R3 = 54Ω，求各支路的電流?；鶢柣舴蚨傻膽没鶢柣舴蚨傻膬热菀呀?jīng)介紹，而且在（不含源）部分電路中已經(jīng)做過了應用。這時候，P、Q兩點可看成“新電源”的兩極，設新電源的電動勢為ε′，內阻為r′，則4r′= R1∥R2 + R3∥R4 = 3Ωε′為P、Q開路時的電壓。3+21對于這個二維無限網(wǎng)絡，不難求出 R′= 3R 2R顯然，RAB = R′∥3∥R′2【答案】RAB = 21R。〖學員思考〗本題是否可以用“電流注入法”求解？ 〖解說〗可以，在A端注入電流I后，設第一級的并聯(lián)電阻分流為I1，則結合基爾霍夫第一定律和應有的比例關系，可以得出相應的電流值如圖812所示 對圖中的中間回路，應用基爾霍夫第二定律，有I1(I ? I1)R +(I ? I1)IR ? I1R = 0 51解得 I1 = 2I 很顯然 UA ? IR ? I1R = UB1+551即 UAB = IR + 2IR = 2IR UAB1+5最后，RAB = I = 2R。【模型分析】解這類問題，我們要用到一種數(shù)學思想，那就是：無窮大和有限數(shù)的和仍為無 版權所有高考資源網(wǎng) 高考資源網(wǎng)（）您身邊的高考專家窮大。下面介紹用電流注入法解圖88中橋式電路（不平衡）的RAB?，F(xiàn)在，當我們將無窮遠接地，A點接電源正極，從A點注入電流I時，AB小段導體的電流必為I/3 ；當我們將無窮遠接地，B點接電源負極，從B點抽出電流I時，AB小段導體的電流必為I/3 ； 那么，當上面“注入”和“抽出”的過程同時進行時，AB小段導體的電流必為2I/3。電流注入法【物理情形】對圖89所示無限網(wǎng)絡，求A、B兩點間的電阻RAB。32 = 2+3+10 = 5Ω 2180?！鳌鶼型變換【物理情形】在圖85甲所示的電路中，將R1換成2Ω的電阻，其它條件不變，再求A、B兩端的等效電阻RAB。當我們將A、B兩端接入電源，電流從A流向B時，相對A、B連線對稱的點電流流動的情形必然是完全相同的，即：在圖87乙圖中標號為1的點電勢彼此相等，標號為2的點電勢彼此相等?。請學員們參照圖86思考惠斯登電橋測量電阻的原理，并寫出Rx的表達式（觸頭兩端的電阻絲長度LAC和LCB是可以通過設置好的標尺讀出的）。因此，將C、D縮為一點C后，電路等效為圖85乙對于圖85的乙圖，求RAB是非常容易的。將圖84甲圖中的A、D縮為一點A后，成為圖84乙圖對于圖84的乙圖，求RAB就容易了。如果將P型半導體和N型半導體燒結，由于它們導電的載流子類型不同，將會隨著組合形式的不同而出現(xiàn)一些非常獨特的物理性質，如二極管的單向導電性和三極管的放大性。半導體一般是四價的，如果在半導體摻入三價元素，共價鍵中將形成電子缺乏的局面，使“空穴”載流子顯著增多，形成P型半導體。半導體半導體的電阻率界于導體和絕緣體之間，且ρ值隨溫度的變化呈現(xiàn)“反?！币?guī)律。超導現(xiàn)象首先是荷蘭物理學家昂尼斯發(fā)現(xiàn)的。常見的自激放電有四大類：輝光放電、弧光放電、火花放電、電暈放電。同時，在正離子向陰極運動時，由于以很大的速度撞到陰極上，還可能從陰極表面上打出電子來，這種現(xiàn)象稱為二次電子發(fā)射。氣體導電氣體導電是很不容易的，它的前提是氣體中必須出現(xiàn)可以定向移動的離子或電子。表達式：m = kIt ＝ KQ（式中Q為析出質量為m的物質所需要的電量；K為電化當量，電化當量的數(shù)值隨著被析出的物質種類而不同，某種物質的電化當量在數(shù)值上等于通過1C電量時析出的該種物質的質量，其單位為kg/C。電解液中離解出的正負離子導電是液體導電的特點（如：硫酸銅分子在通常情況下是電中性的，但它在溶液里受水分子的作用就會離解成銅離子Cu2+和硫酸根離子SO24，它們在電場力的作用下定向移動形成電流）。對非純電阻電路，電功和電熱的關系依據(jù)能量守恒定律求解。據(jù)此不難推出相同電源串聯(lián)、并聯(lián)，甚至不同電源串聯(lián)、并聯(lián)的時的電動勢和內阻的值。在圖83所示的電路中☆同學們可以證明Δ→ Y的結論? Rc = Rb = R1R3R1+R2+R3R2R3R1+R2+R3R1R2R1+R2+R3Ra =Y→Δ的變換稍稍復雜一些，但我們仍然可以得到 R1 = R2 = RaRb+RbRc+RcRaRbRaRb+RbRc+RcRaRcRaRb+RbRc+RcRaRaR3 =三、電功和電功率電源使其他形式的能量轉變?yōu)殡娔艿难b置。對于基爾霍夫第一定律的理解，近來已經(jīng)拓展為：流入電路中某一“包容塊”的電流強度的總和，等于從該“包容塊”流出的電流強度的總和。（事實上，也可等效為“電流源和電阻并聯(lián)的的二端網(wǎng)絡”——這就成了諾頓定理。一、歐姆定律電阻定律la、電阻定律 R = ρSb、金屬的電阻率 ρ = ρ0（1 + αt）歐姆定律a、外電路歐姆定律 U = IR，順著電流方向電勢降落 b、含源電路歐姆定律在如圖81所示的含源電路中，從A點到B點，遵照原則：①遇電阻，順電流方向電勢降落（逆電流方向電勢升高）②遇電源，正極到負極電勢降落，負極到正極電勢升高（與電流方向無關），可以得到以下關系 UA ? IR ? ε ? Ir = UB 這就是含源電路歐姆定律。前者是對于電路的外部計算，后者則是深入微觀空間，去解釋電流的成因和比較不同種類的物質導電的情形有什么區(qū)別?！鞠嚓P問題2】用萬用表之歐姆檔測某二極管極性時，發(fā)現(xiàn)指針偏