直流電的基本知識

關(guān)于直流電的基本知識一、電路的組成

1．電路:電流流過的路徑稱為電路。2．電路的組成和狀態(tài)(1)電路的組成最簡單的電路由電源、負載、開關(guān)和聯(lián)結(jié)端組成。圖2—1a所示為一個簡單電路的實際接線圖，圖2一1b示為電路原理圖。

第2頁,共23頁，2024年2月25日，星期天第3頁,共23頁，2024年2月25日，星期天2)電路的狀態(tài)

1)通路(閉路)開關(guān)接通，構(gòu)成閉合回路，電路中有電流。

2)斷路(開路)開關(guān)斷開或電路某處斷開，電路中無電流。

3)短路電路中電位不同的兩點直接聯(lián)結(jié)或被電阻非常小的導(dǎo)體接通的狀態(tài)。短路時往往形成過大的電流，損壞供電電源、供電線路及負載，故應(yīng)采取可靠措施，盡量避免。

第4頁,共23頁，2024年2月25日，星期天二、電流

1、電流的形成電流是電荷有規(guī)則的定向移動形成的。2、電流分類電流分為直流電和交流電兩大類。直流：大小和方向都不隨時間變化的電流，稱為穩(wěn)恒電流。交流：大小和方向都隨時間變化的電流，稱為交變電流。

3、電流的大小取決于在一定時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量多少。第5頁,共23頁，2024年2月25日，星期天電流強度：1s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量稱做電流強度。

I=Q/t

電流的單位是安培，簡稱安，符號為A。若在1s內(nèi)通過導(dǎo)體的橫截面的電荷量為1C，則電流為1A。除安培外，常用的電流強度單位還有千安(kA)、毫安(mA)、微安(uA)，它們之間的換算關(guān)系是：

1kA=103A1mA=10-3A1uA=10-3mA=10-6A

第6頁,共23頁，2024年2月25日，星期天三、電動勢

1、電動勢在外力(非靜電力)作用下，單位正電荷從電源的負極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極所做的功。用字母E表示。2、E=W／QW——外力所做的功(J)Q——外力移動的電荷量(C)E——電動勢(V)3、電動勢的方向由電源的負極指向電源的正極，見圖2—2所示。第7頁,共23頁，2024年2月25日，星期天第8頁,共23頁，2024年2月25日，星期天四、電壓

1、電壓電壓是衡量電場做功本領(lǐng)大小的物理量。有時我們要用到電位差的概念，電場中兩點間的電位之差，稱為電位差，也稱電壓。用U表示。2、電壓的單位是伏特(符號為V)，除伏特外，常用的電壓單位還有毫伏(mV)，千伏(kV)，它們之間的換算關(guān)系是：

lmV=10-3VlkV=103V第9頁,共23頁，2024年2月25日，星期天3、電壓不但有大小，而且有方向，即有正負。電壓的規(guī)定方向是由高電位指向低電位。4、電壓的表示方法

(1)用箭頭表示見圖2—3a所示。

(2)用“+”極(高電位)和“一”極(低電位)表示見圖2—3b所示。

(3)用雙下標法表示見圖2—3c中，電壓UAB表示電路中A、B兩點問的電位差。第10頁,共23頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共23頁，2024年2月25日，星期天5、供電中幾種電壓

(1)高壓交流電壓在1100V以上或直流電壓在1200V以上為高壓。我國交流電網(wǎng)高壓有3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV和750kV

(2)低壓我們?nèi)粘Ｉ罨蛏a(chǎn)中用的交流電壓380V／220V屬于低壓的一種。(3)安全電壓規(guī)定42V以下的電壓為安全電壓，我國安全電壓等級有42V、36V、24V、12V、6V。

第12頁,共23頁，2024年2月25日，星期天五、電阻

1、電阻就是反映導(dǎo)體對電流起阻礙作用大小的一個物理量。電阻用字母R表示。2．電阻定律任何導(dǎo)體都有電阻。對于同一種材料，在一定溫量度下，導(dǎo)體的電阻與它的橫截面積成反比，與長度成正比。

R=ρL／SL——導(dǎo)體的長度(m)；

s——導(dǎo)體的截面積(m2)；

ρ——導(dǎo)體的電阻率（Ω·m)；

R——導(dǎo)體的電阻(Ω)。

第13頁,共23頁，2024年2月25日，星期天3、導(dǎo)體兩端的電壓是1V，導(dǎo)體內(nèi)通過的電流是1A時，這段導(dǎo)體的電阻是lΩ，除歐姆外，常用的電阻單位還有千歐（KΩ）兆歐(MΩ)，它們之間的換算關(guān)系是：

lkΩ=1000Ω

1MΩ=103kΩ=106Ω

第14頁,共23頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)歐姆定律

一、部分電路歐姆定律流過導(dǎo)體的電流強度與這段導(dǎo)體兩端的電壓成比與導(dǎo)體的電阻成反比。這一規(guī)律，稱為部分電路歐姆定律。

R=U／II=U／R

第15頁,共23頁，2024年2月25日，星期天二、全電路歐姆定律

1、全電路歐姆定律的內(nèi)容是：在一個閉合電路中，電流強度與電源的電動勢成正比，與整個電路的電阻成反比。其數(shù)學(xué)表達式為。

I=E／(R+Ro)

第16頁,共23頁，2024年2月25日，星期天三、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)

1．電阻的串聯(lián)在電路中，若兩個或兩個以上的電阻依次相連中間無分支的聯(lián)結(jié)方式叫電阻的串聯(lián)。電阻串聯(lián)電路具有下面一些特點：

(1)串聯(lián)電路中流過每個電阻的電流都相等，即

Ia=I1=I2=I3=……=In(2)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和，即Ua=U1+U2+U3+……+Un(3)串聯(lián)電路的等效電阻(即總電阻)等于各串聯(lián)電阻之和，即Ra=R1+R2+R3+……+Rn(4)在串聯(lián)電路中各電阻上分配的電壓與各電阻值成正比，即Un=(Rn／Ra)Ua

第17頁,共23頁，2024年2月25日，星期天2．電阻的并聯(lián)兩個或兩個以上的電阻接在電路中相同的兩個點之問，使每一電阻兩端都承受同一電壓的作用，電阻的這種聯(lián)結(jié)方式叫做電阻的并聯(lián)。電阻并聯(lián)電路具有下面一些特點：(1)并聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓相等，且等于電路兩端的電壓，即U1=U2=U3=……=Un(2)并聯(lián)電路中的總電流等于各電阻中的電流之和，即I=Il+I2+I3+……+In(3)并聯(lián)電路的等效電阻(即總電阻)的倒數(shù)，等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即

1／Ra=1／R1+1／R2+1／R3+……+1／Rn(4)在電阻并聯(lián)電路中，各支路分配的電流與支路的電阻值成反比，第18頁,共23頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)電功率和電能

一、電功率

1·定義電流在ls內(nèi)所做的功叫做電功率，簡稱功率。負載的功率等于負載兩端的電壓和通過負載的電流的乘積。

2．表示方法由電功率的定義可知：P=UI式中P——電功率(W)；

U——電壓(V)；

I——電流(A)。

第19頁,共23頁，2024年2月25日，星期天3.由歐姆定律，還可以把電功率的計算公式寫成下面兩種形式：

P=UI=I2RP=UI=U2／R

電功率常用的單位還有千瓦(kW)。

lkW=103W第20頁,共23頁，2024年2月25日，星期天二、電能

1．電功的定義電流流過負載時，負載將電能轉(zhuǎn)換成其他式的能(如磁、熱、機械能等)。我們把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能的過程，叫做電流做功，簡稱電功。電功的數(shù)學(xué)表達式為：

W=UIt2.由歐姆定律，還可以把電功的計算公式寫成下面兩種形式：W=I2Rt或W=(U2／R)t式中I——電流(A)；

U----電壓(V)；

R——電阻(Ω)；

W----電功(J)。第21頁,共23頁，2024年2月25日，星期天3.在實際工作中，電功的單位常用千瓦小時(kW．h)也叫