电工作业讲义第一讲电路的基本知识和基本定律课件

1、第一节第一节 电路及电路图电路及电路图第二节第二节 电流电流第三节第三节 电压与电位电压与电位第四节第四节 电动势电动势第五节第五节 电阻与电导电阻与电导第六节第六节 欧姆定律欧姆定律第七节第七节 电路中各点电位的计算电路中各点电位的计算第八节第八节 电功与电功率电功与电功率 1.1.了解电路的组成，理解有关基本物理量的定义，熟了解电路的组成，理解有关基本物理量的定义，熟记它们的单位和符号。记它们的单位和符号。 2.2.熟练掌握欧姆定律及应用。熟练掌握欧姆定律及应用。 3.3.了解电流热效应的应用和可能造成的危害，了解负了解电流热效应的应用和可能造成的危害，了解负载额定值的意义。载额定值的意义

2、。 4.4.掌握电位的计算。掌握电位的计算。 5.5.掌握电流做功及电功率的定义。掌握电流做功及电功率的定义。一、电路和电路的组成一、电路和电路的组成二、电路图二、电路图三、电路的工作状态三、电路的工作状态1.电流所流经的路径称为电流所流经的路径称为电路。电路。 2.电路通常总是由电源、负载和中间环节（导线和开电路通常总是由电源、负载和中间环节（导线和开关）等基本部分组成。关）等基本部分组成。将非电能转化为将非电能转化为电能的装置电能的装置将电能转化将电能转化为其他为其他形式形式能的装置能的装置用于传输和用于传输和分配分配电能电能 1.用统一规定的图形符号画出的电路模型图称为电路图用统一规定的

3、图形符号画出的电路模型图称为电路图。2.电路图中常用的部分图形符号如表电路图中常用的部分图形符号如表1-1所示所示。附加电路中文字符号含义（一）通路（一）通路 通路就是电源与负载构成的闭合回路，电路中有电通路就是电源与负载构成的闭合回路，电路中有电流通过，电路正常工作。流通过，电路正常工作。（二）断路（二）断路 断路断路就是电源与负载未接成闭合回路，电路中没有就是电源与负载未接成闭合回路，电路中没有电流通过。断路又称为开路。电流通过。断路又称为开路。（三）短路（三）短路 短路短路就是电源未经负载而直接由导线（导体）构成就是电源未经负载而直接由导线（导体）构成通路，电路中电流比通路时大得多，可能

4、烧坏电源和其通路，电路中电流比通路时大得多，可能烧坏电源和其他设备。他设备。AM一1233一、电流的形成一、电流的形成二、电流的方向二、电流的方向三、电流的大小三、电流的大小 四、电流密度四、电流密度电荷的定向运动称为电荷的定向运动称为电流。电流。1.规定规定以正电荷移动的方向为电流的方向以正电荷移动的方向为电流的方向。i i2.在分析或计算电路时，常常要求求出电流的方向在分析或计算电路时，常常要求求出电流的方向。 1.通常规定用单位时间内通过导体横截面的电量来表示通常规定用单位时间内通过导体横截面的电量来表示电流的大小，以字母电流的大小，以字母I表示。表示。tqI AmAmAAAkA3331

5、01110111011 我们规定：电量的单位是我们规定：电量的单位是C，时间的单位是，时间的单位是s，那么电，那么电流的单位是流的单位是A。电流常用的单位还有电流常用的单位还有kA、mA、A，其换算关系是：，其换算关系是： 2.凡大小和方向都不随时间变化的电流，称为稳恒电凡大小和方向都不随时间变化的电流，称为稳恒电流，简称直流（流，简称直流（DC）。tqI 0 0I It t 3.凡大小和方向都随时间变化的电流，称为交变电流，凡大小和方向都随时间变化的电流，称为交变电流，简称交流（简称交流（AC）。）。tqi0举例举例 某导体在某导体在5min内均匀通过的电荷量为内均匀通过的电荷量为4.5C，

6、求导体，求导体中的电流是多少？中的电流是多少？A015. 05605 . 4tqI解：解：4.电流的测量电流的测量 测量电流时必须把电流表测量电流时必须把电流表串联串联在电路中，同时要选择在电路中，同时要选择好电流表的量程（测量范围），使其大于实际电流的数值。好电流表的量程（测量范围），使其大于实际电流的数值。测量测量直流直流电流时电流时,还必须使电流从表的还必须使电流从表的正端流入，负端流出正端流入，负端流出。负负载载开关开关电电源源AA 电流密度就是当电流在导体的横截面上均匀分布时，电流密度就是当电流在导体的横截面上均匀分布时，该电流与导体横截面积的比值，以字母该电流与导体横截面积的比值，

7、以字母J表示。表示。SIJ 电流密度的单位是安培电流密度的单位是安培/平方毫米（平方毫米（A/mm2）。）。 举例举例 某照明电路中需要通过某照明电路中需要通过21A的电流，问应采用多粗的铜导的电流，问应采用多粗的铜导线线?（设铜导线的允许电流密度为（设铜导线的允许电流密度为6A/mm2）2mm5 . 3621JIS解：解：一、电压一、电压二、电位二、电位三、电压与电位的关系三、电压与电位的关系 电场力把单位正电荷从电场中电场力把单位正电荷从电场中a点移动到点移动到b点所做的功点所做的功称为称为a、b两点的两点的电压电压，用，用Uab表示。表示。QAUabab 电压的单位称为伏特，简称伏，用符

8、号电压的单位称为伏特，简称伏，用符号V表示。表示。 我们规定：电场力把我们规定：电场力把1C电量的正电荷从电量的正电荷从a点移到点移到b点，点，如果所做的功为如果所做的功为1J，那么，那么a、b两点间的电压就是两点间的电压就是1V。电压常用的单位还有电压常用的单位还有kV、mV、V，其换算关系是：，其换算关系是：1kV=103V1V=103mV1mV=103 V 电位电位等于电场力将单位正电荷从该点移动到参考点等于电场力将单位正电荷从该点移动到参考点所做的功。用符号所做的功。用符号表示，以表示，以o点为参考点，则点为参考点，则a点的电点的电位为位为:aoaoaUqA 参考点的电位等于零参考点的

9、电位等于零。参考点又称为零电位点。高于参考点又称为零电位点。高于参考点的电位是正电位。低于参考点的电位是负电位。参考点的电位是正电位。低于参考点的电位是负电位。 电位的单位与电压相同，也是电位的单位与电压相同，也是V。 结论：结论：电路中任意两点间的电压就等于两点间的电位电路中任意两点间的电压就等于两点间的电位之差，所以电压又称为电位差。之差，所以电压又称为电位差。bobaoaUUaboboabaoUUU整理得：整理得：baabU 举例举例 在图中，已知在图中，已知UCO=3V， UCD =2V.试分别以试分别以D点和点和O点为参考点，求各点的电位及点为参考点，求各点的电位及D、O两点的电压两

10、点的电压UDO 。 解解： （1）以）以D点为参考点，即点为参考点，即D=0V因为因为DCCDU所以所以2V02DCDCU又因为又因为OCCOU 所以所以1V32COCOU1V1)(0ODDOU（2）以）以O点为参考点，即点为参考点，即O=0V因为因为 OCCOU所以所以 3VOCOCU因为因为 DCCDU所以所以 1V23CDCDU1V01ODDOU15V15V20K10KSB24VB10K10K10K6VS如图所示，开关S闭合之前和闭合之后，B点的电位各等于多少？电流的路径是怎样的？S闭合前：B20155或B10155S闭合后 B0S闭合前：B2410-104或B6104S闭合后 B633

11、I6/200.3或B0.310=-3 结论一：参考点改变，各点的电位随之改变，即各点结论一：参考点改变，各点的电位随之改变，即各点的电位与参考点的选择有关。的电位与参考点的选择有关。 结论二：不管参考点如何变化，两点间的电压（电位结论二：不管参考点如何变化，两点间的电压（电位差）是不变的，即电位差与参考点的选择无关。差）是不变的，即电位差与参考点的选择无关。 电路中，参考点可以任意选定。在电力工程中，常取电路中，参考点可以任意选定。在电力工程中，常取大地为参考点。因此，凡是外壳接大地的电气设备，其外大地为参考点。因此，凡是外壳接大地的电气设备，其外壳都是零电位；有些不接大地的设备，在分析其工作

12、原理壳都是零电位；有些不接大地的设备，在分析其工作原理时，常常选用许多元件汇集的公共点作为零电位点，即参时，常常选用许多元件汇集的公共点作为零电位点，即参考点，并在电路图中用符号考点，并在电路图中用符号“ ”表示；接大地则用符号表示；接大地则用符号“ ”表示，以示区别表示，以示区别。 习惯上规定，电场力移动正电荷做功的方向为电压的习惯上规定，电场力移动正电荷做功的方向为电压的实际方向，电压的实际方向也就是电位降的方向，即高电实际方向，电压的实际方向也就是电位降的方向，即高电位指向低电位的方向，所以电压又称电位降。位指向低电位的方向，所以电压又称电位降。 电压的参考方向有两种表示方法。电压的参考方向有两种表示方法。 第一种表示是用箭头表示。箭第一种表示是用箭头表示。箭头由假定的高电位指向低电位。头由假定的高电位指向低电位。 第二种表示是用双下标字母表第二种表示是用双下标字母表示。如示。如Uab，前一个下标字母，前一个下标字母a表示表示假定的高电位，后一个字母假定的高电位，后一