電流與電壓和電阻的關(guān)系課件

電流、電壓和電阻的關(guān)系電流的定義電荷的流動(dòng)電流是指電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)的現(xiàn)象。它衡量的是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流的方向電流的方向被定義為正電荷移動(dòng)的方向。在實(shí)際應(yīng)用中，通常用電流計(jì)來(lái)測(cè)量電流的大小和方向。電流的單位電流的單位是安培（A），1安培表示每秒鐘有1庫(kù)侖的電荷通過(guò)導(dǎo)體的橫截面。電壓的定義電勢(shì)差電壓是兩個(gè)點(diǎn)之間的電勢(shì)差，表示電荷從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)所需的能量。單位：伏特(V)電壓的單位是伏特(V)，一個(gè)伏特代表一個(gè)庫(kù)侖電荷移動(dòng)一個(gè)焦耳的能量。電壓的作用電壓是驅(qū)使電流在電路中流動(dòng)的動(dòng)力，就像水壓驅(qū)動(dòng)水流一樣。歐姆定律關(guān)系歐姆定律描述了電流、電壓和電阻之間的關(guān)系。公式電流(I)等于電壓(U)除以電阻(R):I=U/R。應(yīng)用歐姆定律是電路分析中的基本定律，可用于計(jì)算電路中的電流、電壓或電阻。電阻的定義阻礙電流的元件電阻器是電路中的一種元件，它會(huì)阻礙電流的流動(dòng)。能量轉(zhuǎn)換電阻器會(huì)將電能轉(zhuǎn)化為熱能，例如電爐絲和電熱毯。歐姆定律電阻的大小可以用歐姆定律來(lái)計(jì)算，它與電壓和電流成正比。電阻的計(jì)算1歐姆定律電阻值=電壓/電流2電阻色環(huán)通過(guò)色環(huán)識(shí)別電阻阻值3電阻測(cè)量?jī)x利用電阻測(cè)量?jī)x直接測(cè)量電阻值串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的關(guān)系1電流相同2電壓分壓3電阻疊加并聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的關(guān)系1電壓相同并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓都相等，等于電源電壓。2電流分流總電流等于各支路電流之和，電流在各支路之間進(jìn)行分流。3電阻倒數(shù)相加總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。電池組的串聯(lián)和并聯(lián)串聯(lián)電池組的電壓等于各個(gè)電池電壓的總和，而電流保持不變。并聯(lián)電池組的電壓保持不變，而電流等于各個(gè)電池電流的總和。串聯(lián)電池組可以提高電壓，而并聯(lián)電池組可以提高電流。電流的方向和電路的方向電流的方向是從電源的正極流向負(fù)極。電路的方向是從電源的正極流向負(fù)極，再?gòu)呢?fù)極流向正極形成閉合回路。導(dǎo)體與絕緣體導(dǎo)體導(dǎo)體是允許電流通過(guò)的材料。導(dǎo)體中的電子很容易移動(dòng)，因此可以輕松地傳導(dǎo)電流。絕緣體絕緣體是阻止電流通過(guò)的材料。絕緣體中的電子不易移動(dòng)，因此不能傳導(dǎo)電流。導(dǎo)體電阻的影響因素導(dǎo)體材料不同的材料具有不同的電阻率，電阻率越低，電阻越小。導(dǎo)體長(zhǎng)度導(dǎo)體長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大。導(dǎo)體截面積導(dǎo)體截面積越大，電阻越小。溫度溫度升高，大多數(shù)導(dǎo)體的電阻會(huì)增大。電阻的溫度系數(shù)1正溫度系數(shù)大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大。2負(fù)溫度系數(shù)一些半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度升高而減小。3溫度系數(shù)衡量溫度變化對(duì)電阻影響的指標(biāo)。電阻的功率電阻的功率是指電阻器消耗的能量，它與電壓、電流和電阻有關(guān)。電池的內(nèi)阻和EMF內(nèi)阻電池內(nèi)部的電阻，會(huì)造成電壓下降。EMF電池的電動(dòng)勢(shì)，表示電池儲(chǔ)存的能量。電壓源和電流源電壓源電壓源提供恒定電壓，無(wú)論負(fù)載電流如何變化。電流源電流源提供恒定電流，無(wú)論負(fù)載電壓如何變化。理想電壓源和理想電流源理想電壓源電壓恒定，不受負(fù)載變化影響。理想電流源電流恒定，不受負(fù)載變化影響。電壓源和電流源的等效變換電壓源變換將一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻轉(zhuǎn)換為一個(gè)電流源和一個(gè)電阻。電流源變換將一個(gè)電流源和一個(gè)電阻轉(zhuǎn)換為一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻。等效變換原則變換前后，在端口處電流和電壓保持不變。電路的等效變換1簡(jiǎn)化電路將復(fù)雜的電路簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的等效電路，便于分析和計(jì)算。2求解電路利用等效變換方法，可以更容易地求解電路中的電流和電壓。3電路設(shè)計(jì)在電路設(shè)計(jì)中，等效變換可以幫助我們選擇合適的元器件。電路方程的建立1基爾霍夫電壓定律閉合回路中電壓代數(shù)和為零2基爾霍夫電流定律節(jié)點(diǎn)電流代數(shù)和為零3歐姆定律電壓等于電流乘以電阻電路分析的步驟理解電路確定電路中的元件，識(shí)別電源、負(fù)載和連接方式。建立方程根據(jù)電路元件的特性和電路連接方式，建立電路方程組。求解未知量利用電路方程組，求解電路中各元件的電流、電壓和功率。驗(yàn)證結(jié)果檢查計(jì)算結(jié)果是否符合實(shí)際情況，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和解釋。控制電流和電壓的方法電阻通過(guò)改變電路中的電阻值，可以控制電流和電壓。增加電阻可以降低電流，減少電阻可以增加電流。同樣，增加電阻可以降低電壓，減少電阻可以增加電壓。開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)可以斷開(kāi)或接通電路，從而控制電流的流動(dòng)。打開(kāi)開(kāi)關(guān)，電流可以流動(dòng)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)，電流停止流動(dòng)?？勺冸娮杩勺冸娮杩梢酝ㄟ^(guò)改變其阻值來(lái)調(diào)節(jié)電流和電壓?？勺冸娮璩Ｓ糜谡{(diào)節(jié)電器的亮度、音量等。分壓器和分流器分壓器通過(guò)串聯(lián)電阻來(lái)分配電壓分流器通過(guò)并聯(lián)電阻來(lái)分配電流電壓表和電流表的接法電壓表電壓表必須并聯(lián)連接到電路中，以測(cè)量?jī)蓚€(gè)點(diǎn)之間的電壓差。電流表電流表必須串聯(lián)連接到電路中，以測(cè)量通過(guò)電路的電流。電路元件的功率計(jì)算功率(P)電壓(U)電流(I)電阻(R)P=U*IU=P/II=P/UR=U/I電路元件的散熱問(wèn)題功率損耗電路元件在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，這是由于電能轉(zhuǎn)化為熱能的損耗。溫度升高過(guò)高的溫度會(huì)導(dǎo)致元件性能下降，甚至損壞，影響電路的正常工作。散熱措施為了防止元件過(guò)熱，需要采取散熱措施，例如使用散熱器、風(fēng)扇等。電能的利用效率概念電能轉(zhuǎn)化為有用功的比例公式效率=有用功/總功影響因素設(shè)備性能、線(xiàn)路損耗、使用環(huán)境等電能的損耗與浪費(fèi)傳輸損耗設(shè)備損耗用戶(hù)浪費(fèi)電能的損耗和浪費(fèi)是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，需要我們重視。電力系統(tǒng)中的供配電發(fā)電電力系統(tǒng)以發(fā)電廠(chǎng)為起點(diǎn)，利用各種能源（如煤炭、水力、核能等）發(fā)電。輸電高壓輸電線(xiàn)將電力從發(fā)電廠(chǎng)輸送到各個(gè)城市和地區(qū)。配電配電網(wǎng)絡(luò)將高壓電力轉(zhuǎn)換為低壓電力，并分配給最終用戶(hù)。輸電線(xiàn)路中的電壓降10%電壓降電力傳輸過(guò)程中的電壓損失。100K電力損失電壓降導(dǎo)致的電力損耗。1000線(xiàn)路電阻輸電線(xiàn)路的電阻。100M輸電距離輸電線(xiàn)路的長(zhǎng)度。家庭用電中的電阻、電流和電壓1電阻家用電器都有一定的電阻，例如電燈泡、電熱水器等。2電流電流的大小取決于電壓和電阻，電壓越高，電流越大；電阻越大，電流越小。