電工基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、第一章 電工基礎(chǔ)知識(shí)第三節(jié) 電池的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)第四節(jié) 電功與電功率及電流的熱效應(yīng)第五節(jié) 電容器第二節(jié) 歐姆定律第一節(jié) 電路及基本物理量電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 第一節(jié) 電路及基本物理量一、電路與電路圖二、電流、電壓及其參考方向三、電動(dòng)勢(shì)四、電阻與電導(dǎo)一、電路與電路圖1、電路的組成 （1）電源：供給電能的設(shè)備，其主要作用是向電路提供電能（如電池、發(fā)電機(jī)等）（2） 負(fù)載：電路中各種用電設(shè)備總稱。主要作用是將電能轉(zhuǎn)變成其他形式的能量。（燈泡、電爐）（3）連接導(dǎo)線：連接負(fù)載和電源的導(dǎo)電體，起著傳輸和分配電能的作用（4）控制和保護(hù)裝置：用于控制電路的通斷，以保證電路安全而可

2、靠地工作，使其自動(dòng)完成某些特定的功能。（開關(guān)、保險(xiǎn)絲）（一）電路的組成及種類定義：電流流經(jīng)的閉合路徑。2、電路和種類直流電路電路交流電路電流的路徑簡(jiǎn)單電路復(fù)雜電路單相電路三相電路外電路內(nèi)電路作用電力電路（電能轉(zhuǎn)換及傳輸）電子電路（實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞及處理）3、電路的狀態(tài)（1）通路（閉路）電源與負(fù)載接通，電路中有電流通過，電氣設(shè)備或元器件獲得一定的電壓和電功率，進(jìn)行能量交換。（2）開路（斷路）電路中沒有電流通過，又稱為空載狀態(tài)。（3）短路（捷路）電源兩端被導(dǎo)線直接相連，輸出電流過大。（屬于嚴(yán)重過載，易引起火災(zāi)）電池開關(guān)K電阻（二）電路圖（電路模型）在一定條件下，把電路實(shí)體中的各種電器設(shè)備和元器件用一些

3、能夠表征其主要電磁特性的理想元件（模型）來代替，而對(duì)它實(shí)際上的結(jié)構(gòu)、材料、開關(guān)等非電磁特性不予考慮。簡(jiǎn)單電路示意圖二、電流、電壓及其參考方向（一）電流 1、電流 在電路中，電荷沿著導(dǎo)體定向運(yùn)動(dòng)形成電流。 （1）定義單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，稱為電流強(qiáng)度簡(jiǎn)稱電流，用符號(hào)“I”表示。單位為安培，簡(jiǎn)稱安“A”。 （2）物理意義 1秒鐘內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積的電量為1庫(kù)侖時(shí)，則導(dǎo)體內(nèi)的電流為1安培，即： 1安培=1庫(kù)侖/1秒 (3)形成電流的條件： A：要有可移動(dòng)的帶電粒子（電子、離子） B：要有推動(dòng)帶電粒子定向移動(dòng)的力（電場(chǎng)力）常見帶電粒子自由電子（金屬中的電流）正負(fù)離子（電解液中的電流）宏觀帶

4、電體（地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)形成的電流）電流的單位：毫安或微安1安（A）=103毫安（mA）1毫安（mA）=103微安（uA）2、電流的方向電流的方向習(xí)慣上規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。在金屬導(dǎo)體中，電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的相反。電流的參考方向在電路分析中，電流的實(shí)際方向不易判定或隨時(shí)間改變時(shí)，可給電流假定一個(gè)參考方向，也稱正方向。 在計(jì)算中：如果電流為正值，則實(shí)際方向與參考方向相同；如果電流為負(fù)值，則實(shí)際方向與參考方向相反。3、電流的種類直流：大小方向不隨時(shí)間變化 DC電流交流：大小方向隨時(shí)間變化 AC脈沖直流：直流和交流的疊加tttI000iI4、電流的表示符號(hào)直流電流表（DC）交流電流表（

5、AC）AmAuAAmAuA（二） 電位 1、定義：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所具有的能量稱為電位或電勢(shì)。 2、大?。涸跀?shù)值上規(guī)定為電場(chǎng)力將單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)至參考點(diǎn)或無窮遠(yuǎn)（電位為零）時(shí)，電場(chǎng)力做功。 設(shè)電場(chǎng)中a點(diǎn)的電位為Ua，正電荷在該點(diǎn)所具有的能量為Wa，參考點(diǎn)為Wo（Wo=0），則在均勻電場(chǎng)中，a點(diǎn)的電位可表示為Ua= （Wa-Wo）/q = Wa/q = Wao/q（Wao為電場(chǎng)力將正電荷由a點(diǎn)移動(dòng)至參考點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功）參考點(diǎn)：參考點(diǎn)是可以任意選擇的，在實(shí)際電路中，一般選為接地的機(jī)殼為參考點(diǎn)。電位的單位：伏特，用字母“V”表示1伏特=1焦耳/1庫(kù)侖1千伏（KV）=10伏（V）1伏（V

6、）=10毫伏（mV）1毫伏（mV）=10微伏（V）在電路分析中，用電流的方向來判定電路中各點(diǎn)電位的高低。當(dāng)某點(diǎn)電位大于零時(shí)，表示該電位大于參考點(diǎn)電位；當(dāng)某點(diǎn)電位小于零時(shí)，表示該點(diǎn)電位低于參考點(diǎn)電位。（三）電壓 1、定義：電場(chǎng)中不同兩點(diǎn)間的電位的差值叫這兩點(diǎn)間的電壓。用字母“U”表示。Uab = Ua-Ub = Wa/q-Wb/q = Wab/q推導(dǎo)：電壓的單位： 電壓的單位同電位的單位一樣為“伏特” 用字母“V”表示。2、電壓在電路中的標(biāo)注方法U電路I有向線段標(biāo)注法電路IU電位標(biāo)注法電路IUabab注腳標(biāo)注法 3、電壓的測(cè)量用來測(cè)量電壓的電表稱為電壓表。電壓表直流電壓表：接線柱有正負(fù)之分交流電

7、壓表：接線柱無正負(fù)之分無論直流還是交流，都須并聯(lián)在電路中。 4、電壓表的表示符號(hào)直流電壓表（DC）交流電壓表（AC）VmVVVmVV5、電壓的參考方向在計(jì)算中： 在電路分析中，電壓的實(shí)際方向不易判定或隨時(shí)間改變時(shí)，可給電壓假定一個(gè)參考方向，也稱正方向。 如果電壓為正值，則實(shí)際方向與參考方向相同； 如果電壓為負(fù)值，則實(shí)際方向與參考方向相反。電壓是標(biāo)量，其只能表示電位的高低。電壓的方向規(guī)定為從高電位（正極）指向低電位（負(fù)極）的方向。(四）電壓和電位的異同 相同點(diǎn)：A 單位相同 B 都表示電場(chǎng)中某兩點(diǎn)所具有能量的基本性質(zhì) 不同點(diǎn)：A 電壓值說明(a,b兩點(diǎn))電位值說明(就a點(diǎn)而言)ab兩點(diǎn)電場(chǎng)能量差

8、值大小a能量比b點(diǎn)大B 參考點(diǎn)的改變只影響電位值,不影響電壓值電場(chǎng)在a點(diǎn)能量大小正電荷一定由a點(diǎn)向參考點(diǎn)移動(dòng)電源工作原理圖qFgFU三、電源與電動(dòng)勢(shì)（一）電源 1、定義：電源是產(chǎn)生電能的設(shè)備，它的作用是產(chǎn)生和維持電路兩端電位差。 2、分類：電壓源、電流源。（常用電源） 3、原理：電源的內(nèi)部存在一種非電場(chǎng)力，它可以將正電荷逆電場(chǎng)方向由電位低端移向電位高端，以消耗其它能量轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能量。（二）電動(dòng)勢(shì)1、定義：表征電源產(chǎn)生（轉(zhuǎn)換）電場(chǎng)能力大小的物理量稱為電源的電動(dòng)勢(shì)。(Ag為非電場(chǎng)力做功q為正電荷所帶電量）E=Ag/q2、大?。弘娫吹碾妱?dòng)勢(shì)在數(shù)值上規(guī)定為：非電場(chǎng)力將單位正電荷由電源的低電位端（負(fù)極）

9、移到高電位端（正極），非電場(chǎng)力所做的功。用“E”或“e”表示，單位“伏特” 3、電動(dòng)勢(shì)的方向和一般表示法電動(dòng)勢(shì)的方向：(同電壓的方向相反)規(guī)定為非電場(chǎng)力移動(dòng)正電荷的方向,即電位升高的方向。電壓源的一般表示法：UEEU（三）端電壓因?yàn)殡娫垂ぷ鲿r(shí)F Fg，若F=Fg在閉合電路的情況下，則沒有連續(xù)不斷的電流供負(fù)載消耗。定義：電源兩端的電壓稱為電源的端電壓。電源兩端電壓總是低于電源的電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)和電壓的區(qū)別電動(dòng)勢(shì)E電壓U1非電場(chǎng)力作功電場(chǎng)力作功2電位升高的方向電位降低的方向3消耗其他能量轉(zhuǎn)化成電能消耗電能轉(zhuǎn)化成其他能量四、電阻與電導(dǎo)（一）電阻引子：導(dǎo)體在電場(chǎng)的作用下，自由電子的定向移動(dòng)受到兩方面的阻力

10、 A：熱運(yùn)動(dòng)的阻礙 B：晶體點(diǎn)陣上原子實(shí)的阻礙1、定義：表征導(dǎo)體對(duì)電流阻力大小的物理量，稱為電阻。2、單位、符號(hào)：電阻用“R”表示，單位“歐姆”用”表示（千歐和兆歐也是電阻的常用單位）1千歐（K）=103 歐（）1兆歐（）=10歐（）（二）電阻定律根據(jù)實(shí)際測(cè)定，一段給定的橫截面積均勻的導(dǎo)體材料，在一定溫度下，它的電阻R與導(dǎo)體長(zhǎng)度l成正比，與橫截面積S成反比，并與導(dǎo)體材料的性質(zhì)有關(guān)，即 R= l /S式中是表示材料性質(zhì)的物理量，稱為電阻率。它是長(zhǎng)度為1米，橫截面積為1平方米的一段導(dǎo)體所具有的電阻值。單位為m（三）電導(dǎo)電阻的導(dǎo)數(shù)叫做電導(dǎo)，用符號(hào)表示，即單位：西門子，簡(jiǎn)稱西，用字母表示。導(dǎo)體的電阻越

11、小，電導(dǎo)就越大，表明導(dǎo)體的導(dǎo)電性能越好。電阻和電導(dǎo)是導(dǎo)體同一性質(zhì)的不同表示方法（四）物質(zhì)的分類根據(jù)物質(zhì)導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，自然界的物質(zhì)分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體。1、導(dǎo)體具有良好的傳導(dǎo)電流的物質(zhì)。主要用來輸送和傳遞電流。（1）第一類導(dǎo)體金屬和碳都屬于第一類導(dǎo)體，如銀、銅、鋁、鐵、碳、石墨等。特點(diǎn)：自由電子導(dǎo)電，在傳導(dǎo)電流的過程中，沒有化學(xué)變化和物質(zhì)遷移。（2）第二類導(dǎo)體電解液屬于第二類導(dǎo)體。特點(diǎn)：電解液中的正負(fù)離子參與導(dǎo)電，在導(dǎo)電過程中伴有顯著的化學(xué)變化和物質(zhì)遷移。2、絕緣體不能導(dǎo)電的物體。如玻璃、膠水、陶瓷、云母、橡膠等。3、半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。半導(dǎo)體具有光敏、熱敏和摻雜特性

12、，主要材料有硅、鍺等。用途：半導(dǎo)體常用來制作二極管、三極管和集成電路。第二節(jié)歐姆定律一、歐姆定律二、伏安特性曲線第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 歐姆定律一、歐姆定律 歐姆定律是表示電路中電壓、電流、電阻三個(gè)基本物理量之間關(guān)系的定律。（一）部分電路的歐姆定律 導(dǎo)體中電流I 的大小與加在導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，而與導(dǎo)體的電阻成反比。I=URUI導(dǎo)體中電流導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體兩端的電壓R+-第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 例題: 有一只電阻器。R=100歐姆。它的最大允許電流是4安培。問該電阻器所承受的最大電壓是多少伏？解根據(jù)歐姆定律，得答：最大允許電壓不能超過400伏。定律公式變形： 電阻兩端電壓與

13、電流的比值等于一個(gè)常數(shù)，即電阻的阻值。第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 （二）全電路歐姆定律RABIUAB電阻上的電壓降 電流流過電阻時(shí)，會(huì)有能量損失，在電阻上會(huì)產(chǎn)生電壓降，電壓降的大小等于電流和電阻的乘積。 全電路中的電流強(qiáng)度與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與整個(gè)電路（內(nèi)電路+外電路）的電阻成反比。1、 定律內(nèi)容：第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 電路中的總電流（A）電源電動(dòng)勢(shì)（V ） 電源的內(nèi)壓降U0無法用電壓表直接測(cè)量，而是用開路時(shí)端電壓(電動(dòng)勢(shì))與閉路時(shí)端電壓之差求出。第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 外電路電阻 （ ）內(nèi)電路電阻( ） 一般情況下，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻可以認(rèn)為是不變的。所以影響電

14、路電流大小的唯一因素是外電路電阻R； 由于U = E - IR0 ， 所以當(dāng)R減小時(shí)，電流 I 增大，則IR0將增大，因此U 將減??； 端電壓U 隨電流 I 增大而減小的關(guān)系叫做電源的外特性。U=f ( I ) 如果 U 隨 I 的增加下降較小， 說明電源外特性硬；反之 ，則外特性軟。第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 2、電源電動(dòng)勢(shì)與端電壓的關(guān)系1）電路正常工作時(shí)：2）當(dāng)外電路電阻很大或電路開路時(shí)：3）當(dāng)電源短路時(shí)：UAB EI = 0， IR0 = 0 ， UAB = ER0 很小，I 很大，電源和導(dǎo)線將被燒毀。第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 二、伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得，表示兩端的電壓

15、與流過電流的關(guān)系，以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)。電阻伏安特性1、線性電阻：電阻的特性是一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線，具有該特性的電阻稱為線性電阻。2、非線性電阻：電阻的特性是一條曲線，具有該特性的電阻稱為線性電阻。UIOIUO2、非線性電阻：電阻的特性是一條經(jīng)過原點(diǎn)的曲線，具有該特性的電阻稱為線性電阻。線性電阻非線性電阻例題: 如圖所示，已知負(fù)載電阻R=10歐姆，在電路開路情況下測(cè)得A、B兩端電壓為UK=132伏，在電路接通情況下，測(cè)得電路中的電流I=11安，問電源的內(nèi)阻R0和通路情況下的電源兩端電壓U為多少？解因?yàn)樗杂忠驗(yàn)?電路內(nèi)阻)(通路時(shí)電流)第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 所以(端電壓) 由

16、全電路歐姆定律，可以求出內(nèi)電阻R0：第二章 直流電路第一節(jié) 歐姆定律 第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路第三節(jié) 電阻的串接、并聯(lián)和混聯(lián)一、電阻串聯(lián)電路二、電阻并聯(lián)電路三、電阻混聯(lián)電路第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 串聯(lián)與并聯(lián)電路第二章 直流電路一、電阻串聯(lián)電路把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻首尾相接， 使電流只有一條通路的電路，叫做電阻串聯(lián)電路（一）電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)1. 電流特點(diǎn)：串聯(lián)電路電流處處相等，即2. 電壓特點(diǎn)：電路兩端的總電壓U 等于各電阻上分電壓之和，即U第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路3. 電阻特點(diǎn)：總電阻R等于各個(gè)分電阻之和;R叫做R1、R2、R3的等效電阻4. 電壓分配關(guān)系：每個(gè)電阻上分配

17、到的電壓與本電阻值成正比;或第二章 直流電路第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 （二）電阻串聯(lián)電路的應(yīng)用1、分壓為獲取所需電壓，常利用電阻串聯(lián)電路的分壓原理制成分壓器。如圖所示，(a)為連續(xù)可調(diào)的分壓力器。若C點(diǎn)將R分為R1、R2兩部分，則UCDIR2，根據(jù)歐姆定律， 由于觸點(diǎn)C可在上下移動(dòng)，所以CD在0UAB之間可調(diào)。(b)所示為3個(gè)固定電阻串聯(lián)組成的的三級(jí)分壓器，若開關(guān)接在1處，則UPD=UAB， 若開關(guān)接地2處，則 ，若開關(guān)接在3處，則 。根據(jù)這一原理可以制成多量程的電壓表。 2、限流在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，限制流過負(fù)載的電流。將為限制負(fù)載的電流而串聯(lián)的電阻叫做限流電阻。3、擴(kuò)大電壓表的量程（分壓的應(yīng)用）

18、原理：運(yùn)用串聯(lián)電路的分壓作用可完成電壓表的改裝，即將電流表與一個(gè)分壓電阻串聯(lián)，便把電流表改裝成了電壓表，或者擴(kuò)大電壓表量程。分壓電阻的計(jì)算：根據(jù)伏特表所需的量程由串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律求解。若將滿偏電流為，內(nèi)阻為的電流表，改裝成量程為的伏特表，這里需要串聯(lián)的分壓電阻為為擴(kuò)大電壓表的量程，要串聯(lián)阻值較大的電阻。因此，電壓表的內(nèi)陰較大。在實(shí)際測(cè)量中，電壓表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中，其內(nèi)阻可以看作是無窮大。如圖所示，有一只電流表，滿偏電流10-4，內(nèi)阻10k，要把它改裝成量程為U=15V的電壓表，應(yīng)該串聯(lián)一只多大的分壓電阻？該電流表的電壓量程=R=10410-4=1V，與分壓電阻串聯(lián)后的總電壓，與分壓電阻分

19、阻串聯(lián)后的總電壓=15V,分壓電阻R分得的電壓為R=15-1=14V，則電阻R的值為 例題:解例題: 今有一萬用表 , 表頭額定電流 , 內(nèi)電阻 , 能否直接用來測(cè)量 的電壓？若不能 , 怎么辦？根據(jù)表頭數(shù)據(jù)，它所能承受的電壓為:解 即不能承受10V電壓，否則表頭會(huì)因流過電流超過允許值而損壞。 若測(cè)量10V電壓時(shí)，需要在表頭電路中串聯(lián)一個(gè)電阻Rb,如圖所示。第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路因?yàn)樗?根據(jù)串聯(lián)電路中電壓分配與各段電阻成正比的關(guān)系，可得或 即串入197 的電阻就能測(cè)量10V 的電壓而不會(huì)損壞表頭。第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路二、電阻并聯(lián)電路 把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻并排連

20、接在電路中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，電阻兩端承受同一電壓的電路叫做電阻并聯(lián)電路。并聯(lián)電路（一）并聯(lián)電路的特點(diǎn):1.電壓特點(diǎn)：加在各并聯(lián)支路兩端的電壓相等，且等于總電壓;U1 = U2 = U3 = U2.電流特點(diǎn)：總電流等于支路的電流之和;I = I1 + I2 + I3第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路3.電阻特點(diǎn)：總電阻的倒數(shù)，等于各分電阻倒數(shù)之和。由歐姆定律，可得所以變形得或并聯(lián)電路中，等效電導(dǎo)等于各分支電導(dǎo)之和第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路兩個(gè)電阻并聯(lián)的等效電阻:當(dāng)R1 = R2 時(shí)，總電阻為：如果有n 個(gè)相同的電阻R1 并聯(lián)，則總電阻為：結(jié)論: 并聯(lián)的電阻越多，總電阻越小， 且其值小于

21、任一支路的電阻值。第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路4.電流分配：并聯(lián)電路中，各支路電流與總電流的關(guān)系，是按照電阻的大小成反比例分配的，即電阻小的支路電流大，電阻大的支路電流小。由于所以則第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路 用電器通常是并聯(lián)的，原因是： 為了保證用電器能正常工作， 加在用電器上的電壓有所規(guī)定，一般為220V、110V、24V等。同一電壓等級(jí)的用電器，都必須并聯(lián)在相應(yīng)電壓等級(jí)的線路上，這樣才能保證各用電器從線路上取得應(yīng)有的電壓。 當(dāng)需要在并聯(lián)電路中接通或斷開某些用電器時(shí)，也不會(huì)對(duì)其他正在工作著的用電器造成影響。 由公式P = UI (電功率)可知，在電源電壓不變的條件下,如電

22、路的電阻減小，則電流相應(yīng)增大，則叫負(fù)載增大；反之，則叫負(fù)載減小。第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路（二）電阻并聯(lián)電路的應(yīng)用1、組成等電壓多支路供電網(wǎng)絡(luò)2、分流與擴(kuò)大電流表量程原理：運(yùn)用并聯(lián)電路的分流作用可對(duì)安培表進(jìn)行擴(kuò)大量程的改裝，即將電流表與一個(gè)分流電阻相并聯(lián)，便把電流表改裝成了較大量程的安培表。分流電阻的計(jì)算：根據(jù)安培表的量程由并聯(lián)電路電流分寸規(guī)律算出，若將滿偏電流為Ig、內(nèi)阻為Rg的表改裝成量程為I的安培表，這里需并聯(lián)一個(gè)阻值 的分流電阻。并且電流表的量程越大，并聯(lián)的電阻值越小。因此，電流表內(nèi)阻較小，在實(shí)際測(cè)量中，電流表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中，其內(nèi)阻可以忽略不計(jì)。例題:如圖所示, 內(nèi)電阻

23、, 現(xiàn)欲測(cè)量 的電流問需要并聯(lián)多大的分流電阻 R b ? 解需要分流的數(shù)值如下: 表頭所能承受的電壓Ua等于分流電阻Rb上的電壓Ub，即 第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路三、電阻混聯(lián)電路 電路中，既有電阻串聯(lián)，又有電阻并聯(lián)，這種聯(lián)接方式叫混聯(lián)。電阻R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)電阻R1與R2串聯(lián)電阻R3與R4串聯(lián)而后并聯(lián)（一）電路的狀態(tài)及特點(diǎn)第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路(a)(b)在圖a中, 電路的等效為電阻:在圖b中, 電路的等效為電阻:第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路(c)計(jì)算圖c電路中的等效電阻:第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路（二）電阻混聯(lián)的分析與計(jì)算4.根據(jù)串聯(lián)電路中

24、的分壓和并聯(lián)電路中的分流關(guān)系，推算各部分電路的電流、電壓和功率。解題步驟： 2.首先合并單純的串聯(lián)與并聯(lián)電阻，算出電路的總電阻；3.根據(jù)總電阻和總電壓，計(jì)算電路的總電流；第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路1、簡(jiǎn)化電路。應(yīng)用電流法：讓電流從一點(diǎn)流進(jìn)，必從另一點(diǎn)流出，根據(jù)電流的流向及電流的分、合，畫出等效電路圖。若流經(jīng)兩電阻的電流是同一個(gè)電流，就是串聯(lián)；若兩電阻上承受的是同一個(gè)電壓，就是并聯(lián)。例題：第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路 在圖示的電路中，已知 R1 = R3 = 2 ，R2=3 ，R4 = R5 = R6 = 1 ，外加電壓U=11V，試求總電阻R總和電流I1、I2、I3各是多少？

25、解根據(jù)串、并聯(lián)的特點(diǎn)，得第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路由并聯(lián)電路的分流比得：根據(jù)歐姆定律得：第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路例題： 如圖所示，已知R1=10 , R2=7 ,R3=6 , R4=6 , R5=5 , R6=2 , R7=8 , R8=6，求AB兩點(diǎn)間的等效電阻。 第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路解將電路簡(jiǎn)化為:第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路所以：第二節(jié) 電阻的聯(lián)接 第二章 直流電路第四節(jié) 電功與電功率 第二章 直流電路第四節(jié) 電功與電功率及電流的熱效應(yīng)一、電功二、電功率三、電流的熱效應(yīng)四、電氣設(shè)備的額定值第四節(jié) 電功與電功

26、率 電功與電功率第二章 直流電路一、電功 在電場(chǎng)力作用下，電荷定向移動(dòng)形成的電流所做的功叫做電功。電流做功的過程就是將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能的過程由于又電功(焦耳J)電壓(伏特V)電流(安培A)通電時(shí)間( 秒 s )1焦耳( J ) = 1安培( A ) x 1伏特( V ) x 1秒( s )第四節(jié) 電功與電功率 第二章 直流電路焦耳的單位太小，生活中常用“度”作為電功的單位。1度 = 1千瓦小時(shí)( KWh ) = 3.6 x 10 焦耳( J )6由可得和第四節(jié) 電功與電功率 第二章 直流電路電功率(瓦特W )電壓(伏V )電流(安A)公式變形:或第四節(jié) 電功與電功率 第二章 直流電路二.

27、 電功率 單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功稱為電功率( P )。三、電流的熱效應(yīng) 電流通過導(dǎo)體時(shí)要產(chǎn)生熱量，使導(dǎo)體的內(nèi)能增加，溫度升高。定律內(nèi)容: 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，與電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。熱量( J )電流強(qiáng)度( A )通電時(shí)間( t )第四節(jié) 電功與電功率 第二章 直流電路電阻( )純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能；當(dāng)電路非純電阻性時(shí)，電能不會(huì)全部轉(zhuǎn)化為熱能；第四節(jié) 電功與電功率 第二章 直流電路例題: 一只電爐，使用電壓為220V ，通電電流為5安 ， 使用了2小時(shí)，問它消耗了多少電能 ？產(chǎn)生了多少熱量？解2小時(shí)消耗的電能為:根據(jù)焦耳定律，發(fā)熱量為:第四節(jié) 電功與電功率

28、 第二章 直流電路四、電器設(shè)備的額定值 為了保證電氣設(shè)備的正常工作和操作人員的人身安全，電氣設(shè)備必須有限定的電壓、電流和功率等。 為使電氣設(shè)備在工作中的溫度不超過最高工作溫度，對(duì)該設(shè)備限定的最大電流叫做該設(shè)備的額定電流( Ie )。 為防止電氣設(shè)備在工作中由于電壓過高而使絕緣擊穿，對(duì)該設(shè)備限定的最大電壓叫做該設(shè)備的額定電壓( Ue )。 對(duì)電阻性負(fù)載而言，電氣設(shè)備額定電流( Ie )與額定電壓( Ue )的乘積就是它的額定功率( Pe )。第七節(jié) 電氣設(shè)備的工作狀態(tài) 第二章 直流電路第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路第五節(jié) 電容器一、電容器與電容元件二、電容元件的串聯(lián)和并聯(lián)三、電容

29、元件的充電與放電四、電容器的種類和特點(diǎn)一、電容器及電容元件電容器是電工和電子中的主要元件之一，用途廣泛。用途:調(diào)諧、耦合、濾波、隔直定義：任意兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體，中間隔以絕緣物質(zhì)就構(gòu)成一個(gè)電容器，這兩個(gè)導(dǎo)體叫做電容器。結(jié)構(gòu):一般符號(hào)電容器最基本的特性是能夠存儲(chǔ)電荷。將電容器的兩個(gè)極板A、B分別接到電源的兩個(gè)極上，則電容器的兩個(gè)極板上便有了電壓。在電場(chǎng)力的作用下，自由電子由電源向極板做定向運(yùn)動(dòng)，使A極板帶上正電荷， B極板帶上等量的負(fù)電荷，電荷的移動(dòng)直到A、B兩極板間的電壓與電源的電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)為止。此時(shí)，在電容器的兩個(gè)極板的介質(zhì)間建立了電場(chǎng)，電容器存儲(chǔ)了一定的電荷和電場(chǎng)能量。實(shí)驗(yàn)證明：對(duì)一個(gè)電容

30、器而言，當(dāng)它的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸確定之后，其所帶的電荷量與兩個(gè)極板間電壓的比值是一個(gè)常數(shù)，且不同的電容器比值不同。這一比值來表示電容器存儲(chǔ)電荷的本領(lǐng)，叫做電容器的電容量，簡(jiǎn)稱電容，用表示。電容與電量的關(guān)系電容量(法拉F )兩極板上的電壓(伏特V )一個(gè)極板上的電量 (庫(kù)侖C )單位:法拉( F )微法(皮法( )單位換算:第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路電容量: 任一極板上所儲(chǔ)存的電量與兩極板間的電壓的比值叫電容器的電容量 。 簡(jiǎn)稱電容( C )。)第六節(jié) 電容器及其充電與放電 電容第二章 直流電路分布電容輸電線之間存在的電容變壓器繞組與鐵殼之間存在的電容三極管管極之間存在的電容第六

31、節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路二、電容器元件的串聯(lián)和并聯(lián)（一）電容元件的串聯(lián)定義：將兩個(gè)或兩個(gè)以上的電容器，首尾相連接成一個(gè)無分支的電路，這種連接方式叫做電容器的串聯(lián)。條件：當(dāng)單獨(dú)一個(gè)電容的耐壓不能滿足電路要求，而它的容量又足夠大時(shí)，可將幾個(gè)電容器串聯(lián)起來后，再接到電路中使用。1.各電容器極板上的電荷量相等，即：2.電容器電壓的分配與其自身容量成反比。(注意：串聯(lián)耐壓值）3.等效電容的倒數(shù)等于各電容器電容量的倒數(shù)之和，即：Q = Q1 = Q21U1 2U2=3U3如兩個(gè)電容器串聯(lián)第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路特點(diǎn)：例題兩只電容分別1和C2的電容器，已知C1=200

32、pF，額定工作電壓為500V，C2=300pF,額定工作電壓為900V。若將1和C2串聯(lián)起來，接到1000V的直流電源上，如圖所示，求：（1）串聯(lián)電容器總的等效電容是多少？（2）每只電容兩端實(shí)際電壓是多大？并說明這樣使用是否安全？解：兩只電容串聯(lián)后，等效電容為所以（2）串聯(lián)電容器級(jí)的總電荷量為Q=CU=12010-121000=1.210-7C Q=Q1=Q2=1.210-7C所以，電容器兩端的電壓為電容器在兩端的電壓為顯然，C1兩端所加的實(shí)際電壓是600，大于其額定工作電壓500，所以C1會(huì)被擊穿。 C1被擊穿后，1000的電壓全部加在電容器C2的額定工作電壓900，因而C2也會(huì)被擊穿。所以

33、這樣使用不安全。（二）電容元件的并聯(lián)定義：把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電容器并排連接在電路中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，這種連接方式叫做電容器的并聯(lián)。特點(diǎn)：在單獨(dú)一個(gè)電容器的電容量滿足電路的要求，耐壓均滿足電路要求時(shí)，這里就可將幾個(gè)電容器起來后，再接到電路上使用。1.各電容器上的電壓相等,且等于外加電壓，即2. 總電荷量等于各電容器的電荷量之和,即3. 總電容等于各分電容之和，即U = U1 = U2Q = Q1 + Q2C = C1 + C2性質(zhì):第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路（三）電容器的混聯(lián)例題: 1、定義：電路中，既有串聯(lián)電容，又有并聯(lián)電容，這種電路叫做電容器的混聯(lián)。2、特點(diǎn)：在幾個(gè)電容器連

34、接時(shí)，如果采用串聯(lián)，總耐壓增大，但總電容量減??；如果采用并聯(lián)，總電容量增大，但總耐壓不變。如果有時(shí)既要增大電容又要增大其耐壓，則幾個(gè)電容器應(yīng)進(jìn)行混聯(lián)。第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路 如圖所示, 已知U = 300V , C1=3 , C2=2 , C3=4 , 試求總電容及各電容器上的電量和電壓.解由于所以第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路三、電容器的充電和放電(一)充電 隨著時(shí)間的延長(zhǎng)， 電容器兩極板上的電荷不斷聚集， 電容器兩端電壓不斷升高，電源的端電壓 與電容器的端電壓的差距不斷縮小，當(dāng)電容器的端電壓與電源端電壓相

35、等時(shí)， 充電結(jié)束。 圖示中，當(dāng)開關(guān)K打到A，電容器開始充電。 在這一瞬間，由于電容器極板上無電荷，電容器兩端電壓為零，所以充電電流最大。第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路結(jié)論: 1. 電路剛接通的一瞬間，電容器在直流電路中的作用，相當(dāng)與把電容器的兩端短接;當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后， 電容器在電路中的作用，相當(dāng)于把電路斷開； 2. 電容器兩端的電壓不能躍變， 它要延遲一定時(shí)間后，才能達(dá)到穩(wěn)定值U。電容器充電過程的快慢，與電阻R和電容C 有關(guān)。第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路電容器充電時(shí)的電壓、電流變化過程 電容器在充電過程中， 從電源處吸收電能，把它儲(chǔ)存在電容器的電場(chǎng)中， 它所儲(chǔ)存的能量為電能電容量電容兩端電壓第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路(二)放電 在電容器充電完畢后，如果把開關(guān)K從A端迅速扳到B端，此時(shí)電容器放電。 在電路剛接通瞬間，放電電流最大，隨著電容器兩電極上的電荷不斷減少， 其兩端的電位差就逐漸降低，最后，放電完畢， 放電電流等于零。電容器放電時(shí)的電壓、電流變化過程 電容器放電過程中所放出的能量, 就是充電過程中儲(chǔ)存在電場(chǎng)中的全部能量，當(dāng)電容器電極間介質(zhì)的導(dǎo)電率接近與零時(shí)，則電容器基本上不消耗能量。第六節(jié) 電容器及其充電與放電 第二章 直流電路一、電容器的常見種類與電路