電路基本物理量

1、關(guān)于電路基本物理量第一張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、電流1.2 電路的基本物理量 電流的大小i dqdt=（1-1）穩(wěn)恒直流情況下I Q t=（1-2）1A=103mA=106A=109nA單位換算 電流的方向 習(xí)慣上規(guī)定以正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯恼较颉?電路圖上標(biāo)示的電流方向?yàn)閰⒖挤较?，參考方向是為列?xiě)方程式提供依據(jù)的，實(shí)際方向根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)定。第二張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)1)第四張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 2)電位 電位：參考點(diǎn)：電路中某點(diǎn)的是對(duì)參考點(diǎn)的電壓零電位點(diǎn)、O點(diǎn)

2、、“地”電力工程中以大地為參考點(diǎn)電子線路以輸入、輸出的公共線為參考點(diǎn)放大器第五張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3）電動(dòng)勢(shì)（1）定義：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢(shì)。（2）定義式：E=W/q（3）單位：伏（V）（4）物理意義：表示電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢(shì)越大，電路中每通過(guò)1C電量時(shí)，電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多?！咀⒁狻浚?電動(dòng)勢(shì)的大小由電源中非靜電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無(wú)關(guān)。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在

3、電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。第六張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、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。 參考點(diǎn)的電位:Vb=0；a點(diǎn)電位：Va=E-IR0=IRb+ URL_SE+R0 電動(dòng)勢(shì)E只存在電源內(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。第七張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 三者的定義式2、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)Uab=WaWbqVa=WaW0qE=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

4、一樣，都是伏特V。 電壓等于兩點(diǎn)電位之差： 三者的區(qū)別和聯(lián)系Uab=VaVb 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。第八張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 日常生產(chǎn)和生活中，電能（或電功）也常用度作為量綱：1度=1KWh=1KVAh3. 電能、電功率（1）電能 電能的轉(zhuǎn)換是在電流作功的過(guò)程中進(jìn)行的。因此，電流作功所消耗電能的多少可以用電功來(lái)量度。電功：式中單位：U【V】；I【A】；t【s】時(shí)，電功W為焦耳【J】1度電的概念1000W的電爐加熱1小時(shí)；100W的電燈照明10小時(shí)；40W的電燈照明25小時(shí)。第九張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于202

5、2年6月 電功率反映了電路元器件能量轉(zhuǎn)換的本領(lǐng)。如100W的電燈表明在1秒鐘內(nèi)該燈可將100J的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能；電機(jī)1000W表明它在一秒鐘內(nèi)可將1000J的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。（2）電功率 電工技術(shù)中，單位時(shí)間內(nèi)電流所作的功稱(chēng)為電功率。電功率用“P ”表示：國(guó)際單位制：U 【V】，I【A】，電功率P用瓦特【W(wǎng)】 通常情況下，用電器的實(shí)際功率并不等于額定電功率。當(dāng)實(shí)際功率小于額定功率時(shí)，用電器實(shí)際功率達(dá)不到額定值，當(dāng)實(shí)際功率大于額定功率時(shí)，用電器易損壞。 用電器額定工作時(shí)的電壓叫額定電壓，額定電壓下的電功率稱(chēng)為額定功率；額定功率通常標(biāo)示在電器設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)上，作為用電器正常工作條件下的最高

6、限值。第十張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 關(guān)聯(lián)和非關(guān)聯(lián)4、參考方向aI負(fù)載元件Ub關(guān)聯(lián)參考方向aI電源元件Ub 實(shí)際電源上的電壓、電流方向總是非關(guān)聯(lián)的，實(shí)際負(fù)載上的電壓、電流方向是關(guān)聯(lián)的。 因此，假定某元件是電源時(shí)，其電壓、電流方向應(yīng)選取非關(guān)聯(lián)參考方向；假定某元件是負(fù)載時(shí)，其電壓、電流方向應(yīng)選取關(guān)聯(lián)參考方向。非關(guān)聯(lián)參考方向第十一張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 關(guān)于參考方向的有關(guān)注意事項(xiàng)4、參考方向(1)分析電路前應(yīng)選定電壓電流的參考方向，并標(biāo)在圖中；(2)參考方向一經(jīng)選定，在計(jì)算過(guò)程中不得任意改變。參考方向是列寫(xiě)方程式的需要，是待求值的假定方向而不是真實(shí)方向，因此不必追

7、求它們的物理實(shí)質(zhì)是否合理。(4)參考方向也稱(chēng)為假定正方向，以后討論均在參考方向下進(jìn) 行，實(shí)際方向由計(jì)算結(jié)果確定。(3)電阻、電抗或阻抗一般選取關(guān)聯(lián)參考方向，獨(dú)立源上一般選取非關(guān)聯(lián)參考方向。(5)在分析、計(jì)算電路的過(guò)程中，出現(xiàn)“正、負(fù)”、“加、減”及“相同、相反”這幾個(gè)名詞概念時(shí)，不可混為一談。第十二張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月分析計(jì)算電路時(shí)，人為任意設(shè)定的電量方向 參考方向（假設(shè)方向、正方向）I= 5AIRab= 5A例Rab注意：引入?yún)⒖挤较蚝?，物理量為代?shù)量 若計(jì)算結(jié)果為正(I 0)，則實(shí)際方向與參考方向一致；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)(I0)，則實(shí)際方向與參考方向相反。電流方向a b？

8、電流方向b a？第十三張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月I參考方向的表示方法參考極性abUab 雙下標(biāo)箭 標(biāo)_+USabR關(guān)聯(lián)參考方向關(guān)聯(lián)參考方向 U與 I 的方向一致 +_IUabR_IUabR+非關(guān)聯(lián)參考方向 U與 I 的方向相反 U = I RU = -I R第十四張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十五張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月bR1R2E2E1+-R3+_acdbR1R2R3a+E1-E2cd設(shè)b點(diǎn)為參考點(diǎn):c點(diǎn)的電位為: Uc = E1d點(diǎn)的電位為: Ud = -E2電子電路的習(xí) 慣畫(huà)法 第十六張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月R1R2+15

9、V-15V 參考電位在哪里？R1R215V+-正電源負(fù)電源電子電路的習(xí)慣畫(huà)法：電源電壓用電位值給出正電位值表示正電源，電源的負(fù)極接地。負(fù)電位值表示負(fù)電源，電源的正極接地。15V+-第十七張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月想想、練練 電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)有何異同？ 電功率大的用電器，電功也一定大，這種說(shuō)法正確嗎？為什么？第十八張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 電路分析中引入?yún)⒖挤较虻哪康氖菫榉治龊陀?jì)算 電路提供方便和依據(jù)。思考 回答 在電路分析中，引入?yún)⒖挤较虻哪康氖鞘裁矗?應(yīng)用參考方向時(shí)，你能說(shuō)明“正、負(fù)”、“加、減”及“相同、相 反”這幾對(duì)名詞的不同之處嗎？ 應(yīng)用參考方向時(shí)，

10、“正、負(fù)” 指在參考方向下，電壓電流數(shù)值前面的正、負(fù)號(hào)，若參考方向下某電流為“2A”，說(shuō)明其實(shí)際方向與參考方向相反，參考方向下某電壓為“20V”，說(shuō)明其實(shí)際方向與參考方向一致；“加、減”指參考方向下電路方程式各項(xiàng)前面的正、負(fù)符號(hào)； “相同”是指電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)，“相反”指的是電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)。 第十九張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月S斷開(kāi)時(shí)各電阻為同一電流其中：UD=+12V ；UC=12V S閉合上時(shí)：例試求開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)和閉合時(shí)電路中各點(diǎn)的電位解： 電位計(jì)算AB4k6kC20kS12V+12VDUA = 4V UB = 7.2V UD=+12V ； UC=12VUA =

11、 2V UB = 0第二十張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Ua = 5V a 點(diǎn)電位：ab15AUb 5V b 點(diǎn)電位：例試求圖示電路中各點(diǎn)的電位及電壓UabUb= 0V b點(diǎn)電位：Ua = 0V a 點(diǎn)電位：ab15A可見(jiàn):電位與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)； 電壓與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān). Uab = Ua- UbUab = 5VUab = 5V第二十一張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月電位與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)； 電壓與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)例試分別以電路中的a、b、c點(diǎn)為參考點(diǎn)求電位和電壓。注意：電壓等于電位之差。如Uab=Ua- Ub+_3V+_6Vabc參考點(diǎn)電位和電壓UaUbUcUabUb

12、cUcaa為參考點(diǎn)0V-3V-9V3V6V-9Vb 為參考點(diǎn)3V0V-6V3V6V-9Vc為參考點(diǎn)9V6V0V3V6V-9V第二十二張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例10 V2 +5 V+3 BCDIA 解以A點(diǎn)為參考電位時(shí)I =10 + 53 + 2= 3 AVC = 3 3 = 9 VVD= 3 2= 6 VUCD = VC VD = 15 V以B點(diǎn)為參考電位時(shí)VD = 5 VVC = 10 VUCD = VC VD= 15 V* 電路中某一點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓；*電路中各點(diǎn)的電位隨參考點(diǎn)選的不同而改變，但是任意兩點(diǎn)間的電壓不變。 電路如下圖所示，分別以A、B為參考點(diǎn)計(jì)

13、算C和D點(diǎn)的電位及UCD。第二十三張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果下圖電路中若選定C為參考點(diǎn)，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和閉合時(shí)，判斷各點(diǎn)的電位值。求下圖電路中開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)時(shí)B點(diǎn)的電位。試述電壓和電位的異同，若電路中兩點(diǎn)電位都很高，則這兩點(diǎn)間電壓是否也很高？+A24V-BCDS+12VA26K4V-12VBS4K2K第二十四張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月想想 練練1、某用電器的額定值為“220V，100W”，此電器正常工作10小時(shí)，消耗多少焦耳電能？合多少度電？2、一只標(biāo)有“220V，60W”的電燈，當(dāng)其兩端電壓為多少伏時(shí)電燈能正常發(fā)光？正常發(fā)光時(shí)電燈的電功率是多少？若加在燈兩端的電壓僅有110伏時(shí)，該燈的實(shí)際功率為多少瓦？額定功率有變化嗎？ 3、把一個(gè)電阻接在6伏的直流電源上，已知某1分鐘單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻的電量為3個(gè)庫(kù)侖，求這1分鐘內(nèi)電阻上通過(guò)的電流和電流所做的功各為多少？3A，1080J3600000J，1度電220V，60W；15W，不變。第二十五張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)