直流電路的分析-電路的基本物理量

項(xiàng)目1直流電路的分析任務(wù)1.1任務(wù)1.2任務(wù)1.3任務(wù)1.4電路的基本概念電路的基本物理量常用電路元件電路的基本定律任務(wù)1.5直流電路的分析方法電流的定義電流的測(cè)量電流的方向01任務(wù)1.2電路的基本物理量—電流小結(jié)電流的定義在電場(chǎng)作用下，電荷的定向移動(dòng)形成電流。電流的大小用電流強(qiáng)度表示，指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。大寫

I

：直流電流小寫

i

：交流電流電流的單位：安培，簡(jiǎn)稱安，符號(hào)為A。10-3kA=1A=103mA=106μA=109nA電流的方向電流的實(shí)際方向：習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向。ab正電荷流向負(fù)電荷流向q+q-++——導(dǎo)體內(nèi)部電荷的移動(dòng)電流的真實(shí)方向電流的方向電流的參考方向：分析計(jì)算時(shí)，任意(人為)假定的方向。用箭頭或雙下標(biāo)來表示。Iab>0，為正值，與實(shí)際方向相同Iab<0，為負(fù)值，與實(shí)際方向相反Iab

參考方向abIab

參考方向ab實(shí)際方向電流不僅有大小，也有方向。電流的測(cè)量實(shí)驗(yàn)和工程中常采用萬用表測(cè)量電流，必須串接在被測(cè)電路中。萬用表+_被測(cè)支路斷開通路串接萬用表I電流極性：“+”接線柱指向“-”接線柱數(shù)字式萬用表電流的測(cè)量萬用表測(cè)電流，根據(jù)待測(cè)電流量，選取ACA(交流)或DCA(直流)合適檔，將紅表筆插入10A（>200mA）或200mA(<200mA)孔，黑表筆插入COM孔，串聯(lián)在待測(cè)電路中。電流量可通過顯示器直接讀出。數(shù)字式萬用表10A200mACOM電流檔位電流的測(cè)量

（1）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。（2）電流表必串接到被測(cè)量的電路中。（3）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。小結(jié)電流不僅有大小，也有方向。電荷的定向移動(dòng)形成電流，規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。分析計(jì)算電路問題時(shí)，需先規(guī)定未知電流的參考方向，再根據(jù)電路方法計(jì)算。當(dāng)計(jì)算電流大于0，表明參考方向與實(shí)際方向一致；當(dāng)計(jì)算電流小于0，說明參考方向與實(shí)際方向相反。項(xiàng)目1直流電路的分析任務(wù)1.1任務(wù)1.2任務(wù)1.3任務(wù)1.4電路的基本概念電路的基本物理量常用電路元件電路的基本定律任務(wù)1.5直流電路的分析方法電位與電壓電動(dòng)勢(shì)電壓的方向01任務(wù)1.2電路的基本物理量—電位、電壓和電動(dòng)勢(shì)小結(jié)電壓的測(cè)量電位與電壓電位：?jiǎn)挝徽姾稍陔妶?chǎng)中某點(diǎn)所具有的電位能。等于正電荷在某點(diǎn)的電位能W與其帶電荷量的比值。單位：焦耳/庫倫(J/C)，簡(jiǎn)稱伏特，符號(hào)為V10-3kV=1V=103mV=106μV用v（交流）或V（直流）

表示，如：a點(diǎn)電位：b點(diǎn)電位：電位與電壓電壓：?jiǎn)挝徽姾捎蒩點(diǎn)移至b點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功。等于a、b兩點(diǎn)的電位差。單位：伏特，符號(hào)為V。用u(交流)或U(直流)表示，如ab兩點(diǎn)之間電壓uab：電位與電壓電位與電壓比較(難點(diǎn))參考點(diǎn)：電路中的參考點(diǎn)(0電位)可以任意選擇，一般選取接地點(diǎn)作為參考點(diǎn)。同一個(gè)電路中只有一個(gè)參考點(diǎn)。電位：電路中某點(diǎn)的電位相對(duì)參考點(diǎn)而言的。參考點(diǎn)不同，各點(diǎn)的電位大小不同。大小等于某點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓。電壓：同一電路兩點(diǎn)之間電壓不受參考點(diǎn)影響。電位與電壓電位與電壓比較(難點(diǎn))例a為參考點(diǎn)b為參考點(diǎn)3V4VacbVb=-3VVc=1V4V3VacbVa=3VVc=4VUac=-1V電壓的方向電壓的實(shí)際方向：規(guī)定由電位高處指向電位低處，也稱為電壓降。電壓的參考方向：任意假定方向。用箭頭、下標(biāo)或+、表示。Uab>0，為正值，與實(shí)際方向相同Uab<0，為負(fù)值，與實(shí)際方向相反實(shí)際方向abUabab+-Uab電壓不僅有大小，也有方向。電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)：衡量電源力大小及其方向的物理量。大小等于電源力把單位正電荷從電源的負(fù)極移動(dòng)至正極所作的功。用E表示。電動(dòng)勢(shì)的方向：規(guī)定為在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。單位：伏特，符號(hào)為V。EabUab電壓的測(cè)量實(shí)驗(yàn)和工程中常采用萬用表測(cè)量電壓，必須并接在被測(cè)支路兩端。電壓極性：“+”接線柱指向“-”接線柱萬用表+_被測(cè)支路數(shù)字式萬用表電壓的測(cè)量萬用表測(cè)電壓，根據(jù)待測(cè)電壓量，選取ACV(交流)或DCV(直流)合適檔，將紅表筆插入V/孔，黑表筆插入COM孔，并聯(lián)在待測(cè)支路兩端。電壓量可通過顯示器直接讀出。數(shù)字式萬用表COMV/

電壓的測(cè)量（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。小結(jié)物理量對(duì)象實(shí)際方向物理意義存在符號(hào)單位電位某一點(diǎn)、面、物體（有參考點(diǎn)）無從能量角度描述電場(chǎng)電場(chǎng)v/VV(伏特)電壓兩個(gè)點(diǎn)、面、物體（無參考點(diǎn)）由“+”指向“-”衡量電場(chǎng)力做功本領(lǐng)電源外部u/U電動(dòng)勢(shì)電源內(nèi)部由“-”指向“+”衡量電源做功本領(lǐng)電源內(nèi)部E課后練習(xí)思考：如圖所示，以A、B、C這三個(gè)點(diǎn)分別為參考對(duì)象時(shí)，求UA、UB、UC

以及UAB

、UBC

、UAC。項(xiàng)目1直流電路的分析任務(wù)1.1任務(wù)1.2任務(wù)1.3任務(wù)1.4電路的基本概念電路的基本物理量常用電路元件電路的基本定律任務(wù)1.5直流電路的分析方法關(guān)聯(lián)方向電功率電能02任務(wù)1.2電路的基本物理量—電能和功率小結(jié)關(guān)聯(lián)方向什么是關(guān)聯(lián)(參考)方向?為分析方便，同一段電路上，電流的參考方向與電壓的參考方向一致，稱為“關(guān)聯(lián)(參考)方向”。否則為非關(guān)聯(lián)方向。U+-I+-UI關(guān)聯(lián)方向非關(guān)聯(lián)方向電能電能：用電設(shè)備工作時(shí)間內(nèi)消耗的能量，與通過電氣設(shè)備的電流、電壓及工作時(shí)間成正比。用W表示。電能的單位：焦耳，簡(jiǎn)稱焦（J）。工程上常用度即千瓦小時(shí)（kW·h）電功率電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電路吸收或釋放的電能。衡量能量轉(zhuǎn)換速率，用P表示。直流電路中，P=UI。功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦（W）。工程上，功率常用單位有：千瓦（kW）、兆瓦（MW)、毫瓦(mW)、微瓦(μW)。

10-6MW=10-3kW=1W=103mW=106μW電功率注意：

P=UI，適用于電壓與電流為關(guān)聯(lián)方向；關(guān)聯(lián)方向時(shí)，應(yīng)寫為P=-UI。如：U+-I+-UI關(guān)聯(lián)方向P=UI非關(guān)聯(lián)方向P=-UI若P>0，說明元件消耗電能(負(fù)載)；若P<0，說明元件提供電能(電源)。電功率練習(xí)：如圖所示簡(jiǎn)單電路