直流电的基本知识

关于直流电的基本知识一、电路的组成

1．电路:电流流过的路径称为电路。2．电路的组成和状态(1)电路的组成最简单的电路由电源、负载、开关和联结端组成。图2—1a所示为一个简单电路的实际接线图，图2一1b示为电路原理图。

第2页,共23页，2024年2月25日，星期天第3页,共23页，2024年2月25日，星期天2)电路的状态

1)通路(闭路)开关接通，构成闭合回路，电路中有电流。

2)断路(开路)开关断开或电路某处断开，电路中无电流。

3)短路电路中电位不同的两点直接联结或被电阻非常小的导体接通的状态。短路时往往形成过大的电流，损坏供电电源、供电线路及负载，故应采取可靠措施，尽量避免。

第4页,共23页，2024年2月25日，星期天二、电流

1、电流的形成电流是电荷有规则的定向移动形成的。2、电流分类电流分为直流电和交流电两大类。直流：大小和方向都不随时间变化的电流，称为稳恒电流。交流：大小和方向都随时间变化的电流，称为交变电流。

3、电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面的电荷量多少。第5页,共23页，2024年2月25日，星期天电流强度：1s内通过导体横截面的电荷量称做电流强度。

I=Q/t

电流的单位是安培，简称安，符号为A。若在1s内通过导体的横截面的电荷量为1C，则电流为1A。除安培外，常用的电流强度单位还有千安(kA)、毫安(mA)、微安(uA)，它们之间的换算关系是：

1kA=103A1mA=10-3A1uA=10-3mA=10-6A

第6页,共23页，2024年2月25日，星期天三、电动势

1、电动势在外力(非静电力)作用下，单位正电荷从电源的负极经电源内部移到正极所做的功。用字母E表示。2、E=W／QW——外力所做的功(J)Q——外力移动的电荷量(C)E——电动势(V)3、电动势的方向由电源的负极指向电源的正极，见图2—2所示。第7页,共23页，2024年2月25日，星期天第8页,共23页，2024年2月25日，星期天四、电压

1、电压电压是衡量电场做功本领大小的物理量。有时我们要用到电位差的概念，电场中两点间的电位之差，称为电位差，也称电压。用U表示。2、电压的单位是伏特(符号为V)，除伏特外，常用的电压单位还有毫伏(mV)，千伏(kV)，它们之间的换算关系是：

lmV=10-3VlkV=103V第9页,共23页，2024年2月25日，星期天3、电压不但有大小，而且有方向，即有正负。电压的规定方向是由高电位指向低电位。4、电压的表示方法

(1)用箭头表示见图2—3a所示。

(2)用“+”极(高电位)和“一”极(低电位)表示见图2—3b所示。

(3)用双下标法表示见图2—3c中，电压UAB表示电路中A、B两点问的电位差。第10页,共23页，2024年2月25日，星期天第11页,共23页，2024年2月25日，星期天5、供电中几种电压

(1)高压交流电压在1100V以上或直流电压在1200V以上为高压。我国交流电网高压有3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV和750kV

(2)低压我们日常生活或生产中用的交流电压380V／220V属于低压的一种。(3)安全电压规定42V以下的电压为安全电压，我国安全电压等级有42V、36V、24V、12V、6V。

第12页,共23页，2024年2月25日，星期天五、电阻

1、电阻就是反映导体对电流起阻碍作用大小的一个物理量。电阻用字母R表示。2．电阻定律任何导体都有电阻。对于同一种材料，在一定温量度下，导体的电阻与它的横截面积成反比，与长度成正比。

R=ρL／SL——导体的长度(m)；

s——导体的截面积(m2)；

ρ——导体的电阻率（Ω·m)；

R——导体的电阻(Ω)。

第13页,共23页，2024年2月25日，星期天3、导体两端的电压是1V，导体内通过的电流是1A时，这段导体的电阻是lΩ，除欧姆外，常用的电阻单位还有千欧（KΩ）兆欧(MΩ)，它们之间的换算关系是：

lkΩ=1000Ω

1MΩ=103kΩ=106Ω

第14页,共23页，2024年2月25日，星期天第二节欧姆定律

一、部分电路欧姆定律流过导体的电流强度与这段导体两端的电压成比与导体的电阻成反比。这一规律，称为部分电路欧姆定律。

R=U／II=U／R

第15页,共23页，2024年2月25日，星期天二、全电路欧姆定律

1、全电路欧姆定律的内容是：在一个闭合电路中，电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。其数学表达式为。

I=E／(R+Ro)

第16页,共23页，2024年2月25日，星期天三、电阻的串联、并联

1．电阻的串联在电路中，若两个或两个以上的电阻依次相连中间无分支的联结方式叫电阻的串联。电阻串联电路具有下面一些特点：

(1)串联电路中流过每个电阻的电流都相等，即

Ia=I1=I2=I3=……=In(2)电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和，即Ua=U1+U2+U3+……+Un(3)串联电路的等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻之和，即Ra=R1+R2+R3+……+Rn(4)在串联电路中各电阻上分配的电压与各电阻值成正比，即Un=(Rn／Ra)Ua

第17页,共23页，2024年2月25日，星期天2．电阻的并联两个或两个以上的电阻接在电路中相同的两个点之问，使每一电阻两端都承受同一电压的作用，电阻的这种联结方式叫做电阻的并联。电阻并联电路具有下面一些特点：(1)并联电路中各电阻两端的电压相等，且等于电路两端的电压，即U1=U2=U3=……=Un(2)并联电路中的总电流等于各电阻中的电流之和，即I=Il+I2+I3+……+In(3)并联电路的等效电阻(即总电阻)的倒数，等于各并联电阻的倒数之和，即

1／Ra=1／R1+1／R2+1／R3+……+1／Rn(4)在电阻并联电路中，各支路分配的电流与支路的电阻值成反比，第18页,共23页，2024年2月25日，星期天第三节电功率和电能

一、电功率

1·定义电流在ls内所做的功叫做电功率，简称功率。负载的功率等于负载两端的电压和通过负载的电流的乘积。

2．表示方法由电功率的定义可知：P=UI式中P——电功率(W)；

U——电压(V)；

I——电流(A)。

第19页,共23页，2024年2月25日，星期天3.由欧姆定律，还可以把电功率的计算公式写成下面两种形式：

P=UI=I2RP=UI=U2／R

电功率常用的单位还有千瓦(kW)。

lkW=103W第20页,共23页，2024年2月25日，星期天二、电能

1．电功的定义电流流过负载时，负载将电能转换成其他式的能(如磁、热、机械能等)。我们把电能转换成其他形式的能的过程，叫做电流做功，简称电功。电功的数学表达式为：

W=UIt2.由欧姆定律，还可以把电功的计算公式写成下面两种形式：W=I2Rt或W=(U2／R)t式中I——电流(A)；

U----电压(V)；

R——电阻(Ω)；

W----电功(J)。第21页,共23页，2024年2月25日，星期天3.在实际工作中，电功的单位常用千瓦小时(kW．h)也叫