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文档简介

1、初中电学公式归纳与简析初中物理电学公式繁多,且各种物理规律在串并联两种电路中有时完全不同,使得学生极易将各 种公式混清,为了使学生对整个电学公式有一个完整的了解,形成一个完整清晰的知识网络,现将初中 串、并联中的物理规律以及电学公式以两个表格的形式归纳总结如下:一、 电学中各物理量在串并联电路中的规律比较表(一)电路物理量规律(符号单位)串联电路ku,-一5 -f并联电路IRiI 、1R2一I<-RiUR.-fU电流(I/A)I =11 =1/ =.In(串联电路中电流处处相等)1= I1+L.+-+L (并联电路中干路 中的电流等于各支路电流之和)电压(U/V)U= U+U2+UN串联

2、电路中两端的总电压等于各部分电压之和)U = U| =U2-=Un (并联电路各支路 两端的电压相等)电阻(R /。)R = Rl+RH+Rn(串联电路的总 电阻等于各串联电阻之和)错误!=错误! +错误!或R=错误!(并 联电阻总电阻的倒数等于各并联电 阻的倒数之和)电能(W/J)W = W1+W2+.+Wn(无论串联与并联电路消耗的总电能等于各部分电功之和)电功率(P/W)P=P:+Pz+ Pn(无论串联与并联电路中的总功率等于各部分电功率之和)电热(Q/J)Q=Qi +Q+Qn(无论串联与并联电路产生的电热等于各部分电热之和)各 物 理 量 与 电 阻 的 分 配 关 系电流:IIl :

3、h=l :1I 1 : l2=R2 : Ri (与电阻成反比)电压:UUi : U2=R : R2 (与电阻成正比)Ui : Uz= 1 : 1电能:ww, :w2=r, :r2 (与电阻成正比)Wi :W2=R2: R】(与电阻成反比)电功率:PP1 : P 2= R I :R?(与电阻成正比)P. :P2=R2 : R)(与电阻成反比)电热:QQ1 : Q2=Ri : R2 (与电阻成正比)Q1 : Q2 = R2:R1(与电阻成反比)二、电学中各物理量求解公式表(二)电流:I/AUI= RI - U电压:U/VU=IRU= F(P, I )U=晒电阻:R / QR =yR=错误!R=错误

4、!R =错误!电功率:P/WP =F (W, t)P = U IP=错误!P =TR电能(电功):W/JW=PtW = U I tW = 错误! t电热:Q / JQ= I2Rt注:当电能完全转化为热能时(纯电租电路), Q = W = Pt=UIt= F(UR) t其他公式:W注:n=错误!KW - h为电能表在某一时段内转过的转数,N为用电器消耗lkWh所转的转数分析:1,对于电功、电功率、电热三个物理量,它们无论是在串联电路还是并联电路中,都是总量等于各 部分之和。同学们在解答这类题时应灵活选取公式进行计算。如以计算电路中的总功率为例,既可以 根据P=P 1+P2,也可以跟据P=UI进行

5、计算,其它几个物理量的求解也与之类似。2、用欧姆定律1=是求电路中的电流,此公式是由实验得出,是电学中最基本的公式,但此公式只适合于纯电阻电路(所谓纯电阻电路即电路中电能全部转化为热能的电路)。W3、电功率求解公式P = Y与P=UI这两个公式为电学中计算电功率时普遍适用最基本的两个公式, 第一个为电功率的定义式,也常常作为用电能表和钟表测记家用电器电功率的公式。第二个公式是实 验室用伏安法小灯泡功率的原理,也是计算用电器电功率的最基本公式。4、虽然表中公式繁多,但电学基本公式只有4个,即:1=错误!、P=错误!、P = UL Q = I2 R t。其他公式都是导出公式,同学们可以在掌握这4个

6、公式的基础上进行推导练习,很快就会熟悉 并掌握。5、应熟练掌握的几个比较重要的导出公式。具体公式:在表中分别是如下八个公式:I= F(P, U)、U = IR , R = Y , R =错误!、P=错误!、P= I 2r W = Pt 、Q = I2Rt 这 八个公式在电学解题中使用的频率也较高,要求学生能熟练掌握。初中物理电学详细知识点一电荷电荷也叫电,是物质的一种属性。1.电荷只有正、负两种。与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同的电荷叫正电荷;而与毛皮摩擦过 的橡胶棒所带电荷相同的电荷叫负电荷。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。带电体具有 吸引轻小物体的性质电荷的多少称为电量(Q)。验电器:

7、用来检验物体是否带电的仪器,是依据同种电荷相互排斥的原理工作的。2、导体和绝缘体容易导电的物体叫导体,金.属、人体、大地、酸碱盐的水溶液等都是是常见的导体。 不容易导电的物体叫绝缘体,橡胶、塑料、玻璃、陶亮等是常见的绝缘体。理解:导体和绝缘体的划分并不是绝对的,当条件改变时绝缘体也能变成导体,例如在常温下是很好的 绝缘体的玻璃在高温下就变成了导体。又如常态下,气体中可以自由移动的带电微粒(自由电子和正、 负离子)极少,因此气体是很好的绝缘体,但在很强的电场力作用下,或者当温度升高到一定程度的 时候,由于气体的电离而产生气体放电,这时气体由绝缘体转化为导体。所以,导体和绝缘体没有绝 对界限。在条

8、件改变时,绝缘体和导体之间可以相互转化。3、电路 将用电器、电源、开关用导线连接起来的电流通路电路的三种状态:处处连通的电路叫通路也叫闭合电路,此时有电流通过;断开的电路叫断路也叫开 路,此时电路中没有电流;用导线把电源两极直接连起来的电路叫短路。4、电路连接方式串联电路、并联电路是电路连接的基本方式。理解:识别电路的基本方法是电流法,即当电流通过电路上各元件时不出现分流现象,这几个元件的连 接关系是串联,若出现分流现象,则分别在几个分流支路上的元件之间的连接关系是并联。5、电路图用符号表示电路连接情况的图形。二、电流电压电阻欧姆定律1 ,电流的产生:由于电荷的定向移动形成电流。电流的方向:正

9、电荷定向移动的方向为电流的方向理解:在金属导体中形成的电流是带电的自由电子的定向移动,因此金属中的电流方向跟自由电子定 向移动的方向相反。而在导电溶液中形成的电流是由带正、负电荷的离子定向移动所形成的,因此导 电溶液中的电流方向跟正离子定向移动的方向相同,而跟负离子定向移动的方向相反。电路中电流 是从电源的正极出发,流经用电器、开关、导线等流回电源的负极的。电流的三效应:热效应、磁效应和化学效应,其中热效应和磁效应必然发生。2、电流强度:表示电流大小的物理量,筒称电流。定义:每秒通过导体任一横截面的电荷叫电流强度,简称电流。I=Q/t单位:安(A)常用单位有毫安(mA)微安(nA)它们之间的换

10、算:1A = 1(P n】A=10、A测量:电流表要测量某部分电路中的电流强度,必须把安培表串联在这部分电路里。在把安培表串联到电路里的时 候,必须使电流从接线柱流进安培表,并且从“一”接线柱流出来。在测量前后先估算一下电流强度 的大小,然后再将量程合适的安培表接入电路。在闭合电键时,先必须试着触接电键,若安培表的指 针急骤摆动并超过满刻度,则必须换用更大量程的安培表。使用安培表时,绝对不允许不经过用电器而将安培表的两个接线柱直接连在电源的两极上,以防过大 电流通过安培表将表烧坏。因为安培表的电阻很小,所以千万不能把安培表并联在用电器两端或电源 两极上,否则将造成短路烧毁安培表。读数时,一定要

11、先看清相应的量程及该量程的最小刻度值,再读出指针所示数值。3、串联电路电流的特点:串联电路中各处的电流相等。I = IL并联电路电流的特点:并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和I=L+L4、电压是形成电流的原因,电源是提供电压的装置5,电压的单位:伏特,简称伏,符号是V。常用单位有:兆伏(MV)千伏(KV)毫伏(mV)微伏WV)它们之间的换算:1 MV=1 0 3KV 1KV=1 0 3V 1V=1 0 3 mV lmV=103jiV一些常见电压值:一节干电池1.5伏 一节铅蓄电池2伏 人体的安全电压 不高于36伏 照明电 路的电压220伏动力电路的电压380伏测量:电压表要测量某部分电

12、路或用电器两端电压时,必须把伏特表跟这部分电路或用电器并联,并且必须把伏特 表的接线柱接在电路流入电流的那端。每个伏特表都有一定的测量范围即量程,使用时必须注意所测的电压不得超出伏特表的量程。如若被 测的那部分电路或用电器的电压数值估计的不够准,可在闭合电键时采取试触的方法,如果发现电压 表的指针很快地摆动并超出最大量程范围,则必须选用更大量程的电压表才能进行测量。在用伏特表 测量电压之前,先要仔细观察所用的伏特表,看看它有几个量程,各是多少,并弄清刻度盘上每一个 格的数值。6、串联电路电压的特点:串联电路的总电压等于各部分电压之和。U=Ui+U2并联电路电压的特点:并联电路各支路两端的电压相

13、等。U=U1=U27、电阻:电阻是导体本身的一种性质,是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。与导体两端的电 压及通过导体的电流都无关。电阻的单位:欧姆,简称欧,代表符号C。常用单位有:兆欧(MC)千欧(KC)它们的换算:1 MQ=106C 1KH=1O3Q8、决定电阻大小的因素:导体的电阻跟它的长度有关,跟横截面积有关,跟组成导体的材料有关,还跟 导体的温度有关。9、滑动变阻器:通过改变接入电路导线长度改变电阻值的仪器。接法:一上一下作用:改变电路 中的电流铭牌含义:“100Q2A”表示最大阻值为10 0C允许通过的最大电流为2A注意点:滑动变阻器在接入电路时,应把滑片P移到变阻器电阻值最大的

14、位置,从而限制电路中电流 的大小,以保护电路。10、变阻箱:通过改变接入电路定值电阻个数和阻值改变电阻大小的仪器。变阻箱有旋钮式和插入式 两种。它们都是由一组阻值不同的电阻线装配而成的。调节变阻箱上的旋钮或拔出铜塞,可以不连续 地改变电阻的大小,它可以直接读出电阻的数值。11、欧姆定律内容:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。公式:I=U/R 12、电阻的串联:串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。Rm=Ri+R213、电阻的并联:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。1/R*1/R1+1/Rz14、串联分压,分压与电阻成正比;并联分流,分流与电阻

15、成反比。【方法介绍】识别串联电路与并联电路的方法(1)元件连接法分析电路中电路元件的连接方法,逐个顺次连接的是串联电路,并列接在两点间的 是并联电路。(2)电流路径法从电源正极开始,沿电流的方向分析电流的路径,直到电源的负极。如果只有一条回 路,则是串联;如果电流路径有若干条分支,则是并联电路。(3)元件消除法若去掉电路中的某个元件时,出现开路的话则是串联;若去掉电路中的某个元件后, 其他元件仍能正常工作则是并联。三、电功电能生活用电1、电功:电流做的功叫电功。电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程。计算式:W=UIt=P t =u21 /R=FRt=UQ(其中W=I2Rt=UW 只适用于

16、纯电阻电路一一一对于纯电 阻电路,满足欧姆定律,电流做功,把电能转化为焦耳热,即热能或者内能;对于非纯电阻电路,不 满足欧姆定律,电流做功,电能并没有完全转化为焦耳热,还有一部分转化其他形式的能。例如,常见 电风扇、发电机、蓄电池等等。前两者还有一部分转化为机械能,后者转化为化学能。) 单位:焦耳(J)常用单位千瓦时(KWh) 1 KWh=3.6xlO6J 测量:电能表(测家庭电路中用电器消耗电能多少的仪表)接法:串联在家庭电路的干路中“1、3”进“2、4”出; "1、2”火 "3、4”零参数:“220V 1 OAQOA)''表示该电能表应该在220V的电路

17、中使用;电能表的额定电流为1 0 A,在 短时间内电流不能超过20A;电路中用电器的总功率不能超过2 20 0 W; “50Hz”表示电能表应在交流 电频率为5 0 Hz的电路中使用;“3000R/KWh”表示工作电路每消耗IKWh的电能,电能表的表盘 转动3 00 0转。电能表间接测量电功率的计算式:P=度数x 3.6x10 ° (W)2、电功率:电功率是电流在单位时间内做的功。等于电流与电压的乘积。电功率的单位是瓦。计算 式:P=W生UI=U2/R=I2r(其中P=U2/R(并联电路)=I2R (串联电路)只适用于纯电阻电路)3、额定功率与实际功率的区别与联系:额定功率是由用电器

18、本身所决定的,实际功率是由实际电路所 决定的。联系:P*=(l/n) ,Pa,可理解为用电器两端的电压变为原来的1/n时,功率就变为原来功率的l/n2o4、小灯泡的明暗是由灯泡的实际功率决定的。5、焦耳定律:电流通过导体产生的热量Q跟电流I的平方成正比,跟导体的电阻R成正比,跟通电的时 间t成正。计算式:Q=I2Rt=Ul t=lyt/R(其中Q=UH=l2Rt=U2t/R只适用于纯电阻电路)6、电热器:主要部件是发热体,是由电阻较大、熔点较高的材料制成的。其原理是电流的热效应。7、家庭电路:由电源线、电能表、开关、保险丝、用电器、插座等元件组成。家庭电路的进户线相当于家庭电路的电源,由两根线

19、组成,一根是火线,一根是零线,火线与零线之 间有2 2 0 V的电压。开关及保险丝必须与电路的火线相连。开关接在火线上,当拉开开关切断电路时,电路上各部分都 脱离了火线,这样人体碰到这些部分就不会触电,检修电路也比较方便。能使整个电路更安全。电灯的开关应该接在火线和灯座(或灯头)之间,利用测电笔可以检查开关安装是否正确。拧下灯泡, 将开关闭合,把测电笔笔尖分别触灯座两接线柱,其中有一个飘管发光,再将开关断开,再用测电笔分别 触两接线柱,如果两个都不发光,说明开关安装正确;如果仍有一个发光,说明开关接在零线和灯座 之间,应予以纠正。一般照明电路里使用的保险丝由电阻率比较大而熔点较低的铅睇合金制成

20、。在电路中的电流超过保 险丝熔断电流时,保险丝立即熔断,使电路断开,从而保护用电器,避免引越火灾。选用保险丝的原则, 应该使用它的额定电流稍大于或等于电路的正常工作电流。在照明电路中如果用铜丝代替保险丝,当 电流超过额定电流时,铜丝不会熔断,起不到保险的作用。8、触电:一定强度的电流通过人体时所引起的伤害事故。9、安全用电常识:不接触电压高于36伏的带电体,不靠近高压带电体。明插座的安装应高于地面 1.8m,电风扇、洗衣机等家用电器应接地 四电和磁1 .磁性:物体吸引铁,镶,钻等物质的性质磁体:具有磁性的物体叫磁体.它有指向性:指南北.2 .磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.任何磁体都有两个磁

21、极,一个是北极(N极);另一个是南极(S极)3 .磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.碳化使原来没有磁性的物体带上磁性的过程.4 .磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.5 .磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用.6 .磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.7 .磁感线:描述磁场的强弱,方向的假想曲线.不存在且不相交,北出南进.8 .磁场中某点的磁场方向,磁感线方向,小磁针静止时北极指的方向相同.9 .地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理的北极附近.但并不重合,它们的交角 称磁偏角,我国学者沈括最早记述这一现象.10

22、.奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场.1 1 .安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).12.通电螺线管的性质:通过电流越大,磁性越强;线图匝数越多,磁性越强;插入软铁芯,磁性大大增强;通电螺线管的极性可用电流方向来改变.1 3.电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁.14 .电磁铁的特点:磁性的有无可由电流的通断来控制;檄性的强弱可由改变电流大小和线图的匝数来调节;磁极可由电流方向来改变.15 .电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它的作用可实现远距离操作,利用低电 压,弱电流来控制高电压,强电流.还可实现自动控制.1

23、6 .电话基本原理:振动一强弱变化电流一振动.1 7.电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.应用:发电机感应电流的条件:电路必须闭合;只是电路的一部分导体在磁场中;这部分导体做切割磁感线运 动.感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关.发电机的原理:电磁感应现象.结构:定子和转子.它将机械能转化为电能.磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用:电动机.通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.换向器:实现

24、交流电和直流电之间的互换.交流电:周期性改变电流方向的电流.直流电:电流方向不改变的电流.实验一.伏安法测电阻实验原理:(实验器材,电路图如右国)注意:实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压.二.测小灯泡的电功率实验原理:P=UI电学知识总结一,电路电流的形成-一:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流).电流的方向:-从电源正极流向负极.电源:一一 一一能提供持续电流(或电压)的装置.电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为电能.有持续电流的条件:-必须有电源和电路闭合.导体:一一一一一

25、一容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液等.绝缘体:一-不容易导电的物体叫绝缘体.如:玻璃,陶鎏,塑料,油,纯水等.电路组成:-由电源,导线,开关和用电器组成.路有三种状杰:(1 )通路一一一:接通的电路叫通路;开路一-一一:断开的电路叫开路;(3)短路:一一一- 直接把导线接在电源两极上的电路叫短路.1 / 1电路图:-用符号表示电路连接的图叫电路图.串联:_一_一一-把元件逐个顺序连接起来,叫串联.(任意处断开,电流都会消失)并联一一:把元件并列地连接起来,叫并联.(各个支路是互不影响的) 二,电流国际单位:安培(A);常用:毫安(mA),微安(A)安培=103毫安=10,微

26、安.测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:电流表要串联在电路中;电流要从接线柱入,从”一 ”接线柱出;被测电流不要超过电流表的量程;绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两 极上.实验室中常用的电流表有两个量程:0 0 .6安,每小格表示的电流值是0 .02安;。3安,每小格表 示的电流值是0.1安.三,电压电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置.国际单位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV).l千伏=103伏=1 0 6毫伏.测量电压的仪表是:电压表,使用规则:电压表要并联在电路中;电流要从"+”接线柱入,从”接 线柱出;被测电压不要超过电压

27、表的量程; 实验室常用电压表有两个量程:03伏,每小格表示的电压值是0.1伏; 015伏,每小格 表示的电压值是0.5伏.熟记的电压值:1节干电池的电压1.5伏;1节铅蓄电池电压是2伏;家庭照明电压为220伏; 安全电压是:不高于3 6伏;工业电压3 80伏.四,电阻电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体 的电流就越小).国际单位:欧姆(C);常用:兆欧(MC),千欧(KQ);1兆欧=1 0 3千欧; 1千欧=1()3欧.决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度(R与它的U和I无关).滑动变阻器:原理:改变电阻线在电路中的长度来改

28、变电阻的.作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压.铭牌:如一个滑动变阻器标有“50C2A”表示的意义是:最大阻值是50Q,允许通过的最大电流是2A.正确使用:a,应串联在电路中使用:b,接线要"一上一下";c,通电前应把阻值调至最大的地方.五,欧姆定律欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.公式:式中单位:It安(A);U-伏(V);Rt欧(C).公式的理解:公式中的I ,U和R必须是在同一段电路中;LU和R中已知任意的两个量就可求另 一个量;计算时单位要统一.欧姆定律的应用:同一电阻的限值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增大

29、而增大.(R=U /I)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)电阻的串联有以下几个特点:(指R1.R2串联,串得越多,电阻越大)电流:I=Il=12(串联电路中各处的电流相等)电压:U=Ui+U2(总电压等于各处电压之和) 电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个等值电阻串联,则有R慝=nR分压作用:=;计算U1,U2,可用:; 比例关系:电流1(Q是热量)电阻的并联有以下几个特点:(指RLR2并联,并得越多,电阻越小)电流:I=Ii+L(干路电流等于各支路电流之和)电压:U=U产Uz(干路电压等于各支

30、路电压)电阻:(总电阻的倒数等于各电阻的倒数和)如果n个等值电阻并联,则有R_4=R /n比例关系:电压:Ul: U2 = l:l , (Q是热量)六,电功和电功率1 .电功(W):电能转化成其他形式能的多少叫电功,2 .功的国际单位:焦耳.常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6x106焦耳.3 .测量电功的工具:电能表4 .电功公式:W=Pt=Ult(式中单位W焦(J) ; U-伏(V); I-安(A); 1秒).利用W=UIt计算时注意:式中的W.U.I和t是在同一段电路;计算时单位要统一;已知任意的三个量都可以求出第四个量.还有公式:=l2Rt电功率(P):表示电流做功的快慢.国际单

31、位:瓦特(W);常用:千瓦公式:式中单位P-瓦(w):W一焦;t一秒;U伏(V) ,1 一安(A)利用计算时单位要统一,如果W用焦,t用秒,则P的单位是瓦;如果W用千瓦时,t用小时,则P的单 位是千瓦.1 0.计算电功率还可用右公式:P=PR和p=U2/R1 1,额定电压(U0):用电器正常工作的电压.另有:额定电流1 / 112.额定功率(P0):1 3.实际电压(U):1 4.实际功率(P):用电器在额定电压下的功率.实际加在用电器两端的电压.另有:实际电流 用电器在实际电压下的功率.当U > U0时,则P> P0;灯很亮,易烧坏.当UvUO时,则P < P0 ;灯很暗,

32、当U = U0时,则P = P0;正常发光.15 .同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是 额定功率的1/4.例” 220 V100W”如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦.)16 .热功率:导体的热功率跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.17 .P热公式:P=I 2氏,(式中单位p-瓦(w);It安(A) :Rt欧(C); t一秒.)18 .当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:热功率=电功率,可用电功率公式来计 算热功率.(如电热器,电阻就是这样的.)七,生活用电家庭电路由:进户线(火线和零线X电能表一总开关一保险盒T用电器.所有家用电器和插座都是并联的.而用电器要与它的开关串联接火线.保险丝:是用电阻率尢熔点低的铅锅合金制成.它的作用是当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点 而熔断,自动切断

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