全电路欧姆定律

全电路欧姆定律（闭合电路欧姆定律）是描述包含电源的完整闭合电路中电流、电动势及电阻之间关系的定律。其核心内容阐述如下：

一、定律定义

基本公式：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与内、外电路的总电阻之和成反比。数学表达式为：

I=E/(R+r)

其中，I代表电流，E代表电源电动势，R代表外电路的总电阻，r代表电源内阻。这是全电路欧姆定律的核心表达式，揭示了电流、电动势及电阻之间的关系。

电动势的变形式也是重要的知识点。电动势可以分解为外电压与内电压之和，即E=U外+U内=IR+Ir。这一表达式帮助我们更好地理解电路中电压的分配情况。外电压的计算公式U外=E-Ir适用于所有闭合电路。

二、电路结构

全电路包括外电路和内电路两部分。外电路由用电器和导线组成，电流方向从电源正极流向负极。而内电路则位于电源内部，如电池的电解液或线圈，电流方向从电源负极流向正极，形成闭合回路。

三、关键特性

电动势与路端电压的关系是此定律的重要特性之一。当电源未接入电路时，路端电压等于电动势（此时无电流，内电压为零）。而电源正常工作时，路端电压小于电动势，因为内阻会分压。

需要注意的是，基本公式I=E/(R+r)仅适用于纯电阻电路。而变形式E=U外+U内对所有闭合电路都是有效的。

四、能量转化

电源提供的总功率为P总=EI。其中，外电路功率为P输出=U外I=I²R；内电路功率损耗为P内耗=I²r。当外电阻等于内阻时，输出功率达到最大值P输出最大=E²/4r。

这一定律揭示了电能转化的过程以及电路中各部分的功率分配情况，有助于我们更好地理解和分析电路的运行状态。通过深入理解全电路欧姆定律，我们可以更好地设计和优化电路，提高电路的效率。