第一单元 电场基本物理量

第一单元汽车电路基础知识模块一汽车电工常用物理量电在我们日常生活、现代化社会中的应用:电是什么？课题一电场常用物理量小故事大约在公元前600年，古希腊正处在文化昌盛时期，贵族妇女们在外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服，胸前佩戴用琥珀做的手饰。琥珀是一种树脂的化石，把它磨光就呈现出黄色或红色的鲜艳光泽，是当时较为贵重的装饰品。人们在外出时，总是把琥珀首饰擦拭的干干净净、漂漂亮亮。但是，不管擦得多么干净，它很快就会吸上一层灰尘，让人感到不可思议。希腊有个叫泰勒斯的人，研究了这种神奇的现象。经过仔细地观察和思考，他注意到挂在颈项上的琥珀首饰在人走动时不断晃动，并和身上的丝绸衣服发生摩擦。他猜想一定有奥秘。经过多次实验，泰勒斯发现用丝绸摩擦过的琥珀确实有吸引灰尘、羽毛等轻小物体的能力。于是他就把这种不可理解的力量叫做“电”。一、电量及电流强度1、摩擦起电:1）电荷：摩擦过的物体能吸引轻小物体,我们就说物体带了电，或者说带了电荷。2）摩擦起电：摩擦过的物体能吸引轻小物体的现象叫做摩擦起电现象.摩擦起电的电不流动，称为静电。小知识静电对人体没有什么伤害，但它却可以引起其他严重后果，要加以防止。例如：运送汽油的汽车在行驶时，里面的汽油不断与油槽壁碰撞发生摩擦，使油槽带电，而汽车轮胎是橡胶不导电，油槽带的电荷不能通过它传到地下，会在油槽里越聚越多，当达到一定程度时，就有可能产生电火花，使极易燃烧的汽油发生燃烧爆炸。所以在车尾上装一根极易导电的铁链拖在地上，油槽里的电荷通过铁链转移到地面，避免发生电火花而使汽油燃烧爆炸。又如在加油站墙壁上写着“严禁用塑料桶装运汽油”的巨幅广告，其道理也是这样。静电可以应用在静电复印、静电喷漆、静电除尘、以及激光打印等设备上。３）常见摩擦起电现象：摩擦起电所带的电是静电2、电荷的种类自然界中有几种电荷？自然界中只有两种电荷：正电荷:被绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷3、电荷量（电量）一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷大约只有10C，一片雷雨云带电的电荷大约有几十库仑。电荷的多少叫电荷量，符号是Q,Q=ne,e=1.602×10-19C,n为自然数电荷量的单位是库仑，符号是C4、电流强度电流：电荷的定向移动形成电流。

单位时间内通过导体横截面的电量称为电流强度，简称电流。•分类：交流（AC,~）:用“i

”表示，

直流（DC,-）:用“I”表示•方向：规定正电荷定向移动的方向称为电流方向•大小：I=Q/t或i=dq/dt,单位：安培，简称安，符号为A，其他单位有千安（kA）、毫安（mA）、微安（μA），他们之间的关系是：1kA=1×103A=1×106mA=1×109μA

二、电势、电压及电动势1、电势

物体在重力场中具有势能，同样，电荷在电场中也具有一定的电位能，为了衡量电场中某点电位能的大小引入电位或电势这个物理量。•把单位正电荷在电场中某点所具有的电位能称为该点的电势或电位，用符号V表示，V=W/Q(电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值),单位为伏特，符号V，其他单位千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏(μV),他们的关系是：1kV=1×103V=1×106mV=1×109μV•电势只有大小，没有方向，是标量2、电压电压是衡量电场做功本领大小的物理量抽水机水压水流提供形成电源电压电流提供形成电压是电场中两点的电位差，用符号Uab表示，在数值上等于单位正电荷Q在电场力作用下，从a点移动到b点所做的功，Uab=Wab/Q,单位伏特，简称伏符号V,其他单位千伏(kv)

、毫伏(mv)他们的关系式：1kv=1×103v=1×106mV电压的作用1）电压使电荷定向移动形成电流。2）电源是提供电压的装置。•常见的几组电压值一节干电池的电压一般为1.5V常见的几组电压值蓄电池每个2V常见的几组电压值对人体的安全电压：不高于36V常见的几组电压我国家庭电路电压是220V常见的几组电压值高压电线的电压可以达到几万伏常见的几组电压值电警棍的电压也能达到几万伏

常见的几组电压值闪电的电压更高会放电的鱼鳐（yao)的模样很怪,扁平身子,头和胸连在一起，浑身光滑无鳞，电鳐凭着自己的“电武器”，能随意放电，在海洋里几乎是无敌的,能产生200V以上的电压。人如果不小心踩着海底的电鳐时，它放出的电足够将一个成年人电倒。会放电的鱼电鳗（man）是鱼类中放电能力最强的淡水鱼类，它输出的电压有300V,有的甚至可达800V，足可以使人致命。在水中3—6米范围内，常有人触及电鳗放出的电而被击昏，甚至因此跌入水中而被淹死。因此有水中的“高压线”之称。3、电动势电源把电子从A搬运到B的装置保持导体两端的电压(电势差),使电路有持续的电流。---+A+++++++___B_____P--AB水池抽水机在电路中，为了维持电流的不断流动，需要有电源设备，即通过转换其他形式的能量，形成集聚有正电荷和负电荷的两极使之产生电位差。电源内部的“电源力”将单位正电荷从负极经内部推向正极所做的功称为该电源的电动势，用符号E表示，单位是伏特（V）1V=1J/C物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。三、电功及电功率1、电功给电池充电电热水壶电动机灯火阑珊电能的转化过程就是电流做功的过程电流做功的实质是：“电能转化为其他形式能的过程。”电流所做的功（电流通过电路时所消耗的能量）叫做电功，也称为电能。符号W,大小为W=IUtU：电压——伏特I：电流——安培t：时间——秒W：电功——焦耳单位为焦耳，简称焦，符号为J；电能的另一个常用单位为千瓦小时（KW•h），1KW•h就是通常所说的1度电，与焦的换算关系为：1KW•h=3.6×106J。1只40W的白织灯，每秒消耗的电能约40J；普通手电筒的小灯泡每秒消耗的电能约1J；电力机车行驶1min，消耗的电能约为3亿J.2、电功率电功率是表示电流做功快慢的物理量。单位时间内电流消耗的能量称为电功率，简称功率，用P表示，单位为瓦特，简称瓦，单位符号为W，其他单位有千瓦（kW）、毫瓦（mW），他们之间的关系为：1kW=1×103W=1×106mW额定功率与实际功率：额定功率：用电器在额定电压或额定电流下工作的电功率。“灯泡的亮暗由实际功率决定”。常见用电器的电功率

电功和电功率的区别和联系特点物理比较概念电功电功率概念电流所做的功电流在单位时间内所做的功意义电流做功多少电流做功快慢公式W=UItP=UI单位焦耳千瓦时瓦特千瓦测量方法用电能表直接测量

用伏安法间接测量联系W=Pt3、电流的热效应任何电气设备在通过电流时都要发热，使电气设备的温度升高，这种电能转换为热能的现象称为电流的热效应，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。计算公式：Q=I2Rt

单位：J常见的电热器：电炉子、电饭锅、电烙铁、电热水器、电熨斗。电能全部转化成内能（纯电阻电路）。电流所做的功等于用电器产生的热量。常见的电热器：电热的作用电热的利用电热器是利用电来加热的设备，电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅电烤炉等都是常见的电热器。电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。