第1次電路及基本物理量

1、第一章第一章 直流電路直流電路第一節(jié)第一節(jié) 電路及基本物理量電路及基本物理量幫助幫助主頁(yè)主頁(yè)一、電路和電路圖一、電路和電路圖二、電路中的幾個(gè)物理量二、電路中的幾個(gè)物理量三、電阻和電阻率三、電阻和電阻率第一節(jié)第一節(jié) 電路及基本物理量電路及基本物理量章目錄章目錄主頁(yè)主頁(yè)一、電路和電路圖一、電路和電路圖（三）電路的三種狀態(tài)（三）電路的三種狀態(tài)（一）電路（一）電路（二）電路圖（二）電路圖節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄主頁(yè)主頁(yè)（一）電路（一）電路 電路就是電流的通路，它是為了某種需要由某些電工設(shè)備或元件按一定方式組合起來(lái)的。 電路的組成：由電源、負(fù)載、開(kāi)關(guān)、連接導(dǎo)線這四個(gè)部分組成。 用電器、用電設(shè)備常稱為負(fù)載

2、。 下一頁(yè)下一頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄主頁(yè)主頁(yè)實(shí)際電路電路圖節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄（二）電路圖（二）電路圖 電路可以用電路圖來(lái)表示，圖中的設(shè)備或元件用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)表示。下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)（三）電路的三種狀態(tài)（三）電路的三種狀態(tài)通路：電路構(gòu)成閉合回路，有電流通過(guò)。開(kāi)路：電路斷開(kāi)，電路中無(wú)電流通過(guò)。開(kāi)路也叫斷路。短路：短路是電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路。上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄二、電路中的幾個(gè)物理量二、電路中的幾個(gè)物理量（一）電流（一）電流（二）電流密度（二）電流密度（三）電壓（三）電壓（四）電動(dòng)勢(shì)（四）電動(dòng)勢(shì)（五）電位（五）電位主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)

3、目錄章目錄章目錄（一）電流（一）電流2.2.電流：電流：4.4.電流大小的測(cè)量電流大小的測(cè)量3.3.電流的單位換算關(guān)系電流的單位換算關(guān)系A(chǔ)101kA3A101mA3-A10mA10A16-3- 在 t 秒內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量為 Q 庫(kù)侖，則電流I 可表示為 I=Q/t 。下一頁(yè)下一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄電荷有規(guī)則的定向移動(dòng)稱作電流。電流的大小使用電流表（安培表）進(jìn)行測(cè)量。1.電量：電量：帶電體所帶電荷的數(shù)量帶電體所帶電荷的數(shù)量。 用用 Q Q 表示，單位庫(kù)侖（表示，單位庫(kù)侖（C C）上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè) （2 2）電流表必須串接到被測(cè)量的電路中

4、。 （3 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?lè)崔D(zhuǎn)，既影響正常測(cè)量，又容易損壞電流表。 （1 1）對(duì)交、直流電流應(yīng)分別使用交流和直流電流表測(cè)量。 （4 4）要合理選擇電流表的量程。電流測(cè)量時(shí)應(yīng)注意電流測(cè)量時(shí)應(yīng)注意： 當(dāng)某段電路中電流的方向難以判斷時(shí)，可先任意假定電流的參考方向（也稱正方向），然后列方程求解。當(dāng)解得的電流為正值時(shí)，說(shuō)明電流的實(shí)際方向與參考方向一致，反之，解得的電流為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明電流的實(shí)際方向與參考方向相反。習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较蛞?guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。上一?yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一

5、頁(yè)下一頁(yè)4.4.電流的方向電流的方向因此，電流的正負(fù)僅表示與實(shí)際的方向是否一致因此，電流的正負(fù)僅表示與實(shí)際的方向是否一致（二）電流密度（二）電流密度舉例：解：23.5mm621JIS 概念：是指當(dāng)電流在導(dǎo)體的截面上均勻分布時(shí)，該電流與導(dǎo)體橫截面積的比值，用字母 J 表示，數(shù)學(xué)表達(dá)式為： J = I / S 。上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè) 某照明電路需要通過(guò)21A的電流，問(wèn)應(yīng)采用多粗的銅導(dǎo)線？（設(shè) J=6A/mm2 ） 兩個(gè)導(dǎo)體a、b具有同樣的截面，如果JaJb，則導(dǎo)體a中的電流大于b。（三）電壓（三）電壓 又稱電位差，在電場(chǎng)中若電場(chǎng)力將點(diǎn)電荷 Q 從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，所

6、做的功為WAB ，則功與電荷 Q 的比值就稱為該兩點(diǎn)之間的電壓。數(shù)學(xué)表達(dá)式為UAB=WAB / Q 。上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)1.1.概念概念 若將1庫(kù)侖的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，所作的功為1焦耳，則AB兩點(diǎn)間的電壓大小就是1伏特，簡(jiǎn)稱伏，用“V”表示。 電壓大小的測(cè)量使用電壓表（伏特表）進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)應(yīng)注意： （2 2）電壓表必須并聯(lián)在被測(cè)量電路的兩端。 （3 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?lè)崔D(zhuǎn)，并會(huì)損壞電壓表。 （4 4）要合理選擇電壓表的量程。 （1 1）

7、對(duì)交、直流電壓應(yīng)分別使用交流電壓表和直流電壓表測(cè)量。上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)2.2.電壓大小的測(cè)量電壓大小的測(cè)量 4.4.電壓的方向電壓的方向 (由正指向負(fù)由正指向負(fù)) 在電路圖中有兩種表示方法。當(dāng)電壓的實(shí)際方向難以斷定時(shí)，可參考電流方向的確定方法予以確定。3.3.電壓的單位換算關(guān)系電壓的單位換算關(guān)系V10mV10V16-3-V101kV3V101mV3- 如圖a用箭頭表示，圖b b用極性符號(hào)表示。上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)（四）電動(dòng)勢(shì)（四）電動(dòng)勢(shì) 衡量電源將非電能轉(zhuǎn)換成電能本領(lǐng) 大小的物理量1.1.概念概念 2.2.電動(dòng)勢(shì)的單位電

8、動(dòng)勢(shì)的單位 與電壓相同， 也是V（伏特）。3.3.電動(dòng)勢(shì)的方向在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極電動(dòng)勢(shì)的方向在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極 注：對(duì)于一個(gè)電源來(lái)說(shuō)，即有電動(dòng)勢(shì)又有端電壓。電動(dòng)勢(shì)只存在于電源內(nèi)部；而端電壓則是電源加在外電路兩端的電壓，其方向由正極指向負(fù)極。 在電源內(nèi)部外力將單位正電荷從電源的負(fù)極移動(dòng)到電源正極所做的功，用符號(hào)E 表示，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：E=W外 / Q 。上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)4.4.直流電動(dòng)勢(shì)的兩種圖形符號(hào)直流電動(dòng)勢(shì)的兩種圖形符號(hào)上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)（五）電位（五）電位 通常把參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零，又稱零電位零電位

9、。一般選大地為參考點(diǎn)，即視大地為零電位。在電子儀器和設(shè)備中又常把金屬外殼或電路的公共接點(diǎn)的電位規(guī)定為零。：表示接大地；或 ：表示接機(jī)殼或公共接點(diǎn)。 是指電路中某點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，符號(hào)用帶下標(biāo)的字母 U 表示，單位也是 V（伏特）。上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)零電位的符號(hào)有兩種零電位的符號(hào)有兩種：1.1.電位的電位的概念概念先了解什么是零電位？2.電位差：電位差：電路中任意兩點(diǎn)AB間的電壓等于這兩點(diǎn)電位的差。BAABUUU3.3.電位與電位差的區(qū)別電位與電位差的區(qū)別C點(diǎn)B點(diǎn)A點(diǎn)點(diǎn)AUBUCUABUACU0V1.5V-3V-3V1.5V3V0V1.5V1.5V3V1

10、.5V1.5V-0V3V1.5V 由下圖可以看出電位具有相對(duì)性，即電路中某點(diǎn)的電位值隨參考點(diǎn)位置的改變而改變；而電位差具有絕對(duì)性，即任意兩點(diǎn)之間的電位差值與電路中參考點(diǎn)的位置選取無(wú)關(guān)。此外電位有正負(fù)之分，當(dāng)某點(diǎn)的電位大于參考點(diǎn)（零電位）電位時(shí)，稱其為正電位，反之稱其為負(fù)電位。上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)3.3.舉例舉例 已知：UA=10V，UB=-10V，UC=5V 。求 UAB 和 UBC 各為多少？解：根據(jù)電位差與電位的關(guān)系可知：20V10)(10BAABUUU15V5-10)(CBBCUUU上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄三、電阻和電阻率三、電阻和

11、電阻率主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄（四）電阻的測(cè)量（四）電阻的測(cè)量（一）電阻（一）電阻（二）電阻率（二）電阻率（三）電阻與電阻率的關(guān)系（三）電阻與電阻率的關(guān)系101k310k101M631.1.概念概念主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)2.2.電阻單位的換算關(guān)系電阻單位的換算關(guān)系 導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用稱為電阻，用符號(hào)R 表示。其單位為 （歐姆）。（一）電阻（一）電阻 概念：長(zhǎng)度為1m、截面為1mm2的導(dǎo)體，在一定溫度下的電阻值，用符號(hào)表示。其單位為m（歐米）。 純金屬的電阻率很小，絕緣體的電阻率很大。銀是最好的導(dǎo)體，但價(jià)格昂貴而很少采用，目前電氣設(shè)備中常采用導(dǎo)電性能良好的銅、鋁作

12、導(dǎo)線。（二）電阻率（二）電阻率主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)上一頁(yè)繞制10的電阻，問(wèn)需要直徑為1mm的康銅絲多少米？解：27232m107.854)10(13.144dS查表可知20 時(shí)康銅的電阻率為m1057由SLR得15.7m105107.851077RSL舉例（三）電阻與電阻率的關(guān)系（三）電阻與電阻率的關(guān)系SLR式中 L 代表導(dǎo)體的長(zhǎng)度，m。 上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)（四）電阻的測(cè)量（四）電阻的測(cè)量1.1.切斷電路上的電源。2.2.使被測(cè)電阻的一端斷開(kāi)。上一頁(yè)上一頁(yè)主頁(yè)主頁(yè)節(jié)目錄節(jié)目錄章目錄章目錄 電阻的測(cè)量使用電阻計(jì)（歐姆表）進(jìn)行測(cè)量

13、，測(cè)量時(shí)應(yīng)注意：3.3.避免把人體的電阻量入。練習(xí)題練習(xí)題一、填空一、填空 1 1.一般電路由 、 、 和 四個(gè)部分組成。 2 2.電路通常有 、 、 三種狀態(tài)。 3 3.電荷的 移動(dòng)形成電流，電流用符號(hào) 表示。 4 4.電流表必須 接到被測(cè)量的電路中，直流電流表接線柱上標(biāo)明的“+”“-”記號(hào)，應(yīng)與電路的極性 。 5 5.電壓表必須 接到被測(cè)電路的兩端，電壓表的 端接高電位， 端接低電位。 6 6.對(duì)電源來(lái)說(shuō)，即有電動(dòng)勢(shì)，又有端電壓，電動(dòng)勢(shì)只存在于電源 部，其方向由 極指向 極，端電壓只存在于電源的 部，只有當(dāng)電源 時(shí)，電源的端電壓與電源的電動(dòng)勢(shì)才相等。主頁(yè)主頁(yè)章目錄章目錄下一頁(yè)下一頁(yè)二、判斷二、判斷 1.電源內(nèi)部電子在外力作用下由負(fù)極移向正極。（ ） 2.電阻大的導(dǎo)體，電阻率一定大。（ ）三