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1、等效法理解非纯电阻元件 刘伟几乎所有的用电器都含有内电阻，用电器在利用电流做功的同时，或多或少地都要将部分电能转化为内能。将电能转化为除焦耳热以外形式能量的用电器或电学元件，我们称之为非纯电阻元件。常见的非纯电阻元件有：将电能转化为机械能的电动机；将电能转化为化学能的电解槽、电镀池、蓄电池；将电能转化为电场能和磁场能的电容器和电感器；将其他形式能量转化为电能的发电机、各种电池，等。广义地说，电源也属于非纯电阻元件。在处理恒定电流电路中非纯电阻元件电效应问题时，可将电学元件视为纯用电器和纯电阻的组合。电流流过纯电阻时只将电能转化为内能，所谓纯用电器是一种理想化模型，它只将电能转化为用电器的设计目
2、标能量，如机械能、化学能等，而不含将电能转化为内能的电阻，不过目前在部分用电器中已经能够基本实现这种愿望，如用超导材料绕制的电感线圈、电动机等。因为流过用电器的电流使用电器对外做功，同时这些电流也都通过用电器的内电阻，所以，电路中的非纯电阻元件可等效为纯用电器与其内阻的串联，用电器消耗的电能则等于用电器产生的焦耳热与电流的机械功与化学能之和，示意图如图所示。比如，一台内阻为r的电动机，可等效为一个不产生焦耳热的纯电动机，和一个电阻为r的纯电阻串联；一个电解槽、电镀池或正在充电的蓄电池，可等效为一个纯粹将电能转化为化学能的元件，再串联上它的内阻；发电机或电池等电源则可等效为一个纯电源与内阻的串联
3、。将非纯电阻用电器这样等价以后，我们就很容易理解焦耳定律了：因为加在用电器上的电压并不都是加在内电阻上，内电阻所承担的电压只是用电器两端电压U的一部分，所以不能用来计算电热，而流过内阻的电流却等于总电流，因而焦耳热。例. 如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联接在电源上，电源电动势E=30V，内电阻，用理想电压表测出电动机两端电压U=10V，已知电动机线圈电阻，则下列说法中错误的是：A. 通过电动机的电流为10A；B. 电动机的输入功率为20W；C. 电动机发热消耗的功率为4W；D. 电动机输出功率为16W。分析：将上图中的电动机和电源等效为内阻与纯电动机和理想电源，电路图则如下图所示。因为电动机两端的10V电压并不都是加在内电阻RM上，所以通过电动机的电流不等于10A，应该通过电阻R和r来计算，因此电动机的输入功率，即电动机总消耗功率，焦耳热功率，输出功率。选项错误。请大家用等效法理解非纯电阻。做一做下面这题：一直流发电机G的电动势为13V，内电阻，用它给一个蓄电池组充电，蓄电池组的内电阻，充电电压为12V，如图所示，则：（1）发电机的总功率为 ；（2）发电机内阻损耗的功率为 ；（3）供给电池组的总功率为 ；（4）蓄电池组发热消耗的功率为 ；（5）转化为蓄电池的化学能的电功率为 。
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