電工電子技術(shù)（第3版） 課件 1.2 電路基本物理量

電路基本物理量田玉主講老師：電工電子技術(shù)

知識目標01

1.認識電流、電壓、電功率、電動勢、電位各物理量定義及量綱2.認識電流、電壓正方向規(guī)定，理解參考方向及與正方向關(guān)系3理解并掌握電流、電壓、電功率、電位計算公式及方法能力目標021.會標電壓電流參考方向，并判斷正方向2.能計算電流、電壓、電功率、電位

思政目標03增強法律法規(guī)認同與遵守意識學(xué)習(xí)目標電路基本物理量電

流知識引入

電流的發(fā)現(xiàn)英國牧師格雷發(fā)現(xiàn)摩擦產(chǎn)生電，在玻璃和絲綢上可以保存下來而不流動，而用金屬不能摩擦產(chǎn)生電，但可以將電傳輸?shù)絼e的地方。在圖中實驗，當人們手拉手與電線相連，萊頓瓶離儲存的電荷讓人們感覺到了電的威力。--由此科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了電荷移動形成的電流。一、電流01定義：帶電粒子有規(guī)則地定向移動形成電流，單位為安培（A），還有kA、mA、μA等02大小：用電流強度來衡量電流強弱，在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。恒定電流交變電流03正（實際）方向：正電荷定向移動的方向I電流的形成蘊含了哲理，電荷無電場力作用時，無序活動，電場力作用定向移動形成電流，驅(qū)動負載工作。就像任何一個國家、單位都需要制定法律法規(guī)制度約束人的行為才能確保正常秩序，有效運行。所以我們要建立法律法規(guī)認同與遵守意識，并自覺遵守。一、電流05參考方向：問題的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實際方向，電路如何求解？電流方向A

B？電流方向B

A？

ABR

IR參考方向：電路中隨意假定的方向

實際方向和參考方向的關(guān)系為：電流實際方向和參考方向相同，電流為正值，反之取負值I參考方向?qū)嶋H方向(a)I>0實際方向參考方向(b)I<0I電路基本物理量田玉主講老師：電工電子技術(shù)電路基本物理量電

壓知識引入

水流在水位差形成的水壓作用下由高向低流動；電流在電位差形成的電壓作用下由高向低流動水流的啟示電壓與水壓二、電壓01定義：電場力把單位正電荷從電場中的一點移到另一點所做的功，單位為伏特（V）。02大?。?3方向：正（實際）方向：電場力推動正電荷移動的方向。參考方向：電路中人為假定電壓的方向。U實際方向＋－U參考方向＋－U>0U參考方向＋－U實際方向－+U<0二、電壓

提醒:（1）電路圖上電流、電壓參考方向的標定，原則上任意假定，但一經(jīng)選定，在整個分析計算過程中，這些參考方向就不允許再變更

(2)

當元件上電壓與電流參考方向標為一致時，為關(guān)聯(lián)參考方向，反之為非關(guān)聯(lián)參考方向。而且電源電壓實際方向總是由正極指向負極，不需要標參考方向，電阻上的電壓、電流方向總是關(guān)聯(lián)的，實際電源如果提供電能其電壓、電流方向是非關(guān)聯(lián)的，如果吸收電能就是關(guān)聯(lián)的以電阻為例：Ia元件b＋U－關(guān)聯(lián)參考方向I＋U－a元件b非關(guān)聯(lián)參考方向U=-IRU=IR電路基本物理量田玉主講老師：電工電子技術(shù)電路基本物理量電動勢知識引入

水流在水位差形成的水壓作用下由高向低流動，在水泵作用下由低向高流動；電流在電位差形成的電壓作用下由高向低流動，在電源電動勢作用下由低向高流動水泵的啟示電源與水泵三、電動勢01定義：電源力將單位正電荷從電源負極移到電源正極所做的功，單位為V03實際方向：從電源負極指向電源正極，即非電場力移動正電荷方向；與電源端電壓方向相反，忽略內(nèi)阻，電動勢與電壓相等04適用范圍：只針對電源內(nèi)部02大?。弘娐坊疚锢砹刻镉裰髦v老師：電工電子技術(shù)電路基本物理量電

位知識引入

水在不同位置水位不同，水位差形成水壓使水自高位流向低位，電荷在不同位置電位不同，電位差形成電壓使電荷自高電位流向低電位。水位的啟示電位與水位四、電位（一）電位的概念01定義：單位正電荷在電路中某點具備的電位能。根據(jù)能與功的關(guān)系，

兩點電位差等于電壓。02

電位確定：根據(jù)電壓與電位關(guān)系，當假設(shè)參考點的電位為零，電路中某點電位等于該點至參考點之間的電壓。①任選電路中某一點為參考點（常選大地為參考點），設(shè)其電位為零。②計算該點至參考點間的電壓，即為該點的電位。四、電位（二）電位的計算OI(a)US2VR1=1kΩR2=1kΩBA+–(b)US2VR1=1kΩR2=1kΩBA+–OI(c)US2VR1=1kΩR2=1kΩBA+–OI

VA＝UAO＝IR1=1VVB＝UBO＝-IR2=-1VUAB＝VA－VB＝2V

VA＝UAB＝I(R1+R2）=2VUAB＝VA－VB＝2VVB＝UBA＝-I(R1+R2）=-2VUAB＝VA－VB＝2V電位是相對的，與參考點選取有關(guān)；電壓是絕對的，與參考點選取無關(guān)。四、電位（二）電位的計算03提醒：電路中某點的電位是該點相對于參考點的電壓,與參考點有關(guān)；電路中兩點之間的電壓是兩點之間的電位之差，與參考點無關(guān).電路中參考點一旦選定不能再變。電路基本物理量田玉主講老師：電工電子技術(shù)電路基本物理量電功率和電能知識引入電能和電功率是計量用電量的物理量五、電功率和電能（一）電功率

電路元件或設(shè)備在單位時間內(nèi)吸收或發(fā)出的電能，簡稱功率P，單位為瓦特（W）

電路分析時，規(guī)定吸收，電功率為正，發(fā)出時為負，元件在吸收電功率時電壓與電流正方向總是一致的，

在發(fā)出電功率時電壓與電流正方向總是相反的

關(guān)聯(lián)參考方向P=UI；

非關(guān)聯(lián)參考方向：P=-UIP>0，吸收功率，元件為負載；P<0，發(fā)出功率，元件為電源定義大小計算說明五、電功率和電能（一）電功率例1：右下圖電路，若已知元件中電流為I=－100A，電壓U=10V，求電功率P，并說明元件是電源還是負載。+UI元件

解：UI非關(guān)聯(lián)參考，因此:元件吸收正功率，說明元件是負載。五、電功率和電能（二）電能01定義：在時間t內(nèi)電荷受電場力作用從A點經(jīng)負載移到B點，電場力所作功，即t時間內(nèi)所消耗（或吸收）的電