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  • 1 # 使用者448483191921

    我們來看下圖:

    按題主的意思,這裡的電阻r其實就是電源的內阻,它的值等於200歐。

    我們先不管電阻r等於多少,且來計算路端電壓U的值,如下:

    當負載電阻R的值趨於零時,有:

    而當負載電阻R開路,相當於R趨於無窮大時,有:

    也就是說,當外部負載電阻為零時,路端電壓取零值;當外部負載電阻開路時,路端電壓就等於電源電動勢。

    題主的問題似乎已經解決,但問題是,對於外部負載電阻開路的電路,線路中真的就沒有電流嗎?或者說此時的路端電壓真的就等於電源電動勢嗎?

    對於電工來說,他用兆歐表去測量絕緣電阻,只要阻值大於0.2兆歐(200千歐),就認為絕緣良好。我們就讓電源內阻為200歐,負載電阻為200千歐,電源電動勢E為12V,於是路端電壓為:

    在這裡,我故意把計算弄得複雜一點,以便我們看出這個值與r與R之比有關。

    我們看到,路端電壓與電池電動勢12V相差無幾。

    如果外電路徹底開路,那麼情況又如何?

    此時外電路電阻其實就是空氣放電的等效電阻,它的電流值在毫微安級別。產生的電流的原因是宇宙射線引起的空氣電離放電。

    將這個毫微安級別的電流等效為電阻,約為10兆歐。我們代入上式來看看計算結果:

    可以看出,與電池電動勢12V已經相差無幾了。

    結論是什麼?當外電路開路,開路處的電壓就等於電源電動勢。

    =======================

    提個問題:

    當負載電阻被取掉也即外電路開路時,我們把連線負載電阻的兩根線頭接在萬用電表棒上,我們會觀察到電壓值為12V。我們可以任意移動萬用表表棒的位置,只要錶針仍然接線上頭上未斷開,這個12V電壓值就不會變。

    當然這裡有一個假定,這兩根線頭不是特別長,例如在10米以內。

    換句話說:外電路開路後的路端電壓等於電池電動勢,並且與測量位置無關。

    試問題主:這是為什麼?

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