電路的基本物理量

電路的基本物理量 電路基本物理量 電流 電壓 電位 電動勢 電能和電功率 一 電荷及特性 同種電荷相排斥異種電荷相吸引 電路的基本物理量 電流 一 電流的形成 電流概念 帶電粒子或電荷在電場力作用下的定向運(yùn)動形成電流 二 電流大小 1 電流的大小電荷的有規(guī)則的定向運(yùn)動就形成了電流 人們習(xí)慣規(guī)定以正電荷運(yùn)動的方向作為電流的實(shí)際方向 電流動畫 電流的大小用電流強(qiáng)度 簡稱電流 來表示 電流強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量 用符號i表示 則 大小和方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流 簡稱直流電流 采用大寫字母I表示 則 電流的單位是安培 簡稱安 用符號A表示 電荷量的單位為庫侖 簡稱庫 用符號C表示 時間的單位為秒 用符號s表示 當(dāng)電流很小時 常用單位為毫安 mA 或微安 當(dāng)電流很大時 常用單位為千安 kA 它們之間的換算關(guān)系為 1A 1000mA 103mA1A 1000000A 106A1kA 1000A 103A 2 單位 三 電流的實(shí)際方向與參考方向 電流的實(shí)際方向為正電荷的運(yùn)動方向 電路中 電流從正極流出 負(fù)極進(jìn)入 電路圖上標(biāo)示的電流方向為參考方向 參考方向是為列寫方程式提供依據(jù)的 實(shí)際方向根據(jù)計算結(jié)果來定 圖1 3簡單電路 電流的實(shí)際方向與參考方向在電路分析中 任意選定一個方向作為電流的方向 這個方向就稱為電流的參考方向 又稱為電流的正方向 當(dāng)電流的參考方向與實(shí)際方向相同時 電流為正值 若電流的參考方向與實(shí)際方向相反 則電流為負(fù)值 圖1 3簡單電路 在電路分析中 任意選定一個方向作為電流的方向 這個方向就稱為電流的參考方向 又稱為電流的正方向 當(dāng)電流的參考方向與實(shí)際方向相同時 電流為正值 若電流的參考方向與實(shí)際方向相反 則電流為負(fù)值 電流的實(shí)際方向與參考方向 電流參考方向的標(biāo)注法 I I Iab a b 電流的測量 實(shí)驗室中常用的電流表的外形特征 電路圖符號 甲圖為兩個量程共用一個 接線柱標(biāo)著 0 6 3 的為正接線柱乙圖為兩個量程共用一個 接線柱標(biāo)著 0 6 3 的為負(fù)接線柱 電流表的刻度盤 根據(jù)量程確定每個大格和每個小格 分度值 所表示的電流值 甲圖 量程 0 0 6A 每個大格 分度值 分度值 每個大格 0 02安 0 2安 0 1安 1安 乙圖 0 3A 量程 那么電流表使用時應(yīng)注意什么呢 使用前檢查指針是否指在零刻線處調(diào)零 調(diào)節(jié)點(diǎn) 被測電流超過電流表的量程時 不僅測不出電流值 電流表的指針還會被打彎 甚至燒杯電流表 在不能預(yù)先估計被測電流大小的情況下 要先用電路的一個線頭迅速試觸電流表的接線柱 看看指針的偏轉(zhuǎn)是否在量程之內(nèi) 試觸 校正好的電流表就可以使用了 使用時必須使電流從 十 接線柱流進(jìn)電流表從 一 接線柱流出電流表 怎樣在電流表上讀數(shù)電流表的指針向右偏得越多 表示流過它的電流越大 1 明確電流表的量程 即電流表的接線柱連的是0 0 6A還是0 3A的量程 2 確定電流表的分度值 如果用0 0 6A的量程 每個小格代表0 02A 如果用0 3A的量程 每個小格代表0 1A 3 接通電路后 看看表針向右總共偏過了多少個小格 這樣就能快速 準(zhǔn)確的知道電流多少了 測量通過小燈泡的電流時電流表的接法 要測量某一部分電路中的電流 必須把電流表串聯(lián)在這部分電路里 測量L1支路中電流時 電流表的接法 測量L2支路中電流時 電流表的接法 絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表直接接到電源的兩極上 否則 電流表將很快燒壞 總結(jié)以上內(nèi)容可知電流表在使用時應(yīng)遵守如下幾條規(guī)則 一 電流必須從 接線柱流入 從 接線柱流出電流表 二 所測電流不要超過電流表的量程 注意 如果預(yù)先不知道所測電流的大小 要用 試觸法 試觸選擇合適的量程 三 電流表必須和被測用電器串聯(lián) 四 任何情況下都不能使電流表直接連到電源的兩極上 電路的基本物理量 電壓與電位 一 電位電場中某點(diǎn)a的電位是單位正電荷由該點(diǎn)經(jīng)任意路徑移至無窮遠(yuǎn)處時電場力所作的功 理論上 將單位正電荷由某點(diǎn)a經(jīng)任意路徑移至參考點(diǎn)時電場力所作的功 二 電壓 1 形成 U 電荷的分離形成電壓 電壓 用字母U表示 指兩個點(diǎn)之間的電位差 與參考點(diǎn)無關(guān) 電壓的單位為伏特 V 常用的單位為千伏 kV 毫伏 mV 微伏 V 它們之間的換算關(guān)系為 2 電壓的單位 3 電壓的實(shí)際方向與參考方向 當(dāng)電壓的參考方向與實(shí)際方向相同時 電壓為正值 當(dāng)電壓的參考方向與實(shí)際方向相反時 電壓為負(fù)值 電壓參考方向的標(biāo)注 U U Uab a b 電壓的實(shí)際方向就是正電荷受電場力移動方法 參考方向和實(shí)際方向的關(guān)系 需要指出的是 1 電壓的參考方向可以任意指定 2 指定參考方向的用意是把電壓看成代數(shù)量 在指定的電壓參考方向下 電壓值的正和負(fù)就可以反映出電壓的實(shí)際方向 U 0 U 0 三 電壓的測量 電路的基本物理量 電動勢 1 定義 在電源內(nèi)部 非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動勢 2 定義式 E W q 3 單位 伏 V 4 物理意義 表示電源把其它形式的能 非靜電力做功 轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小 電動勢越大 電路中每通過1C電量時 電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多 注意 電動勢的大小由電源中非靜電力的特性 電源本身 決定 跟電源的體積 外電路無關(guān) 電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時 電源兩極間的電壓 電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功 電壓 電位與電動勢 電路的基本物理量 電能與電功率 在許多電氣設(shè)備中 所需要的并不是電流本身 而是伴隨著電流電壓的電場能量因為電能可以轉(zhuǎn)化為熱 機(jī)械能 光能 化學(xué)能等 電能 機(jī)械能 電能 機(jī)械能 電能 機(jī)械能 電能 熱能 電能 機(jī)械能 電能有什么用途 下列各圖中 電能分別轉(zhuǎn)化為什么形式的能 電能 電能 電能 電能 電能 機(jī)械能 機(jī)械能 光能 聲能 熱能 化學(xué)能 電能 光能 熱能 聲能 機(jī)械能 化學(xué)能 我們用的電從哪兒來 你知道多少種發(fā)電的方式 水電站 你知道多少種發(fā)電的方式 風(fēng)力發(fā)電 你知道多少種發(fā)電的方式 火力發(fā)電 你知道多少種發(fā)電的方式 太陽能發(fā)電 你知道多少種發(fā)電的方式 潮汐發(fā)電 小結(jié) 電能的來源和應(yīng)用 其它形式的能 電能 電源 電池發(fā)電機(jī) 用電器 日常生產(chǎn)和生活中 電能 或電功 也常用度作為量綱 1度 1KW h 1KV A h 3 6 106J 1 電能 電能的轉(zhuǎn)換是在電流作功的過程中進(jìn)行的 因此 電流作功所消耗電能的多少可以用電功來量度 電功 式中單位 U V I A t s 時 電功W為焦耳 J 1度電的概念 1000W的電爐加熱1小時 100W的電燈照明10小時 40W的電燈照明25小時 電能表的工作 電能表是測量用電器所消耗電能的儀表 幾種新型的電能表 IC卡電能表 電子式視在電能表 自測題 上月底電能表示數(shù)為本月電能表示數(shù)本月用電多少度 生產(chǎn)化肥0 7kg 灌溉農(nóng)田330m2 采煤105kg 煉鋼1 6kg 機(jī)織棉布11m 電功率反映了電路元器件能量轉(zhuǎn)換的本領(lǐng) 如100W的電燈表明在1秒鐘內(nèi)該燈可將100J的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能 電機(jī)1000W表明它在一秒鐘內(nèi)可將1000J的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 2 電功率 電工技術(shù)中 單位時間內(nèi)電流所作的功稱為電功率 電功率用 P 表示 國際單位制 U V I A 電功率P用瓦特 W 通常情況下 用電器的實(shí)際功率并不等于額定電功率 當(dāng)實(shí)際功率小于額定功率時 用電器實(shí)際功率達(dá)不到額定值 當(dāng)實(shí)際功率大于額定功率時 用電器易損壞 用電器額定工作時的電壓叫額定電壓 額定電壓下的電功率稱為額定功率 額定功率通常標(biāo)示在電器設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)上 作為用電器正常工作條件下的最高限值 你掌握了嗎 1 電流做功的過程 實(shí)際上是的過程 2 電流做了多少功 就有多少 轉(zhuǎn)化為其他形式的能 3 1度 千瓦時 焦 4 電能表是測量 的儀表 一只電能表在2月底的示數(shù)是1432 6 3月底的示數(shù)是1496 4 則3月份用電 度 5 電動機(jī)工作時將電能轉(zhuǎn)化為 能 6 下列電器設(shè)備中 做功時依靠電能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能