電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第一章直流電路課件

第一章直流電路§1-1電路及電路中的物理量§1-2歐姆定律§1-3電阻的連接§1-4電功和電功率第一章直流電路§1-1電路及電路中的物理量目標(biāo)與要求掌握電路的組成及工作狀態(tài)掌握描述電路的物理量及相互關(guān)系掌握歐姆定律，能熟練運(yùn)用歐姆定律分析計(jì)算電路掌握電阻串、并聯(lián)的特性及計(jì)算方法掌握電功電功率的概念及計(jì)算第一章直流電路目標(biāo)與要求掌握電路的組成及工作狀態(tài)第一章直流電路重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：電流、電壓、電位的基本概念及計(jì)算；歐姆定律及其應(yīng)用；電阻串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)；電功率的概念及計(jì)算。第一章直流電路難點(diǎn)：電流、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)的方向。返回目錄重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：電流、電壓、電位的基本概念及計(jì)算；歐姆定律及一、電路和電路的組成二、電路圖三、電路的工作狀態(tài)四、電路的基本物理量§1-1電路及電路中的物理量返回目錄一、電路和電路的組成§1-1電路及電路中的物理量返回目由實(shí)際元器件構(gòu)成的電流的通路稱為電路。1.1.1電路和電路的組成1、電路的概念由實(shí)際元器件構(gòu)成的電流的通路稱為電路。1.1.1電

電路通常由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)等基本部分組成。電源連接導(dǎo)線和其余設(shè)備為中間環(huán)節(jié)負(fù)載火線零線1.1.1電路和電路的組成2、電路的組成電路通常由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)等基本部分組成。電源連接導(dǎo)1、電路模型實(shí)際電路負(fù)載電源開(kāi)關(guān)連接導(dǎo)線SRL+

U–IUS+_R0電路模型圖電源負(fù)載中間環(huán)節(jié)

將實(shí)際設(shè)備抽象成一些理想化的模型，用統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)畫(huà)出的電路模型圖稱為電路圖。1.1.2電路圖1、電路模型實(shí)際電路負(fù)載電源開(kāi)關(guān)連接導(dǎo)線SRL+IUS+_1.1.2電路圖2、部分電工圖形符號(hào)1.1.2電路圖2、部分電工圖形符號(hào)1、通路通路就是電源與負(fù)載構(gòu)成的閉合回路，電路中有電流通過(guò)，電路正常工作。開(kāi)關(guān)SA接到位置“3”時(shí)。2、斷路斷路就是電源與負(fù)載未接成閉合回路，電路中沒(méi)有電流通過(guò)。斷路又稱為開(kāi)路。開(kāi)關(guān)SA接到位置“2”時(shí)。3、短路短路就是電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)線（導(dǎo)體）構(gòu)成通路，電路中電流比通路時(shí)大得多，可能燒壞電源和其他設(shè)備。開(kāi)關(guān)SA接到位置“1”時(shí)。1.1.3電路的工作狀態(tài)rGBAVRSA123返回目錄1、通路通路就是電源與負(fù)載構(gòu)成的閉合回路，電路1.1.4電路的基本物理量電流的形成1、電流電荷的定向運(yùn)動(dòng)稱為電流。移動(dòng)的電荷又稱載流子。1.1.4電路的基本物理量電流的形成1、電流電荷的定向a.規(guī)定以正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。i1、電流電流的方向b.在分析或計(jì)算電路時(shí)，常常要求求出電流的方向。a.規(guī)定以正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。i1、電流電流a.通常規(guī)定用單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量來(lái)表示電流的大小，以字母I表示。

規(guī)定：電量的單位是C，時(shí)間的單位是s，那么電流的單位是A。電流常用的單位還有kA、mA、μA，其換算關(guān)系是：電流的大小1kA=1x103A1A=1x103mA1mA=1x103μA1、電流a.通常規(guī)定用單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量來(lái)表示電b.凡大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流，稱為穩(wěn)恒電流，簡(jiǎn)稱直流（DC）。0Itc.凡大小和方向都隨時(shí)間變化的電流，稱為交變電流，簡(jiǎn)稱交流（AC）。01、電流電流的大小b.凡大小和方向都不隨時(shí)間變化的電a.對(duì)交、直流電流應(yīng)分別使用交流電流表和直流電流表測(cè)量。b.電流表必串接到被測(cè)量的電路中。c.直流電流表表殼接線柱上標(biāo)明的“+”、“－”記號(hào)，應(yīng)和電路的極性相一致，不能接錯(cuò)，否則指針要反轉(zhuǎn)，既影響正常測(cè)量，也容易損壞電流表。1、電流電流的測(cè)量a.對(duì)交、直流電流應(yīng)分別使用交流電流表和直流1、電流由公式可知，導(dǎo)線允許通過(guò)的電流隨導(dǎo)體截面不同而不同，當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)的電流超過(guò)允許電流時(shí)，導(dǎo)線將會(huì)發(fā)熱，甚至造成事故。

電流密度就是當(dāng)電流在導(dǎo)體的橫截面上均勻分布時(shí)，該電流與導(dǎo)體橫截面積的比值，以字母J表示。電流密度的單位是安培/平方毫米（A/mm2）。2、電流密度注意由公式可知，導(dǎo)線允許通過(guò)的電流隨導(dǎo)體截面不同1.電壓 電場(chǎng)力將單位正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)所做的功，稱為a、b兩點(diǎn)間的電壓，用Uab表示。3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)三者的概念2.電位電路中某一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓即為該點(diǎn)的

電位。用V表示。3.電動(dòng)勢(shì)

電源將正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極的能力用電動(dòng)勢(shì)表示，電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)為E。 1.電壓3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)三者的概念2.電位3.電Ia

電位V是相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓。參考點(diǎn)的電位:Vb=0；a點(diǎn)電位：Va=E-IR0=IRLb+

U–RL_SE+R0電動(dòng)勢(shì)E僅存在電源內(nèi)部，其數(shù)值反映了電源力作功的本領(lǐng)，方向規(guī)定由電源負(fù)極指向電源正極路端電壓U。電壓的大小反映了電場(chǎng)力作功的本領(lǐng)；電壓是產(chǎn)生電流的根本原因；其方向規(guī)定由“高”電位端指向“低”電位端。3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)Ia電位V是相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓。b+RL_SE+R0Uab=Wa－WbqVa=Wa－W0qE=W源q

顯然電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)的定義式形式相同，因此它們的單位一樣，都是伏特[V]。

電壓等于兩點(diǎn)電位之差：Uab=Va－Vb

電源的開(kāi)路電壓在數(shù)值上等于電源電動(dòng)勢(shì)；

電路中某點(diǎn)電位數(shù)值上等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)三者的公式三者的區(qū)別和聯(lián)系Uab=Wa－WbqVa=Wa－W0qE=W源q顯然電壓（1）對(duì)交、直流電壓應(yīng)分別采用交流電壓表和直流電壓表測(cè)量。（2）電壓表必須并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端。（3）直流電壓表表殼接線柱上標(biāo)明的“+”“－”記號(hào)，應(yīng)和被測(cè)兩點(diǎn)的電位相一致，即“+”端接高電位，“－”端接低電位，不能接錯(cuò)，否則指針要反轉(zhuǎn)，并會(huì)損壞電壓表。（4）合理選擇電壓表的量程，其方法和電流表相同。電壓的測(cè)量3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)（1）對(duì)交、直流電壓應(yīng)分別采用交流電壓表和直流電壓的測(cè)量3導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積，可按下式計(jì)算：式中ρ稱為材料的電阻率，電阻率的大小反映了物體的導(dǎo)電能力。電阻率小、容易導(dǎo)電的物體稱為導(dǎo)體；電阻率大，不容易導(dǎo)電的物體稱為絕緣體；導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體稱為半導(dǎo)體。4、電阻和電阻率概念導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。它的大測(cè)量時(shí)注意以下幾點(diǎn)： 1.準(zhǔn)備測(cè)量電路中的電阻時(shí)應(yīng)先切斷電源，切不可帶電測(cè)量。 2.首先估計(jì)被測(cè)電阻的大小，選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕮?，然后調(diào)零，即將兩支表筆相觸，旋動(dòng)調(diào)零電位器，使指針指在零位。 3.測(cè)量時(shí)雙手不可碰到電阻引腳及表筆金屬部分，以免接入人體電阻，引起測(cè)量誤差。 4．測(cè)量電路中某一電阻時(shí)，應(yīng)將電阻的一端斷開(kāi)。4、電阻和電阻率返回目錄萬(wàn)用表測(cè)量電阻測(cè)量時(shí)注意以下幾點(diǎn)：4、電阻和電阻率返回目錄萬(wàn)用表測(cè)量 只含有負(fù)載而不包含電源的一段電路稱為部分電路歐姆定律。

GBURIUIR1.2.1部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律 只含有負(fù)載而不包含電源的一段電路稱為GBURIUIR當(dāng)電壓與電流的參考方向關(guān)聯(lián)時(shí)，當(dāng)電壓與電流的參考方向非關(guān)聯(lián)時(shí)，導(dǎo)體中的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。

1.2.1部分電路歐姆定律內(nèi)容公式當(dāng)電壓與電流的參考方向關(guān)聯(lián)時(shí)，導(dǎo)體中的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓如果以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)，可畫(huà)出電阻的U/I關(guān)系曲線，即伏安特性曲線。電阻元件的伏安特性曲線是直線時(shí)，稱為線性電阻，其電阻值可認(rèn)為是不變的常數(shù)。如果不是直線，則稱為非線性電阻。1.2.2電壓、電流關(guān)系曲線如果以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)，可畫(huà)出1.2.2

全電路是含有電源的閉合電路。電源內(nèi)部的電路稱為內(nèi)電路。電源內(nèi)部的電阻稱為內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻。電源外部的電路稱外電路，外電路中的電阻稱為外電阻。EURIr1.2.3全電路歐姆定律全電路是含有電源的閉合電路。電源內(nèi)部EURIr 閉合電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路的總電阻（內(nèi)電路電阻與外電路電阻之和）成反比。 1.2.3全電路歐姆定律內(nèi)容公式EURIr 閉合電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路RUI+_U3R1R2R3UI+_+_U1U2++__1.3.1電阻的串聯(lián)概念把兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻依次連接，組成一條無(wú)分支電路，這樣的連接方式叫做電阻的串聯(lián)。特點(diǎn)1、電路中流過(guò)每個(gè)電阻的電流都相等。RUI+_U3R1R2R3UI+_+_U1U2++__1.32、總電壓等于各電阻上電壓之和：3、等效電阻R等于各串聯(lián)電阻之和：4、各電阻上的電壓與各電阻的阻值成正比：1.3.1電阻的串聯(lián)特點(diǎn)2、總電壓等于各電阻上電壓之和：3、等效電阻R等于各串聯(lián)電阻1.3.1電阻的串聯(lián)應(yīng)用（1）用幾個(gè)電阻串聯(lián)以獲得較大的電阻。（2）采用幾個(gè)電阻串聯(lián)構(gòu)成分壓器，使同一電源能供給幾種不同數(shù)值的電壓。（3）當(dāng)負(fù)載的額定電壓低于電源電壓時(shí)，可有串聯(lián)電阻的方法負(fù)載接入電源。（4）限制和調(diào)節(jié)電路中電流的大小。（5）擴(kuò)大電壓表的量程。1.3.1電阻的串聯(lián)應(yīng)用（1）用幾個(gè)電阻串聯(lián)以獲得較大RUI+–I1I2R1UR2I+–1.3.2電阻的并聯(lián)概念把兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻接在電路中相同的兩點(diǎn)之間，承受同一電壓，這樣的連接方式叫做電阻的并聯(lián)。特點(diǎn)1、電路中各電阻兩端的電壓相等。并且等于電路兩端的電壓：RUI+–I1I2R1UR2I+–1.3.2電阻的并聯(lián)3、等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和：2、總電流I等于各電阻中的電流之和：1.3.2電阻的并聯(lián)特點(diǎn)4、各支路分配的電流與支路的電阻值成反比：3、等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和：2、總電流I等于1.3.2電阻的并聯(lián)應(yīng)用（1）凡是額定工作電壓相同的負(fù)載都采用并聯(lián)的工作方式。這樣每個(gè)負(fù)載都是一個(gè)可獨(dú)立控制的回路，任一負(fù)載的正常啟動(dòng)或關(guān)斷都不影響其他負(fù)載的使用。（2）用幾個(gè)大電阻并聯(lián)起來(lái)，獲得較小的電阻。（3）在電工測(cè)量中，經(jīng)常在電流表兩端并接分流電阻，以擴(kuò)大電流表的量程。1.3.2電阻的并聯(lián)應(yīng)用（1）凡是額定工作電壓相同的負(fù)1.3.3電阻的混聯(lián)概念既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路叫做電阻的混聯(lián)。R2UR1R4R3R5R6化簡(jiǎn)法（1）在原圖上給各電阻連接點(diǎn)上標(biāo)注不同的字母，但與同一導(dǎo)線相連的各連接點(diǎn)只能用同一字母。（2）在同一水平線上依次標(biāo)出已命名的各點(diǎn)（端點(diǎn)代號(hào)標(biāo)在左右兩端）。（3）將電阻依次填入相應(yīng)的連接點(diǎn)間。（4）按電阻串、并聯(lián)的定義及有關(guān)計(jì)算式計(jì)算。R1R3R2R6R4I4II2I1I3ABCR5返回目錄1.3.3電阻的混聯(lián)概念既有電阻串聯(lián)又有電阻并一、焦耳定律電流通過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)表明：電流流過(guò)金屬導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比，即：

Q=I2Rt如果電流的單位為A，電阻的單位為Ω，時(shí)間的單位為s，則Q的單位是J。此關(guān)系稱為焦耳定律。§1-4電功和電功率一、焦耳定律電流通過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫電RE1R1E2R2R1R2R3R4R5E簡(jiǎn)單電路復(fù)雜電路基爾霍夫定律RE1R1E2R2R1R2R3R4R5E簡(jiǎn)單電路復(fù)雜電路一、基爾霍夫第一定律AI1I2I5I3I4一、基爾霍夫第一定律AI1I2I5I3I4I1+I3=I2+I4+I5ΣI流入=ΣI流出I1+(-I2)+I3+(-I4)+(-I5)=0ΣI=0移項(xiàng)得A?I1I2I3I4I5基爾霍夫電流定律僅僅適用于節(jié)點(diǎn)嗎？I1+I3=I2+I4+I5ΣI流入=基爾霍夫電流定律的推廣于任意假定的封閉面，將閉合面視為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，稱為廣義節(jié)點(diǎn)．Ib+Ic=Ie基爾霍夫電流定律的推廣于任意假定的封閉面，將閉合面視為再來(lái)看一個(gè)電路：????R1R2R3R5R4E1E2I1I2I3SI1+I2=I3再來(lái)看一個(gè)電路：????R1R2R3R5R4E1E2I1I2i1+i2=i4+i6i=0i=0基爾霍夫第一定律的推廣舉例：i1+i2=i4+i6i=0i=0基爾霍夫第一定律的推廣舉例（二）基爾霍夫第二定律（回路電壓定律）內(nèi)容：對(duì)任一回路，沿任一方向繞行一周，各電源電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于各電阻電壓降的代數(shù)和。

∑E

＝∑IR或∑E＝∑UE1IR1E2R2-E2E1=IR1+IR2（二）基爾霍夫第二定律（回路電壓定律）內(nèi)容：對(duì)任一回路，沿任推廣：假想回路ABREUABE=IIRUAB+UABE—IR=推廣：假想回路ABREUABE=IIRUAB+UABE—IR在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。概念:2.6疊加原理（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，任何支路的電流二、電功電流所做的功，簡(jiǎn)稱電功（即電能），用字母W表示。電流在一段電路上所作的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的乘積，即：

§1-4電功和電功率式中，電壓?jiǎn)挝粸閂，電流單位為A，電阻單位為Ω，時(shí)間單位為s，則電功的單位為J。電功的常用單位是kW?h(千瓦時(shí))。1kW?h=3.6x106J二、電功電流所做的功，簡(jiǎn)稱電功（即電能），用電流在單位時(shí)間內(nèi)所作的功稱為電功率，來(lái)表示電場(chǎng)力作功的快慢。用字母P表示，單位為W。

對(duì)于純電阻電路，上式還可以寫(xiě)為 三、電功率§1-4電功和電功率電流在單位時(shí)間內(nèi)所作的功稱為電功率，三、電功率§1

額定值就是保證電氣設(shè)備能長(zhǎng)期安全工作的最大電壓、電流或功率，分別稱為額定電壓、額定電流和額定功率。電氣設(shè)備在額定功率下的工作狀態(tài)稱為額定工作狀態(tài)，也稱滿載；低于額定功率的工作狀態(tài)稱為輕載；高于額定功率的工作狀態(tài)稱為過(guò)載或超載。由于過(guò)載很容易燒壞用電器，所以一般不允許出現(xiàn)過(guò)載。四、負(fù)載的額定值§1-4電功和電功率返回目錄額定值就是保證電氣設(shè)備能長(zhǎng)期安全工作的最大四、負(fù)載思考題第一章直流電路電路有哪幾部分組成？電路有哪幾種工作狀態(tài)？電壓與電位之間有什么關(guān)系？如果電路中某兩點(diǎn)的電位很高，能否說(shuō)明這兩點(diǎn)之間的電壓也很高，為什么？一根導(dǎo)體，將其對(duì)折后，其阻值怎樣變化？對(duì)折后的電阻是原來(lái)的幾倍？為什么電源的端電壓隨著負(fù)載電阻的增大而增大，何時(shí)最大？額定值220V100W的燈泡和220V25W的燈泡，哪只燈泡中的燈絲電阻較大？哪只燈泡中的燈絲較粗？有的同學(xué)認(rèn)為電阻消耗的功率與電阻值的大小成正比，但也有的同學(xué)認(rèn)為電阻消耗的功率與電阻的大小成反比，哪一種看法正確？思考題第一章直流電路電路有哪幾部分組成？作業(yè)第一章直流電路如果在5s內(nèi)通過(guò)橫截面為4mm2的導(dǎo)線的電量是10C，試求導(dǎo)線中的電流和電流密度。在題圖1中，以O(shè)點(diǎn)為參考點(diǎn)，φA=10V，φB=5V，φC=-5V，試求UAB，UBC，UAC，UCA。在題圖2中，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=220V，內(nèi)電阻r=10Ω，負(fù)載R=100Ω，求(1)電路電流；(2)電源端電壓；(3)負(fù)載上的電壓降；(4)電源內(nèi)電阻上的電壓降。如圖3所示，分別求當(dāng)形狀S合上和打開(kāi)時(shí)A、B兩點(diǎn)的電位。ABCO圖1E圖2rRI圖32Ω1Ω10V10VRSAB作業(yè)第一章直流電路如果在5s內(nèi)通過(guò)橫截面為4mm2的導(dǎo)作業(yè)第一章直流電路一臺(tái)抽水用的電動(dòng)機(jī)的功率為2.8kW，每天運(yùn)行6h，問(wèn)一個(gè)月（按30天計(jì)算）消耗多少電能？如圖4所示，已知R1=R2=R3=6Ω，E1=3V，E2=12V，求A、B兩點(diǎn)的電壓UAB。一個(gè)額定值為0.5W200Ω的碳膜電阻，在它兩端能否加9V的電壓？加15V電壓行嗎？為什么？如圖5所示，已知E=6V，r=0.5Ω，R=200Ω。求開(kāi)關(guān)分別在1、2、3位置時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)。圖4R3R1R2E1E2AB圖5rEAVRS123作業(yè)第一章直流電路一臺(tái)抽水用的電動(dòng)機(jī)的功率為2.8kW，第一章直流電路§1-1電路及電路中的物理量§1-2歐姆定律§1-3電阻的連接§1-4電功和電功率第一章直流電路§1-1電路及電路中的物理量目標(biāo)與要求掌握電路的組成及工作狀態(tài)掌握描述電路的物理量及相互關(guān)系掌握歐姆定律，能熟練運(yùn)用歐姆定律分析計(jì)算電路掌握電阻串、并聯(lián)的特性及計(jì)算方法掌握電功電功率的概念及計(jì)算第一章直流電路目標(biāo)與要求掌握電路的組成及工作狀態(tài)第一章直流電路重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：電流、電壓、電位的基本概念及計(jì)算；歐姆定律及其應(yīng)用；電阻串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)；電功率的概念及計(jì)算。第一章直流電路難點(diǎn)：電流、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)的方向。返回目錄重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：電流、電壓、電位的基本概念及計(jì)算；歐姆定律及一、電路和電路的組成二、電路圖三、電路的工作狀態(tài)四、電路的基本物理量§1-1電路及電路中的物理量返回目錄一、電路和電路的組成§1-1電路及電路中的物理量返回目由實(shí)際元器件構(gòu)成的電流的通路稱為電路。1.1.1電路和電路的組成1、電路的概念由實(shí)際元器件構(gòu)成的電流的通路稱為電路。1.1.1電

電路通常由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)等基本部分組成。電源連接導(dǎo)線和其余設(shè)備為中間環(huán)節(jié)負(fù)載火線零線1.1.1電路和電路的組成2、電路的組成電路通常由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)等基本部分組成。電源連接導(dǎo)1、電路模型實(shí)際電路負(fù)載電源開(kāi)關(guān)連接導(dǎo)線SRL+

U–IUS+_R0電路模型圖電源負(fù)載中間環(huán)節(jié)

將實(shí)際設(shè)備抽象成一些理想化的模型，用統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)畫(huà)出的電路模型圖稱為電路圖。1.1.2電路圖1、電路模型實(shí)際電路負(fù)載電源開(kāi)關(guān)連接導(dǎo)線SRL+IUS+_1.1.2電路圖2、部分電工圖形符號(hào)1.1.2電路圖2、部分電工圖形符號(hào)1、通路通路就是電源與負(fù)載構(gòu)成的閉合回路，電路中有電流通過(guò)，電路正常工作。開(kāi)關(guān)SA接到位置“3”時(shí)。2、斷路斷路就是電源與負(fù)載未接成閉合回路，電路中沒(méi)有電流通過(guò)。斷路又稱為開(kāi)路。開(kāi)關(guān)SA接到位置“2”時(shí)。3、短路短路就是電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)線（導(dǎo)體）構(gòu)成通路，電路中電流比通路時(shí)大得多，可能燒壞電源和其他設(shè)備。開(kāi)關(guān)SA接到位置“1”時(shí)。1.1.3電路的工作狀態(tài)rGBAVRSA123返回目錄1、通路通路就是電源與負(fù)載構(gòu)成的閉合回路，電路1.1.4電路的基本物理量電流的形成1、電流電荷的定向運(yùn)動(dòng)稱為電流。移動(dòng)的電荷又稱載流子。1.1.4電路的基本物理量電流的形成1、電流電荷的定向a.規(guī)定以正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。i1、電流電流的方向b.在分析或計(jì)算電路時(shí)，常常要求求出電流的方向。a.規(guī)定以正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。i1、電流電流a.通常規(guī)定用單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量來(lái)表示電流的大小，以字母I表示。

規(guī)定：電量的單位是C，時(shí)間的單位是s，那么電流的單位是A。電流常用的單位還有kA、mA、μA，其換算關(guān)系是：電流的大小1kA=1x103A1A=1x103mA1mA=1x103μA1、電流a.通常規(guī)定用單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量來(lái)表示電b.凡大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流，稱為穩(wěn)恒電流，簡(jiǎn)稱直流（DC）。0Itc.凡大小和方向都隨時(shí)間變化的電流，稱為交變電流，簡(jiǎn)稱交流（AC）。01、電流電流的大小b.凡大小和方向都不隨時(shí)間變化的電a.對(duì)交、直流電流應(yīng)分別使用交流電流表和直流電流表測(cè)量。b.電流表必串接到被測(cè)量的電路中。c.直流電流表表殼接線柱上標(biāo)明的“+”、“－”記號(hào)，應(yīng)和電路的極性相一致，不能接錯(cuò)，否則指針要反轉(zhuǎn)，既影響正常測(cè)量，也容易損壞電流表。1、電流電流的測(cè)量a.對(duì)交、直流電流應(yīng)分別使用交流電流表和直流1、電流由公式可知，導(dǎo)線允許通過(guò)的電流隨導(dǎo)體截面不同而不同，當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)的電流超過(guò)允許電流時(shí)，導(dǎo)線將會(huì)發(fā)熱，甚至造成事故。

電流密度就是當(dāng)電流在導(dǎo)體的橫截面上均勻分布時(shí)，該電流與導(dǎo)體橫截面積的比值，以字母J表示。電流密度的單位是安培/平方毫米（A/mm2）。2、電流密度注意由公式可知，導(dǎo)線允許通過(guò)的電流隨導(dǎo)體截面不同1.電壓 電場(chǎng)力將單位正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)所做的功，稱為a、b兩點(diǎn)間的電壓，用Uab表示。3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)三者的概念2.電位電路中某一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓即為該點(diǎn)的

電位。用V表示。3.電動(dòng)勢(shì)

電源將正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極的能力用電動(dòng)勢(shì)表示，電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)為E。 1.電壓3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)三者的概念2.電位3.電Ia

電位V是相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓。參考點(diǎn)的電位:Vb=0；a點(diǎn)電位：Va=E-IR0=IRLb+

U–RL_SE+R0電動(dòng)勢(shì)E僅存在電源內(nèi)部，其數(shù)值反映了電源力作功的本領(lǐng)，方向規(guī)定由電源負(fù)極指向電源正極路端電壓U。電壓的大小反映了電場(chǎng)力作功的本領(lǐng)；電壓是產(chǎn)生電流的根本原因；其方向規(guī)定由“高”電位端指向“低”電位端。3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)Ia電位V是相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓。b+RL_SE+R0Uab=Wa－WbqVa=Wa－W0qE=W源q

顯然電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)的定義式形式相同，因此它們的單位一樣，都是伏特[V]。

電壓等于兩點(diǎn)電位之差：Uab=Va－Vb

電源的開(kāi)路電壓在數(shù)值上等于電源電動(dòng)勢(shì)；

電路中某點(diǎn)電位數(shù)值上等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)三者的公式三者的區(qū)別和聯(lián)系Uab=Wa－WbqVa=Wa－W0qE=W源q顯然電壓（1）對(duì)交、直流電壓應(yīng)分別采用交流電壓表和直流電壓表測(cè)量。（2）電壓表必須并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端。（3）直流電壓表表殼接線柱上標(biāo)明的“+”“－”記號(hào)，應(yīng)和被測(cè)兩點(diǎn)的電位相一致，即“+”端接高電位，“－”端接低電位，不能接錯(cuò)，否則指針要反轉(zhuǎn)，并會(huì)損壞電壓表。（4）合理選擇電壓表的量程，其方法和電流表相同。電壓的測(cè)量3、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)（1）對(duì)交、直流電壓應(yīng)分別采用交流電壓表和直流電壓的測(cè)量3導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積，可按下式計(jì)算：式中ρ稱為材料的電阻率，電阻率的大小反映了物體的導(dǎo)電能力。電阻率小、容易導(dǎo)電的物體稱為導(dǎo)體；電阻率大，不容易導(dǎo)電的物體稱為絕緣體；導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體稱為半導(dǎo)體。4、電阻和電阻率概念導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。它的大測(cè)量時(shí)注意以下幾點(diǎn)： 1.準(zhǔn)備測(cè)量電路中的電阻時(shí)應(yīng)先切斷電源，切不可帶電測(cè)量。 2.首先估計(jì)被測(cè)電阻的大小，選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕮?，然后調(diào)零，即將兩支表筆相觸，旋動(dòng)調(diào)零電位器，使指針指在零位。 3.測(cè)量時(shí)雙手不可碰到電阻引腳及表筆金屬部分，以免接入人體電阻，引起測(cè)量誤差。 4．測(cè)量電路中某一電阻時(shí)，應(yīng)將電阻的一端斷開(kāi)。4、電阻和電阻率返回目錄萬(wàn)用表測(cè)量電阻測(cè)量時(shí)注意以下幾點(diǎn)：4、電阻和電阻率返回目錄萬(wàn)用表測(cè)量 只含有負(fù)載而不包含電源的一段電路稱為部分電路歐姆定律。

GBURIUIR1.2.1部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律 只含有負(fù)載而不包含電源的一段電路稱為GBURIUIR當(dāng)電壓與電流的參考方向關(guān)聯(lián)時(shí)，當(dāng)電壓與電流的參考方向非關(guān)聯(lián)時(shí)，導(dǎo)體中的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。

1.2.1部分電路歐姆定律內(nèi)容公式當(dāng)電壓與電流的參考方向關(guān)聯(lián)時(shí)，導(dǎo)體中的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓如果以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)，可畫(huà)出電阻的U/I關(guān)系曲線，即伏安特性曲線。電阻元件的伏安特性曲線是直線時(shí)，稱為線性電阻，其電阻值可認(rèn)為是不變的常數(shù)。如果不是直線，則稱為非線性電阻。1.2.2電壓、電流關(guān)系曲線如果以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)，可畫(huà)出1.2.2

全電路是含有電源的閉合電路。電源內(nèi)部的電路稱為內(nèi)電路。電源內(nèi)部的電阻稱為內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻。電源外部的電路稱外電路，外電路中的電阻稱為外電阻。EURIr1.2.3全電路歐姆定律全電路是含有電源的閉合電路。電源內(nèi)部EURIr 閉合電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路的總電阻（內(nèi)電路電阻與外電路電阻之和）成反比。 1.2.3全電路歐姆定律內(nèi)容公式EURIr 閉合電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路RUI+_U3R1R2R3UI+_+_U1U2++__1.3.1電阻的串聯(lián)概念把兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻依次連接，組成一條無(wú)分支電路，這樣的連接方式叫做電阻的串聯(lián)。特點(diǎn)1、電路中流過(guò)每個(gè)電阻的電流都相等。RUI+_U3R1R2R3UI+_+_U1U2++__1.32、總電壓等于各電阻上電壓之和：3、等效電阻R等于各串聯(lián)電阻之和：4、各電阻上的電壓與各電阻的阻值成正比：1.3.1電阻的串聯(lián)特點(diǎn)2、總電壓等于各電阻上電壓之和：3、等效電阻R等于各串聯(lián)電阻1.3.1電阻的串聯(lián)應(yīng)用（1）用幾個(gè)電阻串聯(lián)以獲得較大的電阻。（2）采用幾個(gè)電阻串聯(lián)構(gòu)成分壓器，使同一電源能供給幾種不同數(shù)值的電壓。（3）當(dāng)負(fù)載的額定電壓低于電源電壓時(shí)，可有串聯(lián)電阻的方法負(fù)載接入電源。（4）限制和調(diào)節(jié)電路中電流的大小。（5）擴(kuò)大電壓表的量程。1.3.1電阻的串聯(lián)應(yīng)用（1）用幾個(gè)電阻串聯(lián)以獲得較大RUI+–I1I2R1UR2I+–1.3.2電阻的并聯(lián)概念把兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻接在電路中相同的兩點(diǎn)之間，承受同一電壓，這樣的連接方式叫做電阻的并聯(lián)。特點(diǎn)1、電路中各電阻兩端的電壓相等。并且等于電路兩端的電壓：RUI+–I1I2R1UR2I+–1.3.2電阻的并聯(lián)3、等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和：2、總電流I等于各電阻中的電流之和：1.3.2電阻的并聯(lián)特點(diǎn)4、各支路分配的電流與支路的電阻值成反比：3、等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和：2、總電流I等于1.3.2電阻的并聯(lián)應(yīng)用（1）凡是額定工作電壓相同的負(fù)載都采用并聯(lián)的工作方式。這樣每個(gè)負(fù)載都是一個(gè)可獨(dú)立控制的回路，任一負(fù)載的正常啟動(dòng)或關(guān)斷都不影響其他負(fù)載的使用。（2）用幾個(gè)大電阻并聯(lián)起來(lái)，獲得較小的電阻。（3）在電工測(cè)量中，經(jīng)常在電流表兩端并接分流電阻，以擴(kuò)大電流表的量程。1.3.2電阻的并聯(lián)應(yīng)用（1）凡是額定工作電壓相同的負(fù)1.3.3電阻的混聯(lián)概念既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路叫做電阻的混聯(lián)。R2UR1R4R3R5R6化簡(jiǎn)法（1）在原圖上給各電阻連接點(diǎn)上標(biāo)注不同的字母，但與同一導(dǎo)線相連的各連接點(diǎn)只能用同一字母。（2）在同一水平線上依次標(biāo)出已命名的各點(diǎn)（端點(diǎn)代號(hào)標(biāo)在左右兩端）。（3）將電阻依次填入相應(yīng)的連接點(diǎn)間。（4）按電阻串、并聯(lián)的定義及有關(guān)計(jì)算式計(jì)算。R1R3R2R6R4I4II2I1I3ABCR5返回目錄1.3.3電阻的混聯(lián)概念既有電阻串聯(lián)又有電阻并一、焦耳定律電流通過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)表明：電流流過(guò)金屬導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比，即：

Q=I2Rt如果電流的單位為A，電阻的單位為Ω，時(shí)間的單位為s，則Q的單位是J。此關(guān)系稱為焦耳定律?！?-4電功和電功率一、焦耳定律電流通過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫電RE1R1E2R2R1R2R3R4R5E簡(jiǎn)單電路復(fù)雜電路基爾霍夫定律RE1R1E2R2R1R2R3R4R5E簡(jiǎn)單電路復(fù)雜電路一、基爾霍夫第一定律AI1I2I5I3I4一、基爾霍夫第一定律AI1I2I5I3I4I1+I3=I2+I4+I5ΣI流入=ΣI流出I1+(-I2)+I3+(-I4)+(-I5)=0ΣI=0移項(xiàng)得A?I1I2I3I4I5基爾霍夫電流定律僅僅適用于節(jié)點(diǎn)嗎？I1+I3=I2+I4+I5ΣI流入=基爾霍夫電流定律的推廣于任意假定的封閉面，將閉合面視為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，稱為廣義節(jié)點(diǎn)．Ib+Ic=Ie基爾霍夫電流定律的推廣于任意假定的封閉面，將閉合面視為再來(lái)看一個(gè)電路：????R1R2R3R5R4E1E2I1I2I3SI1+I2=I3再來(lái)看一個(gè)電路：????R1R2R3R5R4E1E2I1I2i1+i2=i4+i6i=0i=0基爾霍夫第一定律的推廣舉例：i1+i2=i4+i6i=0i=0基爾霍夫第一定律的推廣舉例（二）基爾霍夫第二定律（回路電壓定律）內(nèi)容：對(duì)任一回路，沿任一方向繞行一周，各電源電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于各電阻電壓降的代數(shù)和。

∑E

＝∑IR或∑E＝∑UE1IR1E2R2-E2E1=IR1+IR2（二）基爾霍夫第二定律（回路電壓定律）內(nèi)容：對(duì)任一回路，沿任推廣：假想回路ABREUABE=IIRUAB+UABE—IR=推廣：假想回路ABREUABE=IIRUAB+UABE—IR在多個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。概