第1个回答 2013-11-18
这两个公式的物理意义和适用范围不同，公式E=I(R+r)表示全电路欧姆定律，而公式U=IR表示部分电路欧姆定律，电动势E的本质是在电源（如电池、发电机、温差电偶等）内部由于非静电力（例如电池内部的化学力、发电机内部的洛伦兹力、温差电偶内部的热力等）的作用而产生的等效电场（本质上是一种非静电场）对应的“等效电势差”，这个等效电场对载流子（如金属自由电子、电解质离子等）的作用是推动载流子从电源内部的电势较低的部分（即电源负极）向电势较高的部分（即电源正极）运动和聚集，使得电源正极电势升高，负极电势降低（当然这是相对于电源的正负极而言），按照静电场的基本定理（参阅静电场的环流定理），电路的内部只存在静电场无法保持稳定的电流（进而无法保持稳定的电压），必须存在非静电力性质的其它力场推动载流子从电势低的部分运动到电势高的部分，这样电源正负极之间才能产生稳定的电势差（电压），电源才能工作，这个非静电场的强度在整个电路的内部（无论开路或通路）表现为电势差就是电动势，这个电势差是对整个电路的，而不是对电路中的一个部分，因此必须把电路中包含电源内部电阻的所有电阻全部计入欧姆定律中，这样就得到了全电路欧姆定律的公式，而普通的欧姆定律通常仅适用于电路中的特定部分（例如一个电阻、一台电动机等），公式中的电压也只是作用于这个特定部分的路端电压的一部分，而不是整个电路的路端电压或电动势；下面讲解电动势和路端电压之间的关系，只有当电路是开路时，路端电压才可能与电动势相等，因为电路开路，电流为零，按照欧姆定律，电源内阻分压亦为零，于是路端电压等于电动势，即U=E，当电路是通路时，电流不为零，按照欧姆定律，电源内阻分压亦不为零，于是路端电压不等于电动势，此时需要用全电路欧姆定律计算路端电压，即U=E-Ir，这个路端电压U是加在电源外部所有用电器上的总电压，即加在各个电器上的电压之和，电源内阻r的分压（即内电压）与干路总电流I、路端电压U与干路总电流I、电源外部各个用电器上的分压与电流之间的关系均符合部分电路欧姆定律，而包含电源在内的整个电路则应用全电路欧姆定律。