第一章 簡(jiǎn)單直流電路課件

《電工基礎(chǔ)》課件首頁第一章簡(jiǎn)單直流電路緒論一、電能的應(yīng)用及重要作用如今電能以其巨大的威力發(fā)揮著越來越重要的作用，在人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛。在現(xiàn)代工業(yè)中，各種現(xiàn)代化的生產(chǎn)機(jī)械和設(shè)備幾乎都是由電能來驅(qū)動(dòng)的；在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，排灌、田間機(jī)械化作業(yè)、糧食和飼料加工也是依靠電能來完成的；在現(xiàn)代國(guó)防中，雷達(dá)、導(dǎo)彈、軍艦等現(xiàn)代化的軍事設(shè)備同樣離不開電能；電氣機(jī)車、飛機(jī)、輪船等現(xiàn)代化的交通工具以及各種現(xiàn)代化的科研設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等也與電能有著密不可分的聯(lián)系；電燈、電話、電視機(jī)、影碟機(jī)、電腦、冰箱、微波爐、空調(diào)機(jī)……各種電器產(chǎn)品的使用，辦公自動(dòng)化和信息網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)等都離不開電能。第一章簡(jiǎn)單直流電路二、電能和優(yōu)點(diǎn)在各種形式的能量中，電能之所以占有重要的地位并獲得廣泛應(yīng)用，是因?yàn)殡娔芫哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：1．電能的生產(chǎn)方便利用轉(zhuǎn)換器（如發(fā)電機(jī)、核電站、干電池、光電池等）可以方便把其他形式的能（如熱能、水能、原子能、化學(xué)能等）轉(zhuǎn)換成電能。2．電能的輸送和分配方便電能通過導(dǎo)線可以很方便地進(jìn)行距離輸送和分配，而且輸配設(shè)備比較簡(jiǎn)單，輸電效率也很高，這樣就解決了發(fā)電廠（大多建在有能源的地方）和用電單位（遍布各地的工廠、城鄉(xiāng)等）不在一處的矛盾。此外，電能還可以以電磁波的形式向四面八方傳播，如無線電通訊等。3．電能的使用轉(zhuǎn)換方便電能可以利用電器（如電動(dòng)機(jī)、電爐、電燈等）轉(zhuǎn)換成其他形式的能（如機(jī)械能、熱能、光能等）電能之間也可以轉(zhuǎn)換，如蜊用整流器將換交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能，利用振蕩器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。4．電能的控制方便利用電能控制各種設(shè)備迅速而準(zhǔn)確，并且易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和生產(chǎn)過程的高度自動(dòng)化。例如，能對(duì)生產(chǎn)過程或設(shè)備實(shí)現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制或最佳狀態(tài)控制；能檢測(cè)生產(chǎn)過程的各種參數(shù)并轉(zhuǎn)換成一定的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)和智能化管理等。此外，利用電能還能實(shí)現(xiàn)巡回檢測(cè)、數(shù)據(jù)分折、程序顯示、故障處理等功能。第一章簡(jiǎn)單直流電路三、本課程的性質(zhì)、內(nèi)容。任務(wù)和要求電工基礎(chǔ)是中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電子類應(yīng)用專業(yè)、家用電器維修專業(yè)、機(jī)電專業(yè)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，在我校應(yīng)用電子、電氣化、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的人才培養(yǎng)中具有重要地位，該課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)、概念抽象、涉及的基礎(chǔ)理論較廣，對(duì)各專業(yè)課程來講是一門要求概念清楚、原理方法的掌握應(yīng)扎實(shí)牢固的非常重要的先修課程，且實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目較多。本課程主要是研究和應(yīng)用電路的基本元件、基本概念、基本物理量、基本定律和基本分折計(jì)算方法等。本課程的任務(wù)是通過學(xué)習(xí)掌握較系統(tǒng)的電工理論基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)一定的電工實(shí)驗(yàn)技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課打下基礎(chǔ)。具體要求是：1．掌握直流電路與交流電能的基本概念、基本定律和基本分折計(jì)算方法。3．了解電容器、自感與互感、變壓器的基本知識(shí)。4．掌握線性電路中過渡過程的基本概念和基本分析方法。5．掌握電路中基本物理量的測(cè)量方法，能用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證有關(guān)定律，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能。第一章簡(jiǎn)單直流電路第一章電路的基本概念和基本定律章目錄第一節(jié)電路的組成第二節(jié)電路中的基本物理量第三節(jié)電阻第四節(jié)歐姆定律第一章電路的基本概念和基本定律第六節(jié)電功與電功率上一頁下一頁返回結(jié)束第五節(jié)串、并聯(lián)電阻的分壓分流作用第一章簡(jiǎn)單直流電路上一頁下一頁返回結(jié)束第一章電路的基本知識(shí)和基本定律教學(xué)要求教學(xué)要求

1.了解電路的組成，了解常用電阻器，理解電路的三種狀態(tài)，理解有關(guān)基本物理量的定義，熟記它們的單位和符號(hào)。

2.熟練掌握歐姆定律及應(yīng)用。

3.了解電流熱效應(yīng)的應(yīng)用和可能造成的危害，了解負(fù)載額定值的意義。

4.了解電流做功及掌握電功率的定義。第一章簡(jiǎn)單直流電路一、電路和電路的組成二、電路圖三、電氣圖形符號(hào)第一章電路的基本知識(shí)和基本定律節(jié)目錄第一節(jié)電路的組成四、電路的三種狀態(tài)第一章簡(jiǎn)單直流電路一、電路和電路的組成1、電流所流經(jīng)的路徑稱為電路。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第1節(jié)電路及電路圖第一章簡(jiǎn)單直流電路一、電路和電路的組成2.電路通?？偸怯呻娫?、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)（導(dǎo)線和開關(guān)）等基本部分組成。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第1節(jié)電路及電路圖將非電能轉(zhuǎn)化為電能的裝置將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的裝置用于傳輸和分配電能第一章簡(jiǎn)單直流電路二、電路圖1.用統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)畫出的電路模型圖稱為電路圖。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第1節(jié)電路及電路圖2.電路圖中常用的部分圖形符號(hào)如表1-1所示。第一章簡(jiǎn)單直流電路三、電路中的電氣圖形符號(hào)第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第1節(jié)電路及電路圖第一章簡(jiǎn)單直流電路四、電路的三種狀態(tài)通路：電路各部分連接成閉合回路，有電流通過時(shí)的狀態(tài)。（負(fù)載工作狀態(tài)）開路：電路斷開，沒有電流通過時(shí)的狀態(tài)。（斷路狀態(tài)）短路：電路（或電路的一部分）被短接。如果電源兩端直接由導(dǎo)線接通的狀態(tài)為電源短路，這是一種危險(xiǎn)狀態(tài)，應(yīng)避免出現(xiàn)。（故障狀態(tài)）（a） (b) (c)第一章簡(jiǎn)單直流電路一、電流二、電壓與電位第一章電路的基本知識(shí)和基本定律節(jié)目錄第二節(jié)電路中的基本物理量三、電動(dòng)勢(shì)第一章簡(jiǎn)單直流電路1、電流

(1)、電流的形成電荷的定向運(yùn)動(dòng)稱為電流。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第2節(jié)電路中的基本物理量第一章簡(jiǎn)單直流電路(2)、電流的實(shí)際方向規(guī)定以正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第2節(jié)電流I第一章簡(jiǎn)單直流電路(3)、電流的參考方向在分析或計(jì)算電路時(shí)，常常要求求出電流的實(shí)際方向。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第2節(jié)電流第一章簡(jiǎn)單直流電路正電荷運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定為電流的實(shí)際方向。電流的方向用箭頭或雙下標(biāo)表示。任意假設(shè)的電流方向稱為電流的參考方向。

如果求出的電流值為正，說明參考方向與實(shí)際方向一致，否則說明參考方向與實(shí)際方向相反。電流的實(shí)際方向和參考方向

第一章簡(jiǎn)單直流電路(4)、電流的大小通常規(guī)定用單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量來表示電流的大小，以字母I表示。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第2節(jié)電流

我們規(guī)定：電量的單位是C，時(shí)間的單位是s，那么電流的單位是A。電流常用的單位還有kA、mA、μA，其換算關(guān)系是：第一章簡(jiǎn)單直流電路(5)、直流電流直流電流:凡大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流，稱為直流電流，簡(jiǎn)稱直流（DC）。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第2節(jié)電流0It第一章簡(jiǎn)單直流電路(6)、交流電流第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第2節(jié)電流交流電流:凡大小和方向都隨時(shí)間變化的電流，稱為交變電流，簡(jiǎn)稱交流（AC）。0第一章簡(jiǎn)單直流電路舉例第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第2節(jié)電流例：某導(dǎo)體在5min內(nèi)均勻通過的電荷量為4.5C，求導(dǎo)體中的電流是多少？例1—1：某導(dǎo)體在6min內(nèi)均勻流過橫截面的電荷量為9C，問流過該導(dǎo)體的電流是多少毫安？已知：Q=9C，t=6×60=360s。求：I。解：I==0.025A=25mA解：第一章簡(jiǎn)單直流電路(7)、電流的測(cè)量電流的測(cè)量：第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第2節(jié)電流

測(cè)量電流時(shí)必須把電流表串聯(lián)在電路中，同時(shí)要選擇好電流表的量程（測(cè)量范圍），使其大于實(shí)際電流的數(shù)值。測(cè)量直流電流時(shí),還必須使電流從表的正端流入，負(fù)端流出。負(fù)載開關(guān)電源AA第一章簡(jiǎn)單直流電路萬用表直流電流檔的使用讀數(shù):①讀標(biāo)“mA”的刻度線；圖1-10所示。②轉(zhuǎn)換開關(guān)所指的電流值，即為量程。③在量程內(nèi)，指針擺到任意位置時(shí)，按所指的刻度進(jìn)行換算。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第2節(jié)電流

第一章簡(jiǎn)單直流電路1、電壓2、電位3、電壓與電位的關(guān)系4、舉例

第一章電路的基本知識(shí)和基本定律節(jié)目錄二、電壓與電位第一章簡(jiǎn)單直流電路1、電壓

（1）、電壓的定義

電場(chǎng)力把單位正電荷從電場(chǎng)中a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)所做的功稱為a、b兩點(diǎn)的電壓，用Uab表示。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第3節(jié)電壓與電位第一章簡(jiǎn)單直流電路（2）、電壓的單位

電壓的單位稱為伏特，簡(jiǎn)稱伏，用符號(hào)V表示。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律

我們規(guī)定：電場(chǎng)力把1C電量的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，如果所做的功為1J，那么a、b兩點(diǎn)間的電壓就是1V。電壓常用的單位還有kV、mV、μV，其換算關(guān)系是：1kV=103V1V=103mV1mV=103uV第3節(jié)電壓與電位第一章簡(jiǎn)單直流電路（3）電壓的方向第一章電路的基本知識(shí)和基本定律

習(xí)慣上規(guī)定，電場(chǎng)力移動(dòng)正電荷做功的方向?yàn)殡妷旱膶?shí)際方向，電壓的實(shí)際方向也就是電位降的方向，即高電位指向低電位的方向，所以電壓又稱電位降。

電壓的參考方向有幾種表示方法。第3節(jié)電壓與電位

第一種表示是用箭頭表示。箭頭由假定的高電位指向低電位。

第二種表示是用雙下標(biāo)字母表示。如Uab，前一個(gè)下標(biāo)字母a表示假定的高電位，后一個(gè)字母b表示假定的低電位。第一章簡(jiǎn)單直流電路（4）、電壓的測(cè)量：第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第3節(jié)電壓與電位。負(fù)載開關(guān)電源VV第一章簡(jiǎn)單直流電路（5）、電壓測(cè)量的注意事項(xiàng)第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第3節(jié)電壓與電位

測(cè)量電壓時(shí)必須把電壓表并聯(lián)在被測(cè)電路中，同時(shí)要選擇好電壓表的量程（測(cè)量范圍），使其大于實(shí)際電壓的數(shù)值。測(cè)量直流電壓時(shí),還必須使電壓表的正負(fù)極和被測(cè)電壓一致。第一章簡(jiǎn)單直流電路2、電位

電位等于電場(chǎng)力將單位正電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功。用符號(hào)φ表示，以o點(diǎn)為參考點(diǎn)，則a點(diǎn)的電位為:第一章電路的基本知識(shí)和基本定律

參考點(diǎn)的電位等于零。參考點(diǎn)又稱為零電位點(diǎn)。高于參考點(diǎn)的電位是正電位。低于參考點(diǎn)的電位是負(fù)電位。

電位的單位與電壓相同，也是V。第3節(jié)電壓與電位第一章簡(jiǎn)單直流電路電位的測(cè)量第一章簡(jiǎn)單直流電路3、電壓與電位的關(guān)系

結(jié)論：電路中任意兩點(diǎn)間的電壓就等于兩點(diǎn)間的電位之差，所以電壓又稱為電位差。第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第3節(jié)電壓與電位abo整理得：第一章簡(jiǎn)單直流電路在如圖1—5所示電路中，用電壓表測(cè)量a、b、c、d每?jī)牲c(diǎn)的電壓Uab、Uac、Uad、Ubc、Ubd、Ucd時(shí)，要測(cè)量六次，且每次改接表的接線柱非常麻煩。若任選一個(gè)參考點(diǎn)，如a點(diǎn)，則只需用電壓表測(cè)量b、c、d三點(diǎn)的電位值φ、φ、φ，就能知道全部電壓。可見，引入電位分析電路有兩個(gè)好處，一是方便測(cè)量，二是減少測(cè)量次數(shù)。所以，在實(shí)際工作中電位的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

圖1—5所示電路第一章簡(jiǎn)單直流電路電壓與電位的關(guān)系小結(jié)第一章電路的基本知識(shí)和基本定律

結(jié)論一：參考點(diǎn)改變，各點(diǎn)的電位隨之改變，即各點(diǎn)的電位與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)。

結(jié)論二：不管參考點(diǎn)如何變化，兩點(diǎn)間的電壓（電位差）是不變的，即電位差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。

電路中，參考點(diǎn)可以任意選定。在電力工程中，常取大地為參考點(diǎn)。因此，凡是外殼接大地的電氣設(shè)備，其外殼都是零電位；有些不接大地的設(shè)備，在分析其工作原理時(shí)，常常選用許多元件匯集的公共點(diǎn)作為零電位點(diǎn)，即參考點(diǎn)，并在電路圖中用符號(hào)“”表示；接大地則用符號(hào)“”表示，以示區(qū)別。第3節(jié)電壓與電位第一章簡(jiǎn)單直流電路舉例

舉例第一章電路的基本知識(shí)和基本定律

在圖中，已知UCO=3V，UCD=2V.試分別以D點(diǎn)和O點(diǎn)為參考點(diǎn)，求各點(diǎn)的電位及D、O兩點(diǎn)的電壓UDO

。第3節(jié)電壓與電位第一章簡(jiǎn)單直流電路舉例第一章電路的基本知識(shí)和基本定律

解：（1）以D點(diǎn)為參考點(diǎn)，即φD=0V因?yàn)樗缘?節(jié)電壓與電位又因?yàn)?/p>

所以第一章簡(jiǎn)單直流電路舉例第一章電路的基本知識(shí)和基本定律（2）以O(shè)點(diǎn)為參考點(diǎn)，即φO=0V因?yàn)樗砸驗(yàn)樗缘?節(jié)電壓與電位第一章簡(jiǎn)單直流電路4、電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)是衡量外力即非靜電力做功能力的物理量。外力克服電場(chǎng)力把單位正電荷從電源的負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功，稱為電源的電動(dòng)勢(shì)。

電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向與電壓實(shí)際方向相反，規(guī)定為由負(fù)極指向正極。第一章簡(jiǎn)單直流電路第一章簡(jiǎn)單直流電路電動(dòng)勢(shì)圖1第一章簡(jiǎn)單直流電路電動(dòng)勢(shì)圖2第一章簡(jiǎn)單直流電路電動(dòng)勢(shì)符號(hào)第一章簡(jiǎn)單直流電路電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)方向第一章簡(jiǎn)單直流電路想一想想一想：1.電流I、電壓U、電位φ正負(fù)的意義是什么？2.電壓與電位的主要區(qū)別是什么？如果電路中某兩點(diǎn)的電位都很高，這兩點(diǎn)之間的電壓是否就很大？3.電源內(nèi)部和電源外部電路中電荷移動(dòng)的原因是否一樣？第一章簡(jiǎn)單直流電路第三節(jié)、電阻一、電阻1、電阻電阻就是反映導(dǎo)體對(duì)電流產(chǎn)生阻礙作用大小的一個(gè)物理量，其定義是：某段導(dǎo)體兩端的電壓U和通過這段導(dǎo)體的電流I的比值，叫做這段導(dǎo)體的電阻，用符號(hào)R表示，即：

R=U/I電阻的單位是歐姆，簡(jiǎn)稱歐，用符號(hào)Ω表示。當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是1V，導(dǎo)體內(nèi)通過的電流為1A時(shí)，這段導(dǎo)體的電阻就是1Ω。電阻的單位除歐姆外，常用的單位還有kΩ（千歐）和MΩ（兆歐），它們之間的換算關(guān)系是：1MΩ=10kΩ1kΩ=10kΩ第一章簡(jiǎn)單直流電路2、電阻定律電阻是導(dǎo)體的固有參數(shù)，它的大小與導(dǎo)體的幾何尺寸和導(dǎo)體的材料性質(zhì)有關(guān)，而與導(dǎo)體兩端的電壓和流過導(dǎo)體的電流大小無關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明：在一定溫度下，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比，并與導(dǎo)體材料的性質(zhì)有關(guān)，這一規(guī)律稱為電阻定律。對(duì)于長(zhǎng)度為l，截面積為S的導(dǎo)體，其電阻R用公式表示為：R=ρL/S式中，p是與導(dǎo)體材料性質(zhì)有關(guān)的物理量，稱為電阻率。電阻率通常是在20℃時(shí)，長(zhǎng)1m而橫截面積為1m2的某種材料的電阻值，即：ρ=RS/L當(dāng)l的單位位m，S的單位為m時(shí)，ρ的單位是Ω·m。第一章簡(jiǎn)單直流電路3、電阻與溫度的關(guān)系電阻與溫度的關(guān)系導(dǎo)體的電阻值不僅與材料的種類、尺寸有關(guān)，還和溫度有關(guān)。例如，當(dāng)溫度升高后，一般金屬材料的電阻值就會(huì)增大，而碳、電解液及某些合金材料料的電阻值會(huì)減小。P10見表1-2第一章簡(jiǎn)單直流電路電阻溫度系數(shù)幾種材料的電阻溫度系數(shù)見P10表1-2?？梢姡琣有正負(fù)，當(dāng)a>0時(shí)，導(dǎo)體的電阻值隨溫度的升高而增大，這類導(dǎo)體為正溫度系數(shù)材料，如各種金屬材料等；當(dāng)a<0時(shí)，導(dǎo)體的電阻值隨溫度的升高而減小，這類導(dǎo)體為負(fù)溫度系數(shù)材料，如碳及某些半導(dǎo)體材料等，熱敏電阻就是由這樣的半導(dǎo)體材料制成的，第一章簡(jiǎn)單直流電路

圖1-9常用電阻器的外形及圖形符號(hào)

1-微調(diào)電位器2-線繞電位器(帶開關(guān))3-線繞可變電阻器4-滑線式變阻器5-硬膜電位器6-實(shí)心電阻器(帶散熱器)

7-線繞電阻器(帶散熱器)

8-硬質(zhì)電阻器和薄膜電阻器第一章簡(jiǎn)單直流電路二、常用電阻器

二、常用電阻器

1．電阻器及其分類利用導(dǎo)體的電阻性能制成具有一定阻值的實(shí)體元件，稱為電阻器，通常簡(jiǎn)稱電阻。電阻器是各種電路中經(jīng)常使用的基本元件之一，主要用來穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，作為分流器和分壓器以及消耗電能的負(fù)載電阻器。電阻器的種類繁多，結(jié)構(gòu)形式各異。一般根據(jù)其工作特性及電路功能可分為固定電阻器、可變電阻器、敏感電阻器三大類。2.電阻器的主要指標(biāo)電阻器的指標(biāo)有標(biāo)稱阻值、允許偏聽偏差、額定功率、最高工作電壓、溫度特性等，其中，標(biāo)稱阻值、允許偏差和額定功率是主要指標(biāo)，第一章簡(jiǎn)單直流電路色環(huán)顏色第一色環(huán)A（第一位數(shù)）第二色環(huán)B（第二位數(shù)）第三色環(huán)C（倍乘數(shù)）第四色環(huán)D（偏差）黑—0×100棕11×101±1%紅22×102±2%橙33×103黃44×104綠55×105±0.5%藍(lán)66×106紫77×107灰88×108白99×109金——×10-1±5%銀——×10-2±10%本身顏色———±20%第一章簡(jiǎn)單直流電路圖1-10色標(biāo)法示例第一章簡(jiǎn)單直流電路想一想：想一想：1．根據(jù)R=U/I能否說R與U成正比，與I成反比？當(dāng)U=0時(shí)，R也等于零嗎？為什么？2．在修理收音機(jī)時(shí)，需要一個(gè)7.8K的電阻器，能否買到？為什么？3．將一根導(dǎo)線對(duì)折后，其阻值將怎樣變化？對(duì)折后的電阻值是原來的幾倍？第一章簡(jiǎn)單直流電路第四節(jié)歐姆定律一.一段無源支路的歐姆定律既然導(dǎo)體兩端有電壓時(shí)，導(dǎo)體中才會(huì)有電流產(chǎn)生，而且導(dǎo)體的電阻對(duì)電流還有阻礙作用。那么，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻有什么關(guān)系呢？德國(guó)物理學(xué)家歐姆（1787—1854年）在1827年最先用實(shí)驗(yàn)的方法發(fā)現(xiàn)了電流跟電壓、電阻的關(guān)系，叫做歐姆定律。見下圖第一章簡(jiǎn)單直流電路

IRURab假設(shè):

與的方向一致例假設(shè):IR

與UR

的方向相反

IRURab第一章簡(jiǎn)單直流電路RUI注意：用歐姆定律列方程時(shí)，一定要在圖中標(biāo)明電壓、電流參考方向。RUIRUI歐姆定律第一章簡(jiǎn)單直流電路線性電阻和非線性電阻第一章簡(jiǎn)單直流電路伏-安特性iuRiuui線性電阻非線性電阻(一)無源元件1.電阻R（常用單位：、k、M）電路元件第一章簡(jiǎn)單直流電路

含源支路歐姆定律

(支路中含有電動(dòng)勢(shì)時(shí)的歐姆定律)當(dāng)Uab>E

時(shí)，I>0表明方向與圖中假設(shè)方向一致。當(dāng)Uab<E時(shí)，I<0表明方向與圖中假設(shè)方向相反。E+_baIUabR第一章簡(jiǎn)單直流電路例1-4例1-4已知某電阻為30，加在它兩端的電壓為12V，求流過它的電流為多大？已知：R=30，U=12V。求：I。解：I=U/R=0.4A第一章簡(jiǎn)單直流電路二、全電路歐姆定律第一章簡(jiǎn)單直流電路在如圖1—13所示的全電路中在如圖1—13所示的全電路中，R是負(fù)載電阻，點(diǎn)劃線框內(nèi)表示的是一個(gè)電源，其中，E是電源的電動(dòng)勢(shì)，r是電源的內(nèi)電阻（簡(jiǎn)稱內(nèi)阻）。為了分析電路的方便，通常把一個(gè)實(shí)際電源的內(nèi)阻r單獨(dú)畫出。而實(shí)際上內(nèi)阻r是電源內(nèi)部，與電動(dòng)勢(shì)是分不開的。內(nèi)阻也可以不單獨(dú)畫出，而只在電源符號(hào)旁邊注明是內(nèi)阻的數(shù)值即可。當(dāng)開關(guān)S閉合后，對(duì)外電路，負(fù)載電阻兩端的電壓為：U=IR對(duì)內(nèi)電路，電源的端電壓為：U=E-Ir由電路可看出，負(fù)載電阻兩端的電壓與電源的端電壓是相等的，所以有：IR=E-Ir

即：I=E/r+R上式表明，全電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路中內(nèi)阻和外加電阻之和成反比，這個(gè)規(guī)律稱為全電路歐姆定律。第一章簡(jiǎn)單直流電路三、電源的外特性R↑→I=E/r+R↓→U=Ir↓→U=(E-Ir)↑

→Q點(diǎn)↑第一章簡(jiǎn)單直流電路電源的外特性，

由I=E/R+r可得：E=I（r+R）=Ir+IR=Ur+U上式答為電壓平衡方程，其中，U=Ir電源內(nèi)阻上的電壓降，答為內(nèi)壓降；U=IR是電源的端電壓，也是負(fù)載兩端的電壓。可見，電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)壓降與電源端電壓之和。由電壓平衡方程可得出電源端電壓U與電源電動(dòng)勢(shì)E的關(guān)系為：U=E-Ur=E-Ir可見，當(dāng)電源具有一定的內(nèi)阻時(shí)，其端電壓總是小于電源的電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定時(shí)，電源的端電壓U將隨負(fù)載電流I的變化而變化。我們把電源端的電壓隨負(fù)載電流變化的關(guān)系，稱為電源的外特性，第一章簡(jiǎn)單直流電路1.電壓源伏安特性電壓源模型IUEUIRO+-ERo越小特性越平有源元件主要介紹有源元件中的兩種電源：電壓源和電流源。第一章簡(jiǎn)單直流電路理想電壓源（恒壓源）:

RO=0時(shí)的電壓源.特點(diǎn)：(1）輸出電壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢(shì)。即Uab

E；（2）電源中的電流由外電路決定。IE+_abUab伏安特性IUabE第一章簡(jiǎn)單直流電路電路的三種狀態(tài)第一章簡(jiǎn)單直流電路三、電路的工作狀態(tài)（一）通路第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第1節(jié)電路及電路圖

通路就是電源與負(fù)載構(gòu)成的閉合回路，電路中有電流通過，電路正常工作。第一章簡(jiǎn)單直流電路三、電路的工作狀態(tài)（二）斷路第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第1節(jié)電路及電路圖

斷路就是電源與負(fù)載未接成閉合回路，電路中沒有電流通過。斷路又稱為開路。第一章簡(jiǎn)單直流電路三、電路的工作狀態(tài)（三）短路第一章電路的基本知識(shí)和基本定律第1節(jié)電路及電路圖

短路就是電源未經(jīng)負(fù)載而直接由導(dǎo)線（導(dǎo)體）構(gòu)成通路，電路中電流比通路時(shí)大得多，可能燒壞電源和其他設(shè)備。第一章簡(jiǎn)單直流電路例1—5例1—5在如圖1—13所示電路中，已知電源電動(dòng)勢(shì)力為24V，內(nèi)阻為4，負(fù)載電阻為20。試求：（1）電路中的電流；（2）電源的端電壓；（3）負(fù)載電阻的電壓；（4）內(nèi)壓降。已知：E=24V，r=4，R=20。求：（1）I；（2）U；（3）U；（4）U。解：I=U=E-Ir=24-1×4=20VU=IR=1×20=20VU=Ir=1×4=4V第一章簡(jiǎn)單直流電路例1—6例1—6在如圖1—16所示電路中，當(dāng)開關(guān)S分別打在1、2、3位置時(shí)，電路處于什么狀態(tài)？電流表和電壓表的讀數(shù)是多少？已知：E=6V，r=0.2Ω,R=9.8Ω。求：當(dāng)開關(guān)S分別打在1、2、3位置，電路的狀態(tài)以及電流表電壓表的讀第一章簡(jiǎn)單直流電路例1-6解：當(dāng)開關(guān)S打在1位置時(shí)，電路處于短路狀態(tài)，I=E/r=6/0.2=30AU=0V當(dāng)開關(guān)S打在2位置時(shí)，電路處于開路狀態(tài)，I=0AU=E=6V當(dāng)開關(guān)S打在3位置時(shí)，電路處于通路狀態(tài)，I=U/r+R=6/0.2+9.8=0.6AE-Ir=6-0.6×0.2=5.88V第一章簡(jiǎn)單直流電路想一想想一想：下列的說法對(duì)嗎？為什么？1.當(dāng)電源的內(nèi)阻為零時(shí)，電源電動(dòng)勢(shì)的大小就等于電源電壓。2.當(dāng)電路開路時(shí)，電源電動(dòng)勢(shì)的大小就等于電源端電壓。3.在通路狀態(tài)下負(fù)載電阻變大，端電壓就下降。4.在短路狀態(tài)下內(nèi)壓降等于零。5.在電源電壓一定的情況下，電阻大的負(fù)載是大負(fù)載。第一章簡(jiǎn)單直流電路第五節(jié)、電功與電功率

一、電功電流流過負(fù)載時(shí)，負(fù)載就把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能（如熱能、光能、機(jī)械能等），電流就做了功。電流所做的功叫做電功，用符號(hào)W表示。電流在一段電路上所做的功，與這段電路兩端的電壓U、流過電路的電流I和通電時(shí)間t成正比，用公式表示為：W=I2Rt=U2/Rt若該段電路的電阻為R，根據(jù)歐姆定律，則有：若電壓U的單位為V，電流I的單位為A，電阻R的單位為Ω，時(shí)間t的單位為s，則電功W的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用符號(hào)J表示。在實(shí)際工作中，電功常用的單位還有千瓦時(shí)（kW·h），俗稱“度”。電功的多少可用電能表來計(jì)量。第一章簡(jiǎn)單直流電路例1—7例1—7若燈泡的電阻為24Ω，通過燈泡的電流為150mA，試求燈泡在2h內(nèi)所消耗的電能是多少？已知：R=24Ω，I=150mA=0.15A，t=2×60×60=7200s，求：W。解：W=IRt=0.15×24×7200=3888J第一章簡(jiǎn)單直流電路二、電功率

電功描述了電流做功的多少，但不能描述電流做功的快慢。因此，引入電功率這一物理量來描述電流做功的快慢。電流在單位時(shí)間（1s）內(nèi)所做的功，稱為電功率，用符號(hào)P表示。其公式為：P=W/t=UI=I2R=U2/R電功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，用符號(hào)W表示。若電流在1s內(nèi)所做的功為1J，則電功率就是1W。除瓦外，電功率常用的單位還有kW（千瓦）和mW（毫瓦），它們之間的換算關(guān)系是：1kW=10W1W=10OOmW1mW=1000uW電路中的電功率可用功率表測(cè)量。第一章簡(jiǎn)單直流電路例1-8例1-8電路如圖1—17所示。已知電源的電動(dòng)勢(shì)為100V，內(nèi)阻為10Ω，燈泡的電阻為90Ω。試求：（1）電源功率；（2）負(fù)載功率（3）內(nèi)損耗功率已知：E=100V，r=10Ω，R=90Ω，求：（1）Pe；（2）P；（3）Pr。解：電路中的電流：I=E/r+R=100/10+90=1AP=EI=100×1=100WP=IR=1×90=90WP=Ir=1×10=10W第一章簡(jiǎn)單直流電路3．負(fù)載獲得最大功率的條件3．負(fù)載獲得最大功率的條件由功率平衡方程得知，電源產(chǎn)生的功率一部分損耗在內(nèi)電路中，剩余部分才能傳輸給負(fù)載。內(nèi)電路損失的功率越小，負(fù)載從電源取用的功率越大。在電子電路中，總是希望負(fù)載能獲得最大功率，那么，在什么情況下，負(fù)載才能從電源獲得最大功率呢？下面就來討論這一問題。在如圖1—18a所示電路中，流過負(fù)載電阻R的電流為：I=負(fù)載電阻R獲得的功率為：P=IR=（）R=第一章簡(jiǎn)單直流電路圖