电路的基本物理量

电路的基本物理量,电路基本物理量：电流、电压、电位、电动势、电能和电功率,一、电荷及特性,同种电荷相排斥异种电荷相吸引,电路的基本物理量-电流,一、电流的形成,电流概念,带电粒子或电荷在电场力作用下的定向运动形成电流。,二、电流大小,1.电流的大小电荷的有规则的定向运动就形成了电流。人们习惯规定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。(电流动画),电流的大小用电流强度（简称电流）来表示。电流强度在数值上等于单位时间内通过导线某一截面的电荷量，用符号i表示。则：,大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流电流，采用大写字母I表示，则,电流的单位是安培（简称安），用符号A表示；电荷量的单位为库仑（简称库），用符号C表示；时间的单位为秒，用符号s表示。当电流很小时，常用单位为毫安（mA）或微安；当电流很大时，常用单位为千安（kA）。它们之间的换算关系为：1A=1000mA=103mA1A=1000000A=106A1kA=1000A=103A,2.单位,三、电流的实际方向与参考方向,电流的实际方向为正电荷的运动方向。电路中,电流从正极流出,负极进入。电路图上标示的电流方向为参考方向，参考方向是为列写方程式提供依据的，实际方向根据计算结果来定。,图1.3简单电路,电流的实际方向与参考方向在电路分析中，任意选定一个方向作为电流的方向，这个方向就称为电流的参考方向，又称为电流的正方向.当电流的参考方向与实际方向相同时，电流为正值。若电流的参考方向与实际方向相反，则电流为负值。,图1.3简单电路,在电路分析中，任意选定一个方向作为电流的方向，这个方向就称为电流的参考方向，又称为电流的正方向.当电流的参考方向与实际方向相同时，电流为正值。若电流的参考方向与实际方向相反，则电流为负值。,电流的实际方向与参考方向,电流参考方向的标注法,I,I,Iab,a,b,电流的测量,实验室中常用的电流表的外形特征,电路图符号,甲图为两个量程共用一个-接线柱标着“0.6”“3”的为正接线柱乙图为两个量程共用一个+接线柱标着“0.6”“3”的为负接线柱,电流表的刻度盘,根据量程确定每个大格和每个小格(分度值)所表示的电流值,甲图,量程,0-0.6A,每个大格,分度值,分度值,每个大格,0.02安,0.2安,0.1安,1安,乙图,0-3A,量程,那么电流表使用时应注意什么呢？,使用前检查指针是否指在零刻线处调零,调节点,被测电流超过电流表的量程时，不仅测不出电流值，电流表的指针还会被打弯，甚至烧杯电流表在不能预先估计被测电流大小的情况下，要先用电路的一个线头迅速试触电流表的接线柱，看看指针的偏转是否在量程之内,试触,校正好的电流表就可以使用了，使用时必须使电流从“十”接线柱流进电流表从“一”接线柱流出电流表,怎样在电流表上读数电流表的指针向右偏得越多，表示流过它的电流越大。（1）明确电流表的量程。即电流表的接线柱连的是00.6A还是03A的量程。（2）确定电流表的分度值。如果用00.6A的量程,每个小格代表0.02A;如果用03A的量程,每个小格代表0.1A。（3）接通电路后，看看表针向右总共偏过了多少个小格，这样就能快速、准确的知道电流多少了。,测量通过小灯泡的电流时电流表的接法,要测量某一部分电路中的电流，必须把电流表串联在这部分电路里,测量L1支路中电流时，电流表的接法,测量L2支路中电流时,电流表的接法,绝对不允许不经过用电器而把电流表直接接到电源的两极上，否则！电流表将很快烧坏,总结以上内容可知电流表在使用时应遵守如下几条规则：一、电流必须从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出电流表。二、所测电流不要超过电流表的量程。（注意：如果预先不知道所测电流的大小，要用“试触法”试触选择合适的量程）三、电流表必须和被测用电器串联。四、任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极上。,电路的基本物理量-电压与电位,一、电位电场中某点a的电位是单位正电荷由该点经任意路径移至无穷远处时电场力所作的功。（理论上）将单位正电荷由某点a经任意路径移至参考点时电场力所作的功。,二、电压,1、形成（U）电荷的分离形成电压,电压：用字母U表示；指两个点之间的电位差，与参考点无关。,电压的单位为伏特（V），常用的单位为千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（V）。它们之间的换算关系为：,（2）电压的单位,3、电压的实际方向与参考方向,当电压的参考方向与实际方向相同时，电压为正值，当电压的参考方向与实际方向相反时，电压为负值。,电压参考方向的标注,U,U,Uab,a,b,+,-,电压的实际方向就是正电荷受电场力移动方法。,参考方向和实际方向的关系,需要指出的是：1）电压的参考方向可以任意指定；2）指定参考方向的用意是把电压看成代数量。在指定的电压参考方向下，电压值的正和负就可以反映出电压的实际方向。,U0,U0,三、电压的测量,电路的基本物理量-电动势,（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。（2）定义式：E=W/q（3）单位：伏（V）（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。【注意】：电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。,电压、电位与电动势,电路的基本物理量-电能与电功率,在许多电气设备中，所需要的并不是电流本身，而是伴随着电流电压的电场能量因为电能可以转化为热、机械能、光能、化学能等。,电能机械能,电能机械能,电能机械能,电能热能,电能机械能,电能有什么用途？,下列各图中，电能分别转化为什么形式的能？,电能,电能,电能,电能,电能,机械能,机械能,光能、声能,热能,化学能,电能,光能,热能,声能,机械能,化学能,我们用的电从哪儿来？,你知道多少种发电的方式？,水电站,你知道多少种发电的方式？,风力发电,你知道多少种发电的方式？,火力发电,你知道多少种发电的方式？,太阳能发电,你知道多少种发电的方式？,潮汐发电,小结:电能的来源和应用,其它形式的能,电能,电源,电池发电机,用电器,日常生产和生活中，电能（或电功）也常用度作为量纲：1度=1KWh=1KVAh=3.6106J,1、电能,电能的转换是在电流作功的过程中进行的。因此，电流作功所消耗电能的多少可以用电功来量度。电功：,式中单位：U【V】；I【A】；t【s】时，电功W为焦耳【J】,1度电的概念,1000W的电炉加热1小时；,100W的电灯照明10小时；,40W的电灯照明25小时。,电能表的工作,电能表是测量用电器所消耗电能的仪表。,几种新型的电能表：,IC卡电能表,电子式视在电能表,自测题,上月底电能表示数为本月电能表示数本月用电多少度？,生产化肥0.7kg,灌溉农田330m2,采煤105kg,炼钢1.6kg,机织棉布11m,电功率反映了电路元器件能量转换的本领。如100W的电灯表明在1秒钟内该灯可将100J的电能转换成光能和热能；电机1000W表明它在一秒钟内可将1000J的电能转换成机械能。,2、电功率,电工技术中，单位时间内电流所作的功称为电功率。电功率用“P”表示：,国际单位制：U【V】，I【A】，电功率P用瓦特【W】,通常情况下，用电器的实际功率并不等于额定电功率。当实际功率小于额定功率时，用电器实际功率达不到额定值，当实际功率大于额定功率时，用电器易损坏。,用电器额定工作时的电压叫额定电压，额定电压下的电功率称为额定功率；额定功率通常标示在电器设备的铭牌数据上，作为用电器正常工作条件下的最高限值。,你掌握了吗?,1、电流做功的过程，实际上是的过程。,2、电流做了多少功，就有多少_转化为其他形式的能。,3、1度=_千瓦时=_焦。,4、电能表是测量_的仪表。一只电能表在2月底的示数是1432.6，3月底的示数是1496.4，则3月份用电_度,5、电动机工作时将电能转化为_能。,6、下列电器设备中，做功时依靠电能转变为内能的是