电气培训课件3

1、四、电阻元件1、导体的电阻2、导体电阻的计算3、导体电阻与温度的关系4、电阻的单位5、电阻的测量1、导体的电阻：、导体的电阻：导体对电流的阻力，导体对电流的阻力，用用R或或r来表示。来表示。固定电阻可变电阻和电位器R+RoE开关开关+UI内电路外电路r2、导体电阻的计算导体的电阻是导体本身的属性，它决定于导体本身的长短（L）粗细（S）和材料（）。同一材料制成的一段导体，其电阻和导体的横截面积成反比，和导体的长度成正比，用公式表示就是R =SL式中R SL 导体的电阻单位为欧姆简称欧（）导体长度 单位为米导体的横截面积 单位为毫米导体的电阻系数也称为电阻率单位为欧姆.毫米/米几种常见的导体的电阻

2、率3 3、电阻与温度的关系、电阻与温度的关系金属的电阻率随温度升高而增大，电解液、半导体和绝缘体的电阻率则随温度升高而减小。i常温时钨丝的电阻150正常发光时的温度1936阿尔法4、电阻的单位： 欧姆（简称欧），用“”表示， 或千（K）。 兆欧（M）。千欧（k）=1000欧姆（）1兆欧（M)=1000千欧（k）=106欧姆（） Omega(大写，小写 )五、导体、绝缘体、半导体一、部分电路的欧姆定律在不包含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即 I=U/R 或 U U=I=IR R式中 I电流（A）； U电压（V）；R电阻（）。第二节欧姆定律及其应用第二

3、节欧姆定律及其应用全电路欧姆定律在全电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的内、外电阻之和成反比。其数学表达式为：rREI+=式中E电源的电动势，V；R外电路（负载）电阻，；r内电路电阻，； I电路中的电流，A。全电路欧姆定律全电路欧姆定律由式 rREI+=可得：E=IR+Ir=U外外+U内内式中式中 U外电源向外电路输出的电压，又称电源的端电压，V；U内电源内阻的电压降，V。 全电路欧姆定律又可表述为：电源的电动势等于内外电压之和。全电路欧姆定律全电路欧姆定律电路在三种状态下各物理量的关系电路在三种状态下各物理量的关系电路状态电流电压电源耗功负载功率断路I=0U=EPE=0PR=0通

4、路I=E/(R+r)U=E-IrPE=EIPR=UI短路I短=E/rU=0PE=I短2rPR=0第三节 串联电路和并联电路一、串联一、串联 1、电阻串联概念：如图所示，把两个或两个以上的电阻依次连接，组成一条无分支电路，这样的连接方式叫做电阻的串联。2、电阻串联的性质：电阻串联的性质：串联电路中流过每个电阻的电流都相等。串联电路两端总电压等于各电阻两端分电压之和，即U=U1+U2+Un串联电路等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻值之和，即：R=RR=R1 1+R+R2 2+ + +R Rn n电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成正比， 即U1/R1=U2/R2=Un/Rn 串联电路和并联电路3、

5、电阻串联的应用：、电阻串联的应用：用几个电阻串联以获得较大的电阻。几个电阻串联构成分压器，使同一电源能供给几种不同的电压。扩大电压表的量程。限制和调节电路中电流的大小。当负载的额定电压低于电源电压时，可用串联电阻的方法将负载接入电源。串联电路和并联电路二、并联二、并联1、并联电路的概念：如图所示，把两个或两个以上的电阻接在电路中相同的两点之间，承受同一电压，这样的连接方式叫做电阻的并联。 2、电阻并联的性质：并联电路中各电阻的电压相等，且等于电源电压即即:U1=U2=U并联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和即即:I=I:I=I1 1+I+I2 2+ +I+In n串联电路和并联电路并联电路的

6、等效电阻（即总电阻）的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即即1/R=1/R1/R=1/R1 1+1/R+1/R2 2+ +1/+1/R Rn n注意：若只有两电阻并联,则其总电阻计算公式为R=R1R2/（R1+R2）3、电阻并联的应用：（1）凡是额定工作电压相同的负载都采用并联的工作方式；（2）获得较小的电阻；（3）扩大电流表的量程。串联电路和并联电路三、混联三、混联既有电阻串联又有电阻并联的电路称为电阻混联电路。如图例例 如图a)中R1=R2=R3=R4=R5=1，求A、B间等效电阻RAB等于多少？解： a)图等效于b)图，b)图等效于c)图，c)图等效于d)图，如图所示，则：R34=R3+R4

7、=2；R R345345=R=R3434R R5 5/ /（R R3434+ R+ R5 5）=2=21/(2+1)=2/31/(2+1)=2/3；R R23452345=R=R2 2+R+R345345=1+2/3=5/3=1+2/3=5/3；R RABAB= R= R23452345R R1 1/ /（R R23452345+R+R1 1）=5/8=5/8第四节 电功和电功率一、电功 电流通过灯丝，电灯会发光；电流通过电机，电动机就会转动，这些都说明电流在做功。 如果有一个负载，它两端的电压为U,当流过这个负载的电量为Q时，则电流所做的功W = Q U因为电量Q等于电流I与流过这些电量用的

8、时间t的乘积，即Q = I t所以，电流所做的功又可以写成下式W =U I t电功和电功率二、 电功率单位时间内电流做的功叫做电功率，通常用字母P来表示。根据定义，P= tW=UI 根据欧姆定律，电功率的计算式还可以写成另外两种形式P = I U = IRRP = I U =UUR电功和电功率三、焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比。这就是焦耳定律，用公式表示焦耳定律就是Q = I R R t t式中Q 电流通过导体产生的热量，单位为焦耳；I 通过导体的电流强度，单位为安培；R导线的电阻，单位为欧姆；t 通电时间，单位为秒。第三章第三章 磁场与电磁感应磁

9、场与电磁感应第一节第一节 磁磁 现象现象一、磁的几个基本概念一、磁的几个基本概念1、磁性：能够吸引铁、镍、钴及其合金的性质。2、磁体：具有磁性的物体，也称磁铁。3、磁极：磁体两端磁性最强的部分。任何磁体都具有两个磁极，分别是北极（N）和南极（S）。4、磁极间的相互作用力：同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引。5、磁场：磁体周围空间中存在着的一种特殊物质。磁极间的作用力就是通过磁场传递的。6、磁感线：为了形象地描述磁场分布而画出的一些有方向的曲线。7、磁感线的3个特点： 磁感线是互不交叉的闭合曲线；在磁体外部由N极指向S极，在 磁体内部 由S极指向N极。 磁感线上任一点的切线方向，就是该点的磁场方

10、向。 磁感线越密，磁场越强；磁感线越疏，磁场越弱。 磁体及其性质磁体及其性质某些物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。某些物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。具有磁性的物体称为磁体。磁体两端磁性最强的部分称为磁极。磁体两端磁性最强的部分称为磁极。指北的磁极称北极（指北的磁极称北极（NNorth PoleNNorth Pole）；指南的磁极称南极（）；指南的磁极称南极（SSSouth PoleSouth Pole）磁体的磁极总是成对出现，同性磁极相互磁体的磁极总是成对出现，同性磁极相互排斥，异性磁极互相吸引。排斥，异性磁极互相吸引。磁体及其性质磁体及其性质磁场方

11、向规定：小磁针在磁场中某点静止时，磁场方向规定：小磁针在磁场中某点静止时，N极所极所指方向为该点磁场方向。指方向为该点磁场方向。磁感线磁感线磁感线 定义：在磁场中，沿磁场中的一些小磁定义：在磁场中，沿磁场中的一些小磁针的针的N极画出一些带箭头的曲线，这样的极画出一些带箭头的曲线，这样的曲线叫做曲线叫做磁感线磁感线。 (1) 磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。示磁场的强弱。(2) 磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由N极极出来，绕到出来，绕到S极；在磁体内部，磁感线的方向由极；在磁体内部，磁感

12、线的方向由S极极指向指向N极。极。(3) 任意两条磁感线不相交。任意两条磁感线不相交。蹄形磁铁磁感线分布蹄形磁铁磁感线分布磁场的分布常用磁感线来描述，磁场的分布常用磁感线来描述，磁体周围的磁感线都是从磁体的磁体周围的磁感线都是从磁体的N N极出发极出发，回到，回到S S极。极。地磁场示意图地磁场示意图磁场与电磁感应磁场与电磁感应二、电流的磁场二、电流的磁场通电导体周围产生磁场的现象称为电流的磁效应。其磁场方向用右手螺旋定则（安培定则）来判断。1、直线电流产生：用右手握住导线，让伸直的大拇指指向电流方向，则四指弯曲的磁场方向的方向就是磁感线的环绕方向。2、环形电流（螺线管）产生的磁场方向：右手握

13、住通电螺线管，让弯曲的四指指向电流方向，则大拇指所指的方向就是磁场的北极方向。磁感线为以导线上的各磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆，且点为圆心的同心圆，且在跟导线垂直的平面上在跟导线垂直的平面上螺线管的磁场螺线管的磁场 螺螺线线管：一捆管：一捆长线长线圈，由多匝圈，由多匝导线导线圈圈组组成成oI 通通过过螺螺线线管時，每一圈所起的作用就像一個扁平管時，每一圈所起的作用就像一個扁平线线圈圈一樣。螺一樣。螺线线管的管的磁磁场场就是所有就是所有线线圈合成的圈合成的磁磁场场。II通电直导线的磁场通电直导线的磁场右手右手螺旋螺旋定則：定則：假假设设右手握住右手握住导线，导线，而而大大拇拇指指的的指向

14、指向就是就是电电流流方向，方向， 那么那么，弯曲弯曲的手指指的手指指着着的的就是就是磁感线磁感线的的环绕环绕方向。方向。电电流方向流方向磁磁场场方向方向NS假假设设右手握住螺右手握住螺线线管，管，而而弯弯曲的手指曲的手指指向指向电电流流方向，方向， 拇指指向拇指指向的就是螺的就是螺线线管的管的北北极极。 螺螺线线管的右手定則管的右手定則：螺线管的磁场螺线管的磁场磁场与电磁感应磁场与电磁感应第二节第二节 磁场对电流的作用磁场对电流的作用一、磁场对通电直导体的作用一、磁场对通电直导体的作用1、电磁力的概念：通电导体在磁场中受到的力，也称安培力。2、电磁力大小：F=BIL。单位牛（N）3、电磁力的方

15、向：左手定则判断。平伸左手，使大拇指与其余四指垂直，让磁感线垂直穿入掌心，并使四指指向电流方向，则大拇指所指的方向就是电磁力的方向。二、通电平等直导线间的作用二、通电平等直导线间的作用 通入同方向电流的平行导线相互吸引；通入反方向电流的平行导线相互排斥。如图所示：（右手定则判断磁场方向、左手定则判断电磁力方向）磁场对通电直导体的作用1方向的判别左手定则 平伸左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入掌心，并使四指指向电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电导体所受电磁力的方向。 左手定则左手定则I磁场与电磁感应磁场与电磁感应第三节第三节 电磁感应电磁感应一、电

16、磁感应现象一、电磁感应现象当导体相对磁场切割磁感线运动，或在导体包围的面积中磁通发生变化时，导体中将产生感应电动势，这种现象叫做电磁感应现象。二、直导体切割磁感线产生感应电动势二、直导体切割磁感线产生感应电动势1、大小：e=BLV(导体运动方向与磁感线方向垂直时) e=BLVsin(导体运动方向与磁感线方向夹角为时)2、方向：右手定则。平伸右手，大拇指与其余四指垂直，让磁感线穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。 右手定则右手定则平伸右手，大拇指与其余四指垂直，让磁感线穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。 1感应电动

17、势的方向IB 右手定则：右手定则：I感感BV伸开右手，伸开右手，拇指与四指拇指与四指垂直且与手垂直且与手掌在同一平掌在同一平面内面内手心对着手心对着磁感线来磁感线来的方向的方向大姆指是切大姆指是切割方向（运割方向（运动方向）动方向）四指是感应电四指是感应电流的方向流的方向磁场与电磁感应磁场与电磁感应自感自感由于流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象称为自感现象，简称自感。互互 感感把由一个线圈中的电流发生变化而在另一个线圈中产生的电磁感应的现象称为互感现象，简称互感。涡流涡流绕在铁芯上的线圈通过交流电时，由于铁芯内部的磁通在不断地变化 ，在铁芯中将产生感应电动势和感应电流，这种感应电流

18、成为涡流。自感与互感自感与互感LIot1. 1. 自感现象自感现象ARBLR ,K实验现象实验现象现现 象：象： 在闭合开关在闭合开关S的瞬间，灯的瞬间，灯2立刻正常光。而灯立刻正常光。而灯1却是却是逐渐从暗到明，要比灯逐渐从暗到明，要比灯1迟一段时间正常发光。迟一段时间正常发光。 在开关在开关S断开后，灯断开后，灯2立刻熄灭。而灯立刻熄灭。而灯1却是逐渐从却是逐渐从明到暗，要比灯明到暗，要比灯1迟一段时间才完全熄灭。迟一段时间才完全熄灭。分分 析：析： 由于线圈由于线圈L L自身的磁通量增加，而产生了感应电动自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加，即势，

19、这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加，即原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通过原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值，它与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值，它的亮度只能慢慢增加的亮度只能慢慢增加v 当线圈中电流变化时，它所激发的磁场当线圈中电流变化时，它所激发的磁场通过线圈自身的磁通量也在变化，使线圈通过线圈自身的磁通量也在变化，使线圈自身产生感应电动势，叫自感现象，简称自身产生感应电动势，叫自感现象，简称自感自感，该感应电动势叫，该感应电动势叫自感电动势自感电动势. eL 自感系数：自感系数： L称为线圈的自感系数，简称称为线圈的自感系数，简称自感自感或或电感电感。L的的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。单位：亨利单位：亨利(H) 1H=103mH=106HINL=当线圈当线圈 2 2 中的电流变化，中的电流变化，引起线圈引起线圈 1 1 的磁通量变化，的磁通量变化，线圈线圈 1 1 中产生感应电动势，中产生感应电动势，这种现象称为这种现象称为互感现象互