電工基礎(chǔ)與測量

1、跳轉(zhuǎn)到第一頁實(shí)用電工基礎(chǔ)與測量實(shí)用電工基礎(chǔ)與測量跳轉(zhuǎn)到第一頁項(xiàng)目一項(xiàng)目一 電路的基本知識和基本定律電路的基本知識和基本定律n能獨(dú)立按電路圖組裝能獨(dú)立按電路圖組裝實(shí)際電路實(shí)際電路n會正確用電流表電壓會正確用電流表電壓表測電流、電壓、電表測電流、電壓、電位位n會正確用萬用表測電會正確用萬用表測電流、電壓、電阻流、電壓、電阻n會用功率表測電功率會用功率表測電功率n會用電橋測電阻會用電橋測電阻知識目標(biāo)知識目標(biāo):技能目標(biāo)技能目標(biāo):n掌握電路及組成掌握電路及組成n掌握電流、電壓、電位、掌握電流、電壓、電位、電動勢、電阻、電功率、電動勢、電阻、電功率、電能的基本知識、基本概電能的基本知識、基本概念念n掌握歐

2、姆定律、電阻定掌握歐姆定律、電阻定律、基爾霍夫定律的基本律、基爾霍夫定律的基本知識和基本內(nèi)容并能靈活知識和基本內(nèi)容并能靈活運(yùn)用運(yùn)用n了解電阻串并聯(lián)知識并了解電阻串并聯(lián)知識并會分析具體電路會分析具體電路 跳轉(zhuǎn)到第一頁n任務(wù)一任務(wù)一 電路及電路圖電路及電路圖n任務(wù)二任務(wù)二 電流電流n任務(wù)三任務(wù)三 電壓、電位與電動勢電壓、電位與電動勢n任務(wù)四任務(wù)四 電阻和電導(dǎo)電阻和電導(dǎo)n任務(wù)五任務(wù)五 歐姆定律歐姆定律n任務(wù)六任務(wù)六 電功與電功率電功與電功率n任務(wù)七任務(wù)七 電阻連接電阻連接n任務(wù)八任務(wù)八 電橋電路電橋電路n任務(wù)九任務(wù)九 基爾霍夫定律基爾霍夫定律項(xiàng)目一項(xiàng)目一 電路的基本知識和基本定律電路的基本知識和基本

3、定律跳轉(zhuǎn)到第一頁任務(wù)一任務(wù)一 電路及電路圖電路及電路圖任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 1）掌握電路和電路的組成）掌握電路和電路的組成 2）了解電路圖）了解電路圖 3）能正確區(qū)分電路的三種工作狀態(tài)）能正確區(qū)分電路的三種工作狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識1 電路和電路組成電路和電路組成電路的組成：電路的組成：1、電源：、電源：將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軐⑵渌问降哪苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、負(fù)載：、負(fù)載：將電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪軐㈦娔苻D(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?、導(dǎo)線和開關(guān)：、導(dǎo)線和開關(guān)：電源和負(fù)載之間必不可少的電源和負(fù)載之間必不可少的連接和控制部分連接和控制部分跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識2 2 電路圖電路圖 電路圖一般可以分為原理接線圖和

4、裝配圖兩種，電路圖一般可以分為原理接線圖和裝配圖兩種，原理接線圖只表示線路接法，并不反映線路的幾何尺原理接線圖只表示線路接法，并不反映線路的幾何尺寸和各零件的實(shí)際形狀。裝配圖除了表示電路實(shí)際接寸和各零件的實(shí)際形狀。裝配圖除了表示電路實(shí)際接法外，還要畫出相關(guān)部分裝置和結(jié)構(gòu)，法外，還要畫出相關(guān)部分裝置和結(jié)構(gòu)，跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識3 電路的工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)1、通路：、通路：電源與負(fù)載接通的電路電源與負(fù)載接通的電路2、斷路（開路）：、斷路（開路）：電路中某處斷開不成電路中某處斷開不成通路通路3、短路：、短路：電路或電路中的一部電路或電路中的一部分被短接分被短接跳轉(zhuǎn)到第一頁任務(wù)二任務(wù)二 電流電流任

5、務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)：1）了解電流的形成；）了解電流的形成；2）掌握電流的大小、方向；）掌握電流的大小、方向；3）了解電流的密度。）了解電流的密度。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識1 電流的形成電流的形成電荷有規(guī)則的電荷有規(guī)則的定向移動定向移動就形成了電流。就形成了電流。自由電子自由電子在外電場作用下有規(guī)則運(yùn)動形在外電場作用下有規(guī)則運(yùn)動形成電流。成電流。陰離子或陽離子陰離子或陽離子在電場力作用下有規(guī)則在電場力作用下有規(guī)則運(yùn)動形成電流運(yùn)動形成電流金屬導(dǎo)體中：金屬導(dǎo)體中：某些液體和氣體中：某些液體和氣體中：跳轉(zhuǎn)到第一頁規(guī)定規(guī)定:正電荷正電荷的運(yùn)動方向?yàn)殡娏鞯牡倪\(yùn)動方向?yàn)殡娏鞯恼较蛘较?。知識知識2 電流的方向電

6、流的方向金屬導(dǎo)體中電流方向與電荷運(yùn)動方向金屬導(dǎo)體中電流方向與電荷運(yùn)動方向相反相反。電流方向用一個(gè)箭頭表示。電流方向用一個(gè)箭頭表示。跳轉(zhuǎn)到第一頁任意假設(shè)的電流方向稱為任意假設(shè)的電流方向稱為電流的參考方向電流的參考方向。參考方向?qū)嶋H方向(a) i0ab參考方向?qū)嶋H方向(b) i0abii 如果求出的電流值為正，說明參考如果求出的電流值為正，說明參考方向與實(shí)際方向一致，否則說明參考方方向與實(shí)際方向一致，否則說明參考方向與實(shí)際方向相反。向與實(shí)際方向相反。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識3 3 電流的大小電流的大小電流的大小用電流的大小用電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度表示。表示。電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度:單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一截面的電量

7、。單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一截面的電量。tqI 直流電：直流電：交流電：交流電：tqi單位：安培（單位：安培（A）1安培安培=1庫侖庫侖/1秒秒跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識4 電流密度電流密度電流密度：單位截面通過的電流。電流密度：單位截面通過的電流。SIJ 在直流電路中電流是均勻分布在導(dǎo)體橫截在直流電路中電流是均勻分布在導(dǎo)體橫截面上的。當(dāng)導(dǎo)線中通過的電流超過允許電流面上的。當(dāng)導(dǎo)線中通過的電流超過允許電流時(shí)，導(dǎo)線會發(fā)熱，甚至造成事故。時(shí)，導(dǎo)線會發(fā)熱，甚至造成事故。跳轉(zhuǎn)到第一頁任務(wù)三任務(wù)三 電壓、電位與電動電壓、電位與電動勢勢任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 1）理解電壓、電位與電動勢的概念；）理解電壓、電位與電動勢的

8、概念； 2）掌握電壓與電位、電壓與電動勢的關(guān)系；）掌握電壓與電位、電壓與電動勢的關(guān)系； 3）會計(jì)算簡單電路的電位。）會計(jì)算簡單電路的電位。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識1 電壓電壓 電路中電路中a、b兩點(diǎn)間的兩點(diǎn)間的電壓電壓定義為定義為單位正電荷單位正電荷由由a點(diǎn)移至點(diǎn)移至b點(diǎn)電場力所做的功。點(diǎn)電場力所做的功。qAUabab單位：伏特（單位：伏特（V）跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識2 電位電位 參考點(diǎn)：假設(shè)電位為零的點(diǎn)，也叫零電參考點(diǎn)：假設(shè)電位為零的點(diǎn)，也叫零電位點(diǎn)。位點(diǎn)。 電路中某點(diǎn)電路中某點(diǎn)a的的電位電位定義為電場力移動單定義為電場力移動單位電荷從該點(diǎn)到參考點(diǎn)所做的功。位電荷從該點(diǎn)到參考點(diǎn)所做的功。qAaoa

9、單位：伏特（單位：伏特（V）跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識3 電動勢電動勢 為了得到持續(xù)不斷的電流，在電源極板間必為了得到持續(xù)不斷的電流，在電源極板間必須有一種力，叫須有一種力，叫電源力電源力。正電荷正電荷在電源力作用下在電源力作用下由由低電位移到高電位低電位移到高電位，負(fù)電荷負(fù)電荷則由則由高電位向低電高電位向低電位位移動。移動。跳轉(zhuǎn)到第一頁 在電源內(nèi)部，電源力將單位正電荷從電源在電源內(nèi)部，電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移動到正極，所做的功叫電源負(fù)極移動到正極，所做的功叫電源電動勢電動勢。qAEba單位：伏特（單位：伏特（V）方向：由電源負(fù)極指向正極方向：由電源負(fù)極指向正極跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識4 電壓與電

10、位的關(guān)系電壓與電位的關(guān)系baabU 電路中兩點(diǎn)之間的電路中兩點(diǎn)之間的電壓電壓等于兩點(diǎn)之間的等于兩點(diǎn)之間的電位差電位差。 如果如果 ，則，則 ，說明，說明a點(diǎn)比點(diǎn)比b點(diǎn)點(diǎn)電位在降低，即電位在降低，即a點(diǎn)比點(diǎn)比b點(diǎn)電位高；點(diǎn)電位高； 如果如果 ，則，則 ，說明，說明a點(diǎn)比點(diǎn)比b點(diǎn)點(diǎn)電位在升高，即電位在升高，即a點(diǎn)比點(diǎn)比b點(diǎn)電位低。點(diǎn)電位低。0abUbaba0abU跳轉(zhuǎn)到第一頁例例1-2 在圖在圖1.11中知中知UAC=4V,UAB=3V,試分別以、試分別以、點(diǎn)為參考點(diǎn)求各點(diǎn)電位及點(diǎn)為參考點(diǎn)求各點(diǎn)電位及B、C兩點(diǎn)間電壓兩點(diǎn)間電壓BC。圖1.11解解: 以以B為參考點(diǎn)，為參考點(diǎn)， 即即因?yàn)橐驗(yàn)樗运?/p>

11、又因?yàn)橛忠驗(yàn)樗运?Vb0BAABUVUBABA303CAACUVUACAC143VUCBBC1)1(0以以C為參考點(diǎn)為參考點(diǎn),即即因?yàn)橐驗(yàn)?所以所以 因?yàn)橐驗(yàn)樗运訴C0CAACUVUCACA404VUABAB134BAABUVUCBBC101跳轉(zhuǎn)到第一頁結(jié)論結(jié)論: 參考點(diǎn)改變則各點(diǎn)電位也隨著改變參考點(diǎn)改變則各點(diǎn)電位也隨著改變,各點(diǎn)電各點(diǎn)電位高低與參考點(diǎn)選擇有關(guān)；但不論參考點(diǎn)如何位高低與參考點(diǎn)選擇有關(guān)；但不論參考點(diǎn)如何選擇選擇,任意兩點(diǎn)間電位差不變，即，任意兩點(diǎn)間任意兩點(diǎn)間電位差不變，即，任意兩點(diǎn)間電位差與參考無關(guān)。電位差與參考無關(guān)。跳轉(zhuǎn)到第一頁 電動勢方向由電動勢方向由電源負(fù)極指向正極

12、電源負(fù)極指向正極，而電壓方向則，而電壓方向則由由高電位指向低電位高電位指向低電位，即電動勢方向與電壓方向是，即電動勢方向與電壓方向是相相反反的。在不接負(fù)載的情況下，電源電動勢與端電壓在的。在不接負(fù)載的情況下，電源電動勢與端電壓在數(shù)值數(shù)值上是相等的。上是相等的。知識知識5 電動勢與端電壓的關(guān)系電動勢與端電壓的關(guān)系 電源兩端的電位差稱為電源兩端的電位差稱為電源端電壓電源端電壓，也稱為，也稱為電電源電壓源電壓。 若選電壓參考方向與電動勢若選電壓參考方向與電動勢參考方向相反，則參考方向相反，則 。 若選電壓參考方向與電動勢若選電壓參考方向與電動勢參考方向相同，則參考方向相同，則 。UE UE跳轉(zhuǎn)到第一

13、頁任務(wù)四任務(wù)四 電阻和電導(dǎo)電阻和電導(dǎo)任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)：1）掌握電阻及電阻定律、電導(dǎo)；）掌握電阻及電阻定律、電導(dǎo)；2）了解電阻與溫度的關(guān)系；）了解電阻與溫度的關(guān)系；3）了解幾種常見的電阻器。）了解幾種常見的電阻器。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識1 電阻和電阻定律電阻和電阻定律1、電阻、電阻 當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，由于自由電子在運(yùn)動中不當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，由于自由電子在運(yùn)動中不斷與導(dǎo)體內(nèi)分子原子發(fā)生碰撞，以及自由電子間相互斷與導(dǎo)體內(nèi)分子原子發(fā)生碰撞，以及自由電子間相互碰撞，都會使其運(yùn)動受到阻礙，導(dǎo)體對電流的阻礙作碰撞，都會使其運(yùn)動受到阻礙，導(dǎo)體對電流的阻礙作用就稱為用就稱為電阻電阻，用字母，用字母R表示。表示。

14、單位：歐姆（單位：歐姆（） 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是1V，導(dǎo)體內(nèi)通過電流是，導(dǎo)體內(nèi)通過電流是1A，這段導(dǎo)體電阻就是，這段導(dǎo)體電阻就是1。 跳轉(zhuǎn)到第一頁2、電阻定律、電阻定律 在溫度一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度在溫度一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度成正比，與導(dǎo)體橫截面積成反比，還與導(dǎo)體成正比，與導(dǎo)體橫截面積成反比，還與導(dǎo)體的材料有關(guān)。即：的材料有關(guān)。即：SlR其中：其中：電阻率電阻率 l_導(dǎo)體長度導(dǎo)體長度 S 導(dǎo)體橫截面積導(dǎo)體橫截面積跳轉(zhuǎn)到第一頁3、電阻溫度系數(shù)、電阻溫度系數(shù) 導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān)導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān),一般情況下一般情況下,金屬的電阻金屬的電阻隨溫度升高而增大隨溫度升

15、高而增大,碳、半導(dǎo)體、電解液，其電阻通常碳、半導(dǎo)體、電解液，其電阻通常是隨著溫度的升高而減小。是隨著溫度的升高而減小。電阻溫度系數(shù)：電阻溫度系數(shù)：溫度升高溫度升高1時(shí)，電阻所產(chǎn)生變動值與時(shí)，電阻所產(chǎn)生變動值與原電阻比值。用字母原電阻比值。用字母表示，單位是表示，單位是1/ 。 如果在溫度如果在溫度t1時(shí)，導(dǎo)體的電阻為時(shí)，導(dǎo)體的電阻為R1；在溫度為；在溫度為t2時(shí)，時(shí)，導(dǎo)體的電阻為導(dǎo)體的電阻為R2，那么電阻溫度系數(shù)是：，那么電阻溫度系數(shù)是： )(12112ttRRR跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識2 常用電阻器常用電阻器電阻箱電位器可變電阻器實(shí)心電阻薄膜電阻線繞電阻固定電阻器、: 人們把具有一定阻值的實(shí)體元

16、件稱為人們把具有一定阻值的實(shí)體元件稱為電阻器電阻器，簡，簡稱稱電阻電阻。 1、電阻的分類、電阻的分類2、電阻器的主要指標(biāo)、電阻器的主要指標(biāo)功率電阻器允許承受的最大標(biāo)稱功率分?jǐn)?shù)的差與標(biāo)稱值之比的百電阻器實(shí)際值和標(biāo)稱值允許偏差準(zhǔn)而生產(chǎn)的電阻器阻值根據(jù)國家的統(tǒng)一阻值標(biāo)標(biāo)稱阻值:) 3(:)2(:) 1 (跳轉(zhuǎn)到第一頁3、電阻器的標(biāo)志方法、電阻器的標(biāo)志方法 （1） 直標(biāo)法：直標(biāo)法：把電阻的額定功率、阻值、偏差等把電阻的額定功率、阻值、偏差等性能指標(biāo)用數(shù)字或文字符號直接標(biāo)在電阻器表面。性能指標(biāo)用數(shù)字或文字符號直接標(biāo)在電阻器表面。 （2）色環(huán)法：色環(huán)法：用色環(huán)表示電阻器的各種參數(shù)，并用色環(huán)表示電阻器的各種

17、參數(shù)，并直接標(biāo)志在產(chǎn)品上的一種標(biāo)志方法。直接標(biāo)志在產(chǎn)品上的一種標(biāo)志方法。色色 環(huán)環(huán) 法法跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識3 電導(dǎo)電導(dǎo) 電阻的倒數(shù)叫電阻的倒數(shù)叫電導(dǎo)電導(dǎo)，用符號，用符號G表示，即：表示，即：RG1單位：西門子，簡稱西（單位：西門子，簡稱西（S） 導(dǎo)體的電阻越小，電導(dǎo)越大，導(dǎo)體導(dǎo)電性能越好。導(dǎo)體的電阻越小，電導(dǎo)越大，導(dǎo)體導(dǎo)電性能越好。在電工技術(shù)中，各種材料按它們導(dǎo)電能力一般分為在電工技術(shù)中，各種材料按它們導(dǎo)電能力一般分為導(dǎo)導(dǎo)體體、半導(dǎo)體半導(dǎo)體、絕緣體絕緣體和和超導(dǎo)體超導(dǎo)體。跳轉(zhuǎn)到第一頁任務(wù)五任務(wù)五 歐姆定律歐姆定律任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)：1）掌握歐姆定律；）掌握歐姆定律；2）掌握電源外特性。）掌握

18、電源外特性。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識1 部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律IRU 在電阻電路中，在電阻電路中， 電流的大小與導(dǎo)體兩端電壓成正電流的大小與導(dǎo)體兩端電壓成正比，而與導(dǎo)體電阻的阻值成反比，這就是比，而與導(dǎo)體電阻的阻值成反比，這就是歐姆定律歐姆定律，也稱為也稱為部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律，即：，即： RUI 或或例例1-3 某白熾燈接在某白熾燈接在220V直流電源上，正常工作時(shí)流直流電源上，正常工作時(shí)流過的電流為過的電流為455mA，求此電燈的電阻。，求此電燈的電阻。 解：根據(jù)解：根據(jù) ，有，有RUI )(5 .483104552203IUR跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識2 電阻的伏安特性電阻的

19、伏安特性 電阻阻值不隨電壓、電流變化而改變的稱為電阻阻值不隨電壓、電流變化而改變的稱為線性線性電阻電阻，其電壓與電流關(guān)系符合歐姆定律；通過不同電，其電壓與電流關(guān)系符合歐姆定律；通過不同電流（或者加上不同電壓）時(shí)，就會有不同阻值，稱為流（或者加上不同電壓）時(shí)，就會有不同阻值，稱為非線性電阻非線性電阻，其電壓與電流關(guān)系不適用于歐姆定律。，其電壓與電流關(guān)系不適用于歐姆定律。 一般我們把電阻兩端電壓一般我們把電阻兩端電壓U和通過電阻的電流和通過電阻的電流I之之間的對應(yīng)的變化關(guān)系，稱為間的對應(yīng)的變化關(guān)系，稱為伏安特性伏安特性，二者之間的變，二者之間的變化關(guān)系曲線稱為化關(guān)系曲線稱為伏安特性曲線伏安特性曲線

20、。跳轉(zhuǎn)到第一頁(a)線性電阻伏安特性曲線 (b)非線性電阻伏安特性曲線 如果以電壓、電流分別為坐標(biāo)軸，我們可以得如果以電壓、電流分別為坐標(biāo)軸，我們可以得到線性電阻與非線性電阻伏安特性曲線到線性電阻與非線性電阻伏安特性曲線 。 線性電阻的伏安特性曲線是一條通過原點(diǎn)的直線，線性電阻的伏安特性曲線是一條通過原點(diǎn)的直線，非線性電阻的伏安特性曲線是一條曲線。非線性電阻的伏安特性曲線是一條曲線。 跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識3 全電路歐姆定律全電路歐姆定律rREI 全電路全電路是指含有電源的閉合電路。電源內(nèi)部一是指含有電源的閉合電路。電源內(nèi)部一般都有電阻，稱為電源內(nèi)阻，用般都有電阻，稱為電源內(nèi)阻，用r表示。表示。

21、或或 S閉合時(shí)，有：閉合時(shí)，有：IrEU 結(jié)論：結(jié)論：在一個(gè)閉合電路中，電流強(qiáng)度與電源電動在一個(gè)閉合電路中，電流強(qiáng)度與電源電動勢成正比，與電路中內(nèi)電阻與外電阻之和成反比。這勢成正比，與電路中內(nèi)電阻與外電阻之和成反比。這個(gè)規(guī)律稱個(gè)規(guī)律稱全電路歐姆定律全電路歐姆定律。跳轉(zhuǎn)到第一頁 例例1-4：有一電源電動勢為：有一電源電動勢為3V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r=0.4，外接，外接負(fù)載負(fù)載R=9.6，求電源端電壓和內(nèi)壓降。，求電源端電壓和內(nèi)壓降。解：解：內(nèi)電壓內(nèi)電壓端電壓端電壓 或或)(3 . 04 . 06 . 93rAREI)(12. 04 . 03 . 0VIrUr)(88. 212. 03VUEUr)(88

22、. 26 . 93 . 0VIRU跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識4 電源與外特性電源與外特性由公式由公式U=E-Ir知，知，在電源電動勢在電源電動勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r不變時(shí)，不變時(shí)，當(dāng)負(fù)載電阻當(dāng)負(fù)載電阻R趨于無窮大時(shí)，趨于無窮大時(shí)，I=0，端電壓，端電壓U=E；當(dāng)當(dāng)R變小時(shí)，變小時(shí)，I 增加，內(nèi)電壓增加，內(nèi)電壓Ir 也增加，端電壓也增加，端電壓U將將 減??；減??；當(dāng)當(dāng)R增加時(shí)，增加時(shí)，I將減小，將減小，U增加。增加。 人們把電源端電壓隨負(fù)載電流人們把電源端電壓隨負(fù)載電流變化的關(guān)系稱為變化的關(guān)系稱為電源的外特性電源的外特性，繪，繪成的曲線稱為成的曲線稱為外特性曲線外特性曲線。 跳轉(zhuǎn)到第一頁任務(wù)六任務(wù)六 電功

23、與電功率電功與電功率任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo):1）掌握焦耳）掌握焦耳楞次定律；楞次定律；2）掌握電功和電功率，了解功率平衡關(guān)系；）掌握電功和電功率，了解功率平衡關(guān)系；3）掌握負(fù)載獲得最大功率條件。）掌握負(fù)載獲得最大功率條件。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識1 電流熱效應(yīng)電流熱效應(yīng) 當(dāng)有電流通過金屬導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體就會發(fā)熱，這種當(dāng)有電流通過金屬導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體就會發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫現(xiàn)象叫電流熱效應(yīng)電流熱效應(yīng)。由實(shí)驗(yàn)知：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生。由實(shí)驗(yàn)知：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量和電流的平方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比，的熱量和電流的平方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比，即：即： RtIQ2式中：式中：I通過導(dǎo)體的電流，通過導(dǎo)體的電流，

24、A； R導(dǎo)體的電阻，導(dǎo)體的電阻，； t電流通過導(dǎo)體的時(shí)間，電流通過導(dǎo)體的時(shí)間，s; Q電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，J。 這個(gè)關(guān)系稱之為這個(gè)關(guān)系稱之為焦耳焦耳楞次定律楞次定律。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識2 電功（電能）電功（電能）UqA 把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问侥芰繒r(shí)，電流都要做功。把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问侥芰繒r(shí)，電流都要做功。電流所做的功叫電流所做的功叫電功電功。 若若a、b兩點(diǎn)間電壓為兩點(diǎn)間電壓為U，則將電量為，則將電量為q的電荷從的電荷從a點(diǎn)移動到點(diǎn)移動到b點(diǎn)時(shí)電場力所做的功為：點(diǎn)時(shí)電場力所做的功為：跳轉(zhuǎn)到第一頁tqI Itq 由于由于所以所以則則tRURtIUItA22單位：焦

25、耳（單位：焦耳（J）或）或kWh。 1 kWh=3.6106跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識3 電功率電功率 人們把單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，稱為人們把單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，稱為電功率電功率，用，用字母字母P表示，即：表示，即：RIRUUItAP22單位：瓦特（單位：瓦特（W）、千瓦（）、千瓦（kW）。）。 1kW=1000W跳轉(zhuǎn)到第一頁例例 1-5 一個(gè)一個(gè)100的電阻通過的電阻通過50mA電流時(shí)，求電阻上電流時(shí)，求電阻上電壓降和電阻消耗的功率，當(dāng)電流通過電壓降和電阻消耗的功率，當(dāng)電流通過1min時(shí)，電阻時(shí)，電阻消耗的電能是多少？消耗的電能是多少？解：解：1）電阻上電壓）電阻上電壓2）消耗功率）消耗功率

26、3）消耗電能）消耗電能)(510005. 0VIRU)(25. 005. 05WUIP)(156025. 0JPtA跳轉(zhuǎn)到第一頁式中：式中：EI電源產(chǎn)生功率；電源產(chǎn)生功率； UI負(fù)載消耗功率；負(fù)載消耗功率； I2r電源內(nèi)部消耗的功率。電源內(nèi)部消耗的功率。知識知識4 功率平衡關(guān)系功率平衡關(guān)系IrEUIrUErIUIEI2 在能量轉(zhuǎn)換過程中，能量既不能創(chuàng)造，也不能消在能量轉(zhuǎn)換過程中，能量既不能創(chuàng)造，也不能消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)換到另一種形式，能量的總和失，只能從一種形式轉(zhuǎn)換到另一種形式，能量的總和保持不變，這個(gè)結(jié)論稱為保持不變，這個(gè)結(jié)論稱為能量轉(zhuǎn)換與守恒定律能量轉(zhuǎn)換與守恒定律。 由式由式得得兩邊乘

27、以兩邊乘以I，得，得 即電源產(chǎn)生的電功率等于負(fù)載獲得的電功率與內(nèi)即電源產(chǎn)生的電功率等于負(fù)載獲得的電功率與內(nèi)電路損失的電功率之和。電路損失的電功率之和。rREPPP跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識5 負(fù)載獲得最大功率的條件負(fù)載獲得最大功率的條件RrrRrRRErRrRRERrRERIP422)(22222222rRrRERrrRRE4)(4)(2222 右圖為一有負(fù)載右圖為一有負(fù)載R的閉合電路，的閉合電路，R獲得的功率為：獲得的功率為： 顯然只有顯然只有R=r時(shí)，時(shí)，P才能才能達(dá)到最大值：達(dá)到最大值：rEP42max即負(fù)載獲得最大功率條件為：負(fù)載電阻等于電源電阻。即負(fù)載獲得最大功率條件為：負(fù)載電阻等于電源電

28、阻。跳轉(zhuǎn)到第一頁例例 1-7 在圖在圖1.34中，中，E=36V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r=0.5，R1=4，R2為變阻器，要使變阻器，獲得功率最大，為變阻器，要使變阻器，獲得功率最大，R2應(yīng)為多應(yīng)為多少？少？R2獲得最大功率是多少？獲得最大功率是多少？ 圖1.34解：把解：把R1看成電源內(nèi)阻的一部分，看成電源內(nèi)阻的一部分，利用負(fù)載獲得最大功率的條件，有利用負(fù)載獲得最大功率的條件，有)(5 . 45 . 0412rRR)(725 . 443642222maxWREP跳轉(zhuǎn)到第一頁任務(wù)七任務(wù)七 電阻連接電阻連接任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo):1 1）掌握電阻串、并聯(lián)概念；掌握電阻串、并聯(lián)概念；2 2）掌握電阻串、并聯(lián)電路特

29、點(diǎn)；掌握電阻串、并聯(lián)電路特點(diǎn)；3）會計(jì)算簡單混聯(lián)電路。）會計(jì)算簡單混聯(lián)電路。跳轉(zhuǎn)到第一頁2 2）電路兩端總電壓等于各電阻兩端電壓之和，即）電路兩端總電壓等于各電阻兩端電壓之和，即1）串聯(lián)電路中各處電流相等，即）串聯(lián)電路中各處電流相等，即知識知識1 電阻串聯(lián)電阻串聯(lián)1、電阻的串聯(lián)、電阻的串聯(lián) 把幾個(gè)電阻首尾相連地連接起來，在這幾個(gè)電阻把幾個(gè)電阻首尾相連地連接起來，在這幾個(gè)電阻中通過的是同一電流。中通過的是同一電流。2、串聯(lián)電路的特點(diǎn)、串聯(lián)電路的特點(diǎn)321IIIInI321UUUUnU跳轉(zhuǎn)到第一頁3 3）電路總電阻（也叫等效電阻）等于各串聯(lián)電阻之和。）電路總電阻（也叫等效電阻）等于各串聯(lián)電阻之和。

30、321RRRR總nR由由n個(gè)相等阻值個(gè)相等阻值R的電阻串聯(lián)，總電阻為：的電阻串聯(lián)，總電阻為：nRR 總4）串聯(lián)電路中各電阻上電壓與電阻阻值成正比，即）串聯(lián)電路中各電阻上電壓與電阻阻值成正比，即:321UUU:321RRRUnnR:5 5）串聯(lián)電路中，各電阻消耗功率與電阻大小成正比，）串聯(lián)電路中，各電阻消耗功率與電阻大小成正比，:321PPP:321RRRPnnR:跳轉(zhuǎn)到第一頁例例1-8 在如圖在如圖1.36分壓器中，已知：分壓器中，已知：U=300V，d是公共是公共點(diǎn)，點(diǎn)，R1=150k，R2=100 k，R3=50k，求輸出電壓，求輸出電壓Ucd，Ubd。圖1.36分壓器解解:URRRRUU

31、cd32133)(503005010015050V)(15050300501001501003321232VUURRRRUUUbd跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識2 電阻并聯(lián)電阻并聯(lián)1 1、電阻并聯(lián)、電阻并聯(lián) 把幾個(gè)電阻并列地連接在兩點(diǎn)之間，使每一個(gè)電阻把幾個(gè)電阻并列地連接在兩點(diǎn)之間，使每一個(gè)電阻兩端都承受同一電壓的連接方式。兩端都承受同一電壓的連接方式。2 2、并聯(lián)電路的特點(diǎn)、并聯(lián)電路的特點(diǎn) 1）并聯(lián)電路中各電阻兩端電壓相等，且等于電路）并聯(lián)電路中各電阻兩端電壓相等，且等于電路兩端電壓，即兩端電壓，即321UUUUnU跳轉(zhuǎn)到第一頁 2 2）并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和，即）并聯(lián)電路的總電流等于各支

32、路電流之和，即321IIIInI 3 3）并聯(lián)電路的總電阻（等效電阻）的倒數(shù)為各電）并聯(lián)電路的總電阻（等效電阻）的倒數(shù)為各電阻倒數(shù)之和，即阻倒數(shù)之和，即3211111RRRRnR1兩個(gè)電阻并聯(lián)的總電阻：兩個(gè)電阻并聯(lián)的總電阻：212121/RRRRRRRn個(gè)相等電阻并聯(lián)的總電阻：個(gè)相等電阻并聯(lián)的總電阻：nRR總跳轉(zhuǎn)到第一頁 4）并聯(lián)電路中各支路分得電流與支路電阻阻值成）并聯(lián)電路中各支路分得電流與支路電阻阻值成反比，即反比，即IRRInn式中：式中：/321RRRR nR/兩個(gè)電阻并聯(lián)，各電阻上分得電流為：兩個(gè)電阻并聯(lián)，各電阻上分得電流為：IRRRI2121IRRRI2112 5）在并聯(lián)電路中功率

33、分配與電阻成反比，即阻）在并聯(lián)電路中功率分配與電阻成反比，即阻值大的消耗功率小，阻值小的消耗功率大。值大的消耗功率小，阻值小的消耗功率大。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識3 電阻混聯(lián)電阻混聯(lián)1、電阻混聯(lián)、電阻混聯(lián) 電路中電阻元件既有串聯(lián)又有并聯(lián)的連接方式稱為電路中電阻元件既有串聯(lián)又有并聯(lián)的連接方式稱為電阻的混聯(lián)。電阻的混聯(lián)。2、電阻混聯(lián)分析方法、電阻混聯(lián)分析方法 1）應(yīng)用電阻的串聯(lián)并聯(lián)特點(diǎn)逐步簡化電路，求出）應(yīng)用電阻的串聯(lián)并聯(lián)特點(diǎn)逐步簡化電路，求出電路等效電阻；電路等效電阻； 2）由電路等效電阻和電路總電壓，據(jù)歐姆定律求）由電路等效電阻和電路總電壓，據(jù)歐姆定律求電路的總電流；電路的總電流； 3）由總電流據(jù)

34、歐姆定律和電阻串并聯(lián)的特點(diǎn)求出）由總電流據(jù)歐姆定律和電阻串并聯(lián)的特點(diǎn)求出各支路的電壓、電流。各支路的電壓、電流。跳轉(zhuǎn)到第一頁例：例：1-11電路如圖電路如圖 1.42所示。其中的所示。其中的R1=4，R2=6，R3=3.6，R4=4，R5=0. 6，R6=1,E=4V, 求各支路電流求各支路電流和電壓和電壓UAB，UCB。 解：解：1）計(jì)算電路的等效電阻）計(jì)算電路的等效電阻R：)(4 . 26464212112RRRRR)(66 . 34 . 2123123RRR)(4.26464412341231234RRRRR651234RRRR2）求電路中總電流）求電路中總電流I：)(144AREI跳轉(zhuǎn)

35、到第一頁3）求各支路電流及電壓）求各支路電流及電壓UAB、UCB：)(6 . 0146641231234AIRRRI)(4 . 06 . 0143AIII)(24. 04 . 064632121AIRRRI)(16. 024. 04 . 0132AIII)(4.246.044VRIUAB)(96. 0424. 011VRIUCB跳轉(zhuǎn)到第一頁任務(wù)八任務(wù)八 電橋電路電橋電路任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)：1）了解電橋的結(jié)構(gòu)原理；）了解電橋的結(jié)構(gòu)原理；2）掌握電橋的使用。）掌握電橋的使用。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識 電橋電路的結(jié)構(gòu)電橋電路的結(jié)構(gòu) 電橋電路如圖電橋電路如圖1.43（a）所示，其中所示，其中R1、R2、R

36、3、R4是電橋四個(gè)橋臂，在電橋一組對角頂點(diǎn)是電橋四個(gè)橋臂，在電橋一組對角頂點(diǎn)a、b間接電阻間接電阻R，另一組對角頂點(diǎn)，另一組對角頂點(diǎn)c、d之間接電源。若所接電源為直之間接電源。若所接電源為直流電源則這種電橋稱為流電源則這種電橋稱為直流電橋直流電橋。（a） （b） 圖1.43直流電橋電路跳轉(zhuǎn)到第一頁 電橋平衡電橋平衡：當(dāng)四個(gè)橋臂電阻值滿足一定關(guān)系時(shí)，對當(dāng)四個(gè)橋臂電阻值滿足一定關(guān)系時(shí)，對角線角線a、b間無電流通過?？砂验g無電流通過。可把R 去掉，如圖去掉，如圖1-43（b）。）。電橋平衡條件電橋平衡條件：對臂電阻乘積相等，即：對臂電阻乘積相等，即4231RRRR或或3421RRRR 若把圖若把圖1

37、.43（a）中中R換成檢流計(jì)，換成檢流計(jì)，R1換為被測電阻換為被測電阻Rx，找找R2、R3、R4做為標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)電阻，則該電路變?yōu)橹绷鲉伪垭娮鰹闃?biāo)準(zhǔn)可調(diào)電阻，則該電路變?yōu)橹绷鲉伪垭姌蛟黼娐?，如圖橋原理電路，如圖1.44。其中，。其中，R2、R3為比例臂，稱之為比為比例臂，稱之為比例臂率，例臂率，R4是比較臂，是比較臂，R4R4也稱為較臂電阻，調(diào)節(jié)也稱為較臂電阻，調(diào)節(jié)R2、R3、R4，使電橋平衡，此時(shí)有使電橋平衡，此時(shí)有432RRRRx 即：即：電橋平衡時(shí)，電橋平衡時(shí)，被測電阻被測電阻=比例臂率比例臂率比較臂電阻比較臂電阻。圖1.44 直流電橋跳轉(zhuǎn)到第一頁任務(wù)九任務(wù)九 基爾霍夫定律基爾霍夫定律任務(wù)

38、目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)：1）了解幾個(gè)基本概念；）了解幾個(gè)基本概念；2）掌握基爾霍夫第一、第二定律；）掌握基爾霍夫第一、第二定律；3）了解支路電流法和戴維南定理。）了解支路電流法和戴維南定理。跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識1 幾個(gè)基本概念幾個(gè)基本概念 圖1.52 復(fù)雜電路示意圖1、支路、支路 由一個(gè)或幾個(gè)元件，依次相接構(gòu)成的無由一個(gè)或幾個(gè)元件，依次相接構(gòu)成的無分支電路叫支路。在同一支路中，流過各元分支電路叫支路。在同一支路中，流過各元件電流相等，圖件電流相等，圖1.52中，有三條支路，它們中，有三條支路，它們是是bafe、bcde和和be。含有電源的支路叫。含有電源的支路叫有源有源支路支路，不含電源的支路叫，不含

39、電源的支路叫無源支路無源支路。 2、節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn) 三條或三條以上支路的匯交點(diǎn)，圖三條或三條以上支路的匯交點(diǎn)，圖1.52中的中的b、e都是節(jié)點(diǎn)。都是節(jié)點(diǎn)。 3、回路、回路 電路中任一閉合路徑都叫回路，如圖電路中任一閉合路徑都叫回路，如圖1.52中的中的abefa、bcdeb和和acdfa都是回路。都是回路。 4、網(wǎng)孔、網(wǎng)孔 不可再分的回路，即最簡單的回路，圖不可再分的回路，即最簡單的回路，圖1.52中的中的abefa、bcdeb回路是網(wǎng)孔?；芈肥蔷W(wǎng)孔。 跳轉(zhuǎn)到第一頁知識知識2 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1、基爾霍夫第一定律（節(jié)點(diǎn)電流定律）、基爾霍夫第一定律（節(jié)點(diǎn)電流定律） 在電路中任一節(jié)點(diǎn)上，流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流之和等于