电源内电压是什么决定的 电源内电压是什么? 电源内电压是什么
电源内电压是电流流经电源内部时，因电源内阻产生的电压降，反映了电能转化为热能的损耗。其核心概念和特性如下：
一、定义与物理意义
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本质
电源内电压是电流通过电源内部电阻（内阻）时产生的电势差，公式为：U内 = I·r（I为电流，r为内阻）。例如，若电源内阻为0.1Ω，电流为2A，则内电压为0.2V。 -
能量转化
内电压消耗的是电源内部的非静电力做功产生的电能，并转化为热能。例如，干电池放电时，化学能通过内阻部分转化为热量，导致电池发热。
二、与电动势、外电压的关系
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闭合电路公式
电源电动势（E）等于内电压与外电压之和，即：
E = U外 + U内
当外电路断开时（开路），电流为零，内电压为零，此时端电压等于电动势。 -
动态变化
- 外电路负载变化：当外电阻减小时，电流增大，内电压（I·r）随之增大，导致外电压降低。
- 充电情形：若电源被充电（如蓄电池充电），电流路线反转，此时端电压U = E + I·r，即内电压与电动势同向叠加。
三、实际影响与应用
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电源效率
内电压会降低电源输出效率。例如，若内阻过大，即使电动势较高，实际输出的外电压也会显著降低，导致设备无法正常职业。 -
测量技巧
- 实验法：通过测量外电压和电流，结合公式U内 = E – U外 计算内电压。
- 间接推导：已知电动势E和外电路参数时，可用全电路欧姆定律I = E / (R + r) 求出内电压。
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电池老化表现
电池使用后内阻增大，导致相同电流下内电压升高，外电压下降。例如，旧电池可能仍有电量，但因内电压过高而无法驱动设备。
四、对比拓展资料
| 参数 | 电动势（E） | 内电压（U内） | 外电压（U外） |
|---|---|---|---|
| 来源 | 非静电力（如化学反应） | 电流通过内阻的损耗 | 外电路的电势差 |
| 路线 | 内部由负极指向正极 | 与电流路线一致 | 由正极经外电路指向负极 |
| 是否可变 | 固定（理想电源） | 随电流变化 | 随负载变化 |
五、实际案例
- 案例1：某电源电动势E=9V，内阻r=1Ω，外阻R=5Ω。
电流I = 9V / (5Ω + 1Ω) = 1.5A，内电压U内 = 1.5A × 1Ω = 1.5V，外电压U外 = 9V – 1.5V = 7.5V。 - 案例2：充电时，若E=3.7V（锂电池），充电电流I=2A，内阻r=0.05Ω，则端电压U = 3.7V + (2A × 0.05Ω) = 3.8V。
通过领会内电压的特性，可以优化电路设计（如降低内阻）、延长电池寿命，并准确诊断电源故障。
