電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能（第4版）課件：直流電路

直流電路——電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能——01電路與電路圖應(yīng)用背景電路的組成與作用

電源：把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能。負載：使用電能做功的裝置，把電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能。導(dǎo)線：將電源、開關(guān)、負載接成閉合回路，輸送和分配電能。開關(guān)：控制電路的接通和斷開。電路的三種狀態(tài)通路斷路短路通路狀態(tài)：開關(guān)接通，構(gòu)成閉合回路，電路中有電流通過。斷路狀態(tài)：開關(guān)斷開或電路中某處斷開，電路中無電流。短路狀態(tài)：電路（或電路中的一部分）被短接。繪制電路圖02電路的基本物理量電流【電流的定義】

電荷的定向移動形成電流?！倦娏鞯姆较颉苛?xí)慣上規(guī)定正電荷的運動方向為電流的實際方向。電流在數(shù)值上等于單位時間（1s）內(nèi)流過導(dǎo)體橫截面的電荷量。用公式表示為

I=Q/t

【電流的單位】電流的國際單位是安培(A)。常用的還有kA、A、mA、μA。1kA=103A1A=103mA=106μA電流電荷的定向移動形成電流。習(xí)慣上規(guī)定正電荷的運動方向為電流的實際方向。大小和方向均不隨時間變化的電流稱為恒定電流，簡稱直流電流。大小隨時間變化但方向不隨時間變化的電流稱為脈動直流電流。大小和方向都隨時間變化，這樣的電流稱為交流電流。直流電流脈動直流電流交流電流電壓【電壓的定義】電壓是衡量電場力對電荷做功本領(lǐng)大小的物理量。A、B兩點之間的電壓UAB在數(shù)值上等于單位正電荷在電場力作用下，由A點移動到B點電場力所做的功?！倦妷旱姆较颉侩妷旱姆较蛞?guī)定為從高電位指向低電位的方向。電動勢在電源內(nèi)部，電源力把正電荷從低電位點（電源負極）移到高電位點（電源正極）反抗電場力所做的功與被移動電荷的電荷量的比，叫做電源的電動勢。電功與電功率1)電流做的功叫做電功。公式為：對于純電阻電路：2)電流在單位時間內(nèi)所做的功稱為電功率。3)導(dǎo)體中有電流通過，導(dǎo)體就會發(fā)熱的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。各物理量比較物理量文字符號單位及換算公式及含義方向電流IkAAmAμA1kA=103A1A=103mA=106μA正電荷定向移動的方向為電流的方向電壓UkVVmVμV1kV=103V1V=103mV=106μV=AB兩點間的電位差電壓的方向為高電位指向低電位電位V同電壓的單位=該點指向參考點的電壓方向電動勢E同電壓的單位只存在于電源內(nèi)部電源負極指向正極電功WJ(焦耳)kW·h（千瓦時，度）電功率PWkW03電阻及電阻器導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻。電阻用字母R或r表示。

電阻定律：一定材料制成的導(dǎo)體，電阻和它的長度成正比，和它的截面積成反比。

R<R電阻與電阻定律材料名稱電阻率ρ/Ω·m材料名稱電阻率ρ/Ω·m銀鎢銅錳銅鋁康銅低碳鋼鎳鉻鐵鉑碳幾種常見材料的電阻率1.65×10-81.75×10-82.83×10-81.0×10-65.3×10-81.3×10-71.06×10-71.0×10-65.0×10-74.4×10-7銅1.75×10-8例題例1若將一段阻值為R的均勻?qū)Ь€對折后并聯(lián)接起來，電阻值將變?yōu)椋ǎ?。解：設(shè)導(dǎo)線長為L,橫截面積為S，則它的體積V=SL

所以，正確答案為B。

導(dǎo)線電阻為04歐姆定律及應(yīng)用部分電路歐姆定律在電路中，流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比，和電阻值成反比。公式為：例題例1圖示電路中，已知電源電動勢E為1.5V，

電阻為100Ω，求電路中的電流。解：根據(jù)歐姆定律全電路歐姆定律閉合電路中的電流與電源電動勢成正比，與電路的總電阻成反比，即例題例有一閉合電路如圖所示，電源電動勢E=12V，其內(nèi)阻r=2Ω，負載電阻R=10Ω，求電路中的電流I、負載電阻R兩端的電壓UR、電源內(nèi)阻r上的電壓降Ur。解：根據(jù)全電路歐姆定律負載兩端電壓UR=IR=1A×10Ω=10V電源內(nèi)阻上的電壓降為Ur=Ir=1A×2Ω=2V05電阻串、并聯(lián)電路電阻串聯(lián)電路把兩個或多個電阻依次連接起來，組成中間無分支的電路，叫做電阻串聯(lián)電路。串聯(lián)電路參數(shù)測量每組自選R1、R2兩個電阻器，測量串聯(lián)電路參數(shù)，記錄到表格中。R1阻值/ΩR2阻值/ΩR1兩端電壓/VR2兩端電壓/V電路電流/A100100

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小組成員一起分析結(jié)果，小組展示。電阻并聯(lián)電路把兩個或兩個以上電阻接到電路中的兩點之間，電阻兩端承受同一個電壓的電路叫做電阻并聯(lián)電路。電阻并聯(lián)電路參數(shù)測量每組自選R1、R2兩個電阻器，測量串聯(lián)電路參數(shù)，記錄到表格中。R1阻值/ΩR2阻值/ΩR1兩端電壓/VR2兩端電壓/V電路電流/A100100

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小組成員一起分析結(jié)果，小組展示。串聯(lián)電路特點（1）流經(jīng)所有電阻的電流大小相等。I=I1=I2=I3=……（2）總電壓等于串聯(lián)電阻兩端的分電壓之和。U=U1+U2+U3+……（3）總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2+R3+……（4）在串聯(lián)電路中，各電阻上分配的電壓與電阻值成正比，各電阻上所消耗的功率與電阻值成正比。

06基爾霍夫定律復(fù)雜電路的基本術(shù)語

支路：由一個或幾個元件串聯(lián)后組成的無分支電路。節(jié)點：電路中三條或三條以上支路的連接點稱為節(jié)點?；芈罚?/p>

電路中任意一個閉合路徑稱為回路。網(wǎng)孔：

中間無支路穿過的回路稱為網(wǎng)孔例1：指出下圖電路中的支路數(shù)、節(jié)點數(shù)、回路數(shù)和網(wǎng)孔數(shù)。基爾霍夫電流定律定律內(nèi)容在任一時刻，對電路中的任一節(jié)點，流入節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和。表達式為：I1I2I3I4I5節(jié)點電流定律（KCL）基爾霍夫第一定律別名基爾霍夫電壓定律在任一時刻，對任一閉合回路，沿回路繞行方向上各段電壓的代數(shù)和為零。表達式為：

回路電壓定律（KVL)基爾霍夫第二定律別名定律內(nèi)容例題例：列出圖示電路的回路電壓方程。Uab+Ubc+Ucd+Uda=0Ucd=-E2-I3R3Ubc=I2R2Uab=E1+I1R1Ucd=-I4R4各段電壓帶入回路電壓方程，可得E1+I1R1+I2R2-E2-I3R3-I4R4=0解：據(jù)基爾霍夫電壓定律可得06戴維南定理幾個術(shù)語二端網(wǎng)絡(luò)：具有兩個引出端的電路，若流入一個引出端的電流與流出另一個引出端的電流相等，這樣的網(wǎng)絡(luò)稱為二端網(wǎng)絡(luò)。無源二端網(wǎng)絡(luò)：不含電源的二端網(wǎng)絡(luò)。有源二端網(wǎng)絡(luò)：含有電源的二端網(wǎng)絡(luò)。戴維南定理任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對外電路來說，可以用一個等效的電壓源來代替，這個等效電壓