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1、恒定电流

（1）电流定义式：\(I=\dfrac {q}{t}\)

（2）电流决定式：\(I=\dfrac {U}{R}\)

（3）电流微观表达式：\(I=nqSv\)

①n表示单位体积内自由电荷的数目。

②q是每个自由电荷所带的电荷量。

③S是导体的横截面积。

④v表示自由电荷定向移动的速度。

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2、电阻

（1）计算式：\(R=\dfrac {U}{I}\)

（2）决定式：\(R=\rho \dfrac {L}{S}\)

①\(\rho\)为导体的电阻率，单位\(\Omega \cdot m\)。

②L是导体的长度，S是导体的横截面积。

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3、串联电路

（1）电流：\(I_{1}=I_{2}=\ldots =I_{n}\)

（2）电压：\(U=U_{1}+U_{2}+\ldots +U_{n}\)

（3）电阻：\(R=R_{1}+R_{2}+\ldots +R_{n}\)

（4）分压：\(\dfrac {U_{1}}{R_{1}}=\dfrac {U_{2}}{R_{2}}=\ldots =\dfrac {U_{n}}{I_{n}}\)

 

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4、并联电路

（1）电压：\(U=U_{1}=U_{2}=\ldots =U_{n}\)

（2）电流：\(I=I_{1}+I_{2}+\ldots +I_{n}\)

（3）电阻：\(\dfrac {1}{R}=\dfrac {1}{R_{1}}+\dfrac {1}{R_{2}}+\ldots +\dfrac {1}{R_{n}}\)

（4）分流：\(I_{1}R_{1}=I_{2}R_{2}=\ldots =I_{n}R_{n}\)

 

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5、焦耳定律

（1）焦耳热

①\(Q_{热}=I^{2}Rt\)，通用公式。

②\(Q_{热}=UIt\)，纯电阻电路。

③\(Q_{热}=\dfrac {U^{2}}{R}t\)，纯电阻电路。

（2）电流热功率：\(P=\dfrac {Q_{热}}{t}\)

 

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6、电功率：\(P=P_{1}+P_{2}+\ldots +P_{n}\)

无论串联电路还是并联电路，电路的总功率等于各用电器功率之和。

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7、闭合电路欧姆定律

（1）电动势：\(E=I\left( R+r\right)\)

（2）路端电压与外电阻R的关系：\(U=IR=\dfrac {ER}{R+r}=\dfrac {E}{1+\dfrac {r}{R}}\)

注：外电路为纯电阻电路

（3）路端电压与电流的关系公式：\(U=E-Ir\)

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8、电源的总功率

（1）总功率：\(P_{总}=IE\)

（2）外电路功率：\(P_{外}=IU\)

（3）电源内耗功率：\(P_{内}=IE\)

（4）由能量守恒有：\(IE=IU＋I^{2}r\)

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9、输出功率和电源效率

（1）最大输出功率

由\(\begin{aligned}P_{外}&=IU=I\left( E-Ir\right) =r \left( \dfrac {E}{2r}-I\right) ^{2}+\dfrac {E^{2}}{4r}\end{aligned}\)

①外电路为纯电阻电路，其中E为电源的电动势，r为电源的内阻，均为固定值。

②由上式，当外电阻等于电源内部电阻\(I=\dfrac {E}{r}\)，即R=r时，电源输出功率最大。

③最大输出功率为\(P_{m}=\dfrac {E^{2}}{4r}\)。

（2）电源的效率

①电源效率为外电路功率和总功率之比：\(\eta =\dfrac{P_{外}}{P_{总}}\times 100\%=\dfrac{UI}{EI}\times 100\%=\dfrac{U}{E}\times 100\%\)

②外电路为纯电阻电路时，\(\eta =\dfrac{U}{E}\times 100\%=\dfrac{R}{R+r}\times 100\%\)

由上式看出：外电阻越大，电源的效率越高。