2-项目二 认识基本电阻电路

电工技术基础主编沈柏民副主编陆晓燕余萍1目录

Contents项目一认识实训室与安全用电常识项目二认识基本电阻电路项目三认识与应用简单电阻电路项目四认识与分析复杂直流电路项目五认识与应用电容器项目六认识与分析磁与电磁2目录

Contents项目十一认识变压器项目十二认识瞬态过程项目九认识与运用正弦交流电路项目十分析与运用三相交流电路项目七分析与运用电磁感应现象项目八认识正弦交流电3项目二认识基本电阻电路4项目目标项目二认识基本电阻电路51．认识组成电路的基本要素，知道电路的工作状态，会画基本电路图。2．理解电流、电压、电位、电能、电功率等基本电量的概念，能进行简单计算。3．知道常用电阻器的类型，熟悉常用电阻器的功能和典型应用。4．熟悉常用电阻器的符号、分类和主要参数。5．熟悉电阻定律，知道电阻与温度的关系。6．熟悉部分电路欧姆定律，会应用部分电路欧姆定律分析和解决工程技术中的问题。项目导入项目二认识基本电阻电路6

如今，电气技术已越来越多地应用到了生产生活的各个领域。各类家用电器是由电阻器、电容器、电感器、二极管、三极管、集成电路等电子元器件和开关、继电器、电动机等组成电路；工厂电气控制设备是由电源开关、熔断器、接触器、热继电器、导线和电动机等组成电路。而大型的智能制造流水线、高铁动车组、舰船等的电路则更加复杂。

本项目通过认识基本电路、认识电路的基本物理量、认识电阻器、认识部分电路欧姆定律，认识电能和电功率，带领大家来探索电路的奥秘！项目实施项目二认识基本电阻电路

学习任务一认识基本电路7项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路8

在生产和生活中，用直流电源供电的电路就是直流电路，如我们常见的手电筒、电动玩具、电动自行车、汽车等都用到了直流电路。直流电路的基本组成和基本分析方法是我们研究各种电路的基础，也是学习其他专业课程的基础。

本任务主要学习电路的组成、电路的工作状态和电路模型与电路图。项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路9

一、电路的组成

电路是电流流过的路径。一个完整的电路至少要包含电源、负载（用电设备）、连接导线、控制和保护装置四部分。

如图2-1所示为由干电池、小灯泡、导线和开关组成的手电筒电路。它是一个最基本、最简单的直流电路。当合上开关S时，小灯泡EL发光；当断开开关S时，小灯泡EL不发光。图2-1手电筒电路项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路10

一、电路的组成1.电源

电源是提供电能的装置，它把其他形式的能转换成电能。

常见的直流电源有干电池、蓄电池、光电池和直流发电机等。干电池、蓄电池是将化学能转换成电能，光电池是把光能转换成电能，发电机是把机械能转换成电能。

图2-2常见的直流电源项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路11

一、电路的组成2.负载

负载也称用电器或用电设备，是把电能转换成其他形式能的装置。

图2-3中的白炽灯是将电能转换成光能，常见的电动机是将电能转换成机械能，电热水壶是把电能转换成热能等。

图2-3常见的负载项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路12

一、电路的组成3.导线

导线将电源和负载连接成闭合回路，输送和分配电能。

图2-4所示为常见的铜导线和输电线路中的电力电缆。

图2-3常见的负载项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路13

一、电路的组成4.控制和保护装置

为了使电路安全可靠地工作，电路通常还装有熔断器、断路器等保护装置，对电路起保护作用。

图2-5常见的控制和保护装置项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路14

二、电路的工作状态

电路的工作状态有通路、断路和短路三种。1．通路

通路是指正常工作状态下的闭合电路。如图2-6（a）所示，将开关闭合，电路中有电流通过，负载（小灯泡）能正常工作。

图2-6电路的三种工作状态项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路15

二、电路的工作状态2．断路

断路也称为开路，是指电源与负载之间未形成闭合电路，即电路中有一处或多处是断开的。如图2-6（b）所示，将开关断开，电路中没有电流通过，负载（小灯泡）不工作。开关处于断开状态时，电路开路是正常状态；但当开关处于闭合状态时，电路仍然开路，就属于故障状态，需要进行检修。

图2-6电路的三种工作状态项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路16

二、电路的工作状态3．短路

短路是指电源不经负载直接被导线连接。此时，电源提供的电流比正常通路状态时的电流大许多倍，称为短路电流。严重时，会烧毁电源和电路中的电气设备。因此，电路不允许短路，特别是不允许电源短路。电路短路的常用保护装置有熔断器、断路器等。

图2-6电路的三种工作状态项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路17

在家庭电路中，通常采用安装熔断器或低压断路器的措施来预防短路事故的发生。当电路发生短路故障时，它们能快速切断电路，保护线路和用电设备。请你观察家中配电箱内的保护装置，熟悉它们的名称和作用。项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路18

三、电路模型与电路图1．电路模型

电路常由电磁特性复杂的元器件组成，为了便于用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的电气设备和元器件用一个能够表征它们主要电磁特性的理想元件（模型）来代替，而对它们的实际结构、材料、形状，以及其他非电磁特性不予以考虑，这样所得的与实际情况相差不大，在工程技术中是允许的。由理想元件构成的电路称为实际电路的电路模型。2．电路图

电路实物图虽然直观，但画起来很复杂，不便于分析和研究，为了便于分析和研究电路，我们通常采用电路图，而不需要考虑电路中各组成器件连接的实际位置。

电路原理图就是用国家标准规定的电气图形符号、文字符号来表示电路连接情况的图，简称为电路图。项目二认识基本电阻电路学习任务一认识基本电路19

三、电路模型与电路图项目二认识基本电阻电路学习任务二认识电路的基本物理量20

学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路21

我们把干电池、小灯泡、开关按图2-1用导线将它们连接成实验电路，闭合开关后，小灯泡亮。小灯泡会亮，说明小灯泡两端有电压，有电流通过它。小灯泡的亮度与它两端的电压，即通过它的电流大小有关。它两端的电压越高，通过它的电流越大，小灯泡就越亮。那么，什么是电压？什么是电流？电压和电流的大小是如何定义的？它们的方向又是如何规定的呢？

本任务主要学习电流、电压与电位等电路的基本物理量。学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路22一、电流1.电流的形成

电荷有规则的定向移动形成电流。

在金属导体中，电流是由自由电子在外电场作用下，有规则运动形成的；在某些液体或气体中，电流是由正、负离子在电场力作用下有规则的运动形成的。学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路23一、电流2.电流的方向

习惯上规定正电荷的定向运动方向为电流的方向，与电子的运动方向正好相反。因此，在金属导体中，电流的方向与电子定向运动的方向相关。

图2-7金属导体中电流的方向学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路24一、电流2.电流的方向

在一段电路中，电流是客观存在的，其方向是确定的。但在具体分析与计算电路时，有时会很难判断电路中电流的实际方向。

为了计算方便，我们常常先任意假设一个电流的方向，称为电流的参考方向，用箭头在电路图中标明。如果计算的结果电流为正值，则电流的真实方向与参考方向一致；如果计算的结果电流为负值，则电流的真实方向与参考方向相反。

图2-8电流的参考方向与实际方向学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路25一、电流2.电流的方向

要特别指出的是，电流的实际方向（真实方向）和参考方向（假设方向）是两个不同的概念。

电路中电流的实际方向是客观存在的，电流的参考方向是为分析与计算的需要任意假定的。

电流的参考方向一经选定，在电路分析与计算的过程中不允许变动。在实际计算中，若不设定电流的参考方向，电流的正负号是无意义的。学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路26

图2-9所示为部分电路，图中标出了各电流的参考方向和计算结果，你会判断各电流的实际方向吗？学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路27一、电流3.电流大小的定义

电流是表示带电粒子定向运动强弱的物理量。电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值，用I表示。其定义式为式中：I——电流，单位是A（安[培]）；

q——通过导体横截面的电荷量，单位是C（库[仑]）；t——通过电荷量所用的时间，单位是s（秒）。学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路28一、电流3.电流大小的定义

在国际单位制中，电流的单位是A，如果在1s内通过导体横截面的电荷量是1C，导体中的电流就是1A。

电流的单位还有千安（kA）、毫安（mA）、微安（μA），它们之间的换算关系是

1kA=1000A1A=1000mA1mA=1000μA学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路29一、电流4.电流的类型

电流虽然有大小又有方向，但它只是一个标量，电流方向只是表明电荷的定向运动方向。

电流的方向不随时间变化的电流称为直流电流。电流的大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流，如图2-10（a）所示。电流的大小随时间变化、但方向不随时间变化的电流称为脉动直流电流，如图2-10（b）所示。

直流电用文字符号“DC”表示，图形符号用“—”表示。

但在实际应用中，若不特别强调，一般所说的直流电流就是指稳恒电流。

如果电流的大小和方向都随时间变化，这样的电流称为交流电流,如图2-10（c）所示。

交流电的文字符号用“AC”表示，图形符号用“∽”表示。学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路30一、电流4.电流的类型

图2-10电流的类型学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路31二、电压与电位1.电压的大小

要获得持续的电流，导体两端必须保持一定的电位差（电压），才能持续不断地推动自由电子朝一个方向运动。

图2-11电路中电场力做功示意图学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路32二、电压与电位1.电压的大小

电源正极标为A端，电源负极标为B端，电源两端存在着一定的电压（电位差）UAB。

电路接通时，正电荷（为便于分析，以正电荷的移动为例进行说明）就会在电场力的作用下，从高电位A端通过负载移向低电位B端，从而形成电路的电流I，在这个过程中，电场力要做功。

而电压就是衡量电场力做功本领大小的物理量。

图2-11电路中电场力做功示意图学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路33二、电压与电位1.电压的大小A、B两端点间的电压UAB在数值上等于电场力把正电荷从A点移动B点所做的功WAB与被移动电荷的电荷量的比值。

电压总是对电路中某两点而言，常用双下标表示，如用UAB表示A、B两点之间的电压，A表示起点，B表示终点。

电压的定义式为式中:UAB——A、B两点间的电压，单位是V（伏[特]）；

WAB——电场力将电荷从A点移动到B点所做的功，单位是J（焦[耳]）；q——被移动电荷的电量，单位是C（库[仑]）。

图2-11电路中电场力做功示意图学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路34二、电压与电位1.电压的大小

在国际单位制中，电压的单位为伏[特]，简称伏，符号为V。表示的含义为：如果将1库仑（C）的正电荷从A点移动到B点，电场力所做的功为1焦[耳]（J），则A、B两点之间的电压为1伏[特]（V）。

电压的常用单位还有千伏（KV）、毫伏（mV）、微伏（μV），它们之间的换算关系为1KV=103V1V=103mV1mV=10-3μV

图2-11电路中电场力做功示意图学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路35二、电压与电位

2.电压的方向

和电流一样，电压不仅有大小，也有方向。

规定电压的方向由高电位指向低电位，即电位降低的方向。因此，电压也常称为电压降。

电压的方向可以用高电位标“+”，低电位标“-”来表示。

图2-12电压方向的表示方法学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路36二、电压与电位

2.电压的方向

如果UAB>0，说明A点的电位比B点电位高；

如果UAB=0，说明A点的电位与B点电位相等；

如果UAB<0，说明A点的电位比B点电位低。

图2-12电压方向的表示方法学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路37二、电压与电位

2.电压的方向

在电路中，任意两点之间的电压的实际方向往往不能预先确定，和电流一样，可以先假设电路中电压的参考方向，并按参考方向进行计算。如果计算结果为正值，说明假设的电压参考方向和实际方向一致；若计算结果为负值，说明电压的参考方向和实际方向相反。

图2-12电压方向的表示方法学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路38二、电压与电位

2.电压的方向

图2-13所示电路中，分别标出了电压的参考方向和计算结果，你会判断电压的实际方向吗？你会判断电阻中电流的实际方向吗？学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路39二、电压与电位

3.电位

描述电路中某点电位的高低，首先要确定一个基准点，这个基准点称为参考点。规定参考点的电位为零。

原则上参考点是可以任意选定的，但习惯上常选择大地作为参考点，在实际电路中选择公共点或电气设备的外壳作为参考点，但一个电路中只能选择一个参考点。

电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压，用字母V表示。在国际单位中，电位的单位也是伏[特]。学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路40二、电压与电位

3.电位

图2-14所示的部分电路中，标出了A、B、C、D四个点。假设O点为参考点，则VO=0。A、B、C各点的电位就是各点与O点之间的电压，可表示为VA=UAO，VB=UBO，VC=UCO

若假设B点为参考点，则VB=0。A、C、O各点的电位就是各点与B点之间的电压，可表示为

VA=UAB，VC=UCB，VO=UOB

图2-14部分电路图学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路411．一个电路中，能否选择两个或两个以上的参考点，如何选择了两个或两个以上参考点，还能比较各点的电位吗？2．若电路中的参考点变化，则电路中某点的电位是否会发生变化？如何变化？这时电路中某两点间的电压是否发生变化？如何变化？学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路42二、电压与电位

3.电压与电位的关系

电压就是两点间的电位差。在电路中，A、B两点间的电压等于A、B两点间的电位之差，即

电压和电位的单位都是V，但电压和电位是两个不同的概念。

电压是两点间的电位差，它是一个绝对值，与参考点的选择无关；

而电位是某点与参考点之间的电压，它是一个相对值，会随着参考点的变化而变化。学习任务二认识电路的基本物理量项目二认识基本电阻电路学习任务三认识电阻器43

学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路44

水管中的水在流动时，总是受到阻力，水管的粗细、长度及水管内壁的粗糙程度都会影响水管对水流的阻碍作用。同样，电流在电路中流动时，也会受到“电阻”的阻碍作用。电阻器是电路中的基本元件之一。

本任务主要学习电阻、电阻定律、电阻与温度的关系及电阻的分类。学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路45一、电阻

人们把物体在运动中受到各种不同的阻碍作用称为阻力。导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动时也会受到阻碍作用，表示这种阻碍作用大小的物理量称为电阻，用字母R表示。

任何物体都有电阻，当有电流流过时，都要消耗一定的能量。电阻是导体本身所具有的属性。

在国际单位制中，电阻的单位是欧[姆]，简称欧，用符号

表示。电阻的常用单位还有k

（千欧）和M

（兆欧），它们之间的关系为1k

=103

1M

=103K

=106

学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路46物质的分类

根据物质导电能力的强弱，一般可分为导体、绝缘体和半导体。

导体都能导电，如银、铜、铝等是电的良导体；

绝缘体不能导电，如玻璃、胶木、陶瓷、云母等；

半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，如硅、锗等。学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路47二、电阻定律

导体电阻的大小不仅与导体的材料有关，还与导体的尺寸有关。经实验证明，在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。这个实验规律称为电阻定律。均匀导体的电阻可用公式表示为

式中:R——导体的电阻，单位是

（欧[姆]）；

ρ——电阻率，反映材料的导电性能，单位是

·m（欧[姆]米）；L——导体的长度，单位是m（米）；A——导体的横截面积，单位是m2（平方米）。学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路48二、电阻定律

学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路49

一根粗细均匀的铜导线长L=100m，横截面积A=1mm2,该导线的电阻值为多大？如果将该铜导线均匀拉长为原来的2倍，拉长后的电阻值为多少？如果将其对折，则对折后的电阻值又为多少？

通过计算，你能发现什么规律？学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路50三、电阻与温度的关系

研究表明，金属导体的电阻与温度有关。通常情况下，纯金属导体的电阻会随着温度的升高而增大，即电阻温度系数α＞0，称为正温度系数。

例如：白炽灯的灯丝是用钨丝制造的，灯丝发光时温度约2000

C，钨的电阻随温度升高而增大，温度升高1

C电阻约增大千分之五，所以，灯丝正常发光时的电阻要比常温下的电阻大很多。

有的合金如康铜和锰铜的电阻与温度变化的关系不大，导体的电阻几乎不随温度的变化而变化，常用来制造标准电阻。而碳和有些半导体的电阻随温度的升高反而减小，即α＜0，称为负温度系数。具有负温度系数的电阻在电路中常用作温度补偿。

学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路51四、电阻器的分类

电阻器是利用金属或非金属材料对电流的阻碍作用而制成的，电阻器通常称为电阻。它在电路中可以起分压、分流和限流等作用，是工程实际中应用最多的元器件。常用电阻器的分类如下：

按结构形式可分为固定电阻器、可变电阻器（可调电阻器、电位器）等。

按制作材料可分为碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器等。

按用途可分为精密电阻器、高频电阻器、熔断电阻器、敏感电阻器等。

学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路52学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路53五、电阻器的主要参数

电阻器的主要参数有标称阻值、允许误差和额定功率，其他参数只在特殊要求时才考虑。

标称阻值是标注在电阻器上的电阻值；

允许误差是指电阻器的实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围；

额定功率是指电阻器在产品标准规定的气压和温度下，长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下，电阻器允许消耗的功率。额定功率较大的电阻器，一般都将额定功率直接印在电阻器上。额定功率较小的电阻器，往往不标注额定功率。学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路54超导现象及其应用

1．超导现象1911年，荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现，将水银冷却到-268.98℃时，水银的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，他称之为超导态。

我们把这种物质在低温状态下电阻突然消失的现象称为超导现象（零电阻效应）。能够发生超导现象的导体称为超导体。学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路55超导现象及其应用2．超导体的两个基本性质

超导体除了零电阻效应外，它的另一个基本性质是抗磁性，又称为迈斯纳（Meissner）效应。即在磁场中一个超导体只要处于超导态，则它内部的磁化强度与外磁场完全抵消，其内部的磁感应强度为零。也就是说，磁感线被完全排斥在超导体外面。这样超导体就成为抗磁体。

利用超导体的抗磁性可以实现磁悬浮。学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路56

学习任务三认识电阻器项目二认识基本电阻电路学习任务四认识部分电路欧姆定律57

学习任务四认识部分电路欧姆定律项目二认识基本电阻电路58

在电路中，电阻器（负载）中流过的电流I与电阻器两端的电压U和电阻值R有何关系呢？

通过本任务中部分电路欧姆定律和电阻伏安特性的学习，我们就会知道它们三者之间的关系了。学习任务四认识部分电路欧姆定律项目二认识基本电阻电路59一、部分电路欧姆定律

在电阻电路中，电路中的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比，这就是部分电路欧姆定律。部分电路欧姆定律可以用公式表示为

式中：I——电路中的电流，单位为A（安[培]）；

U——电阻两端的电压，单位为V（伏[特]）；R——电阻，单位为

（欧[姆]）。

部分电路欧姆定律还可以表示为学习任务四认识部分电路欧姆定律项目二认识基本电阻电路60例2-2：

一个电阻为10

的电阻器，接在3V的直流电源上。求：正常工作时通过电阻器的电流。

解：根据部分电路欧姆定律，通过电阻器的电流为

学习任务四认识部分电路欧姆定律项目二认识基本电阻电路61

学习任务四认识部分电路欧姆定律项目二认识基本电阻电路62

学习任务四认识部分电路欧姆定律项目二认识基本电阻电路63二、电阻的伏安特性曲线

电阻阻值不随电压、电流变化而改变的电阻称为线性电阻。我们平时所说的电阻都是指线性电阻，线性电阻的阻值是一个常数，其电压和电流关系符合部分电路欧姆定律。而电阻阻值随电压或电流变化而改变的电阻称为非线性电阻。非线性电阻的阻值不是常数，其电压与电流关系不符合部分电路欧姆定律。

一般把电阻两端的电压U和通过电阻的电流I之间的对应关系，称为电阻的伏安特性，两者之间的变化关系曲线称为伏安特性曲线。学习任务四认识部分电路欧姆定律项目二认识基本电阻电路64二、电阻的伏安特性曲线

如果以电压、电流分别为坐标轴，可以得到线性电阻与非线性电阻的伏安特性曲线，如图2-23所示。

其中图2-23（a）所示为线性电阻（2K

电阻器）的伏安特性曲线，图2-23（b）所示为非线性电阻（二极管）的伏安特性曲线。

图2-23电阻的伏安特性曲线学习任务四认识部分电路欧姆定律项目二认识基本电阻电路65

学习任务五认识电能和电功率学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路66

如果我们仔细观察各种家用电器的铭牌，发现都标有额定电压和额定功率等参数。如标有“220V、40W”的白炽灯、“220V、1500W”的电吹风、“220V、1000W”的电饭煲等。图2-23所示为某品牌转叶扇铭牌。这些家用电器使用1h需要消耗多少电能？哪个最少？哪个最多？用电器消耗的电能与它的电功率又有何关系？电能是用什么仪表来测量的呢？学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路67

通过学习本任务中电能、电功率和电能表等相关知识，你就能方便地进行分析与计算了。学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路68一、电能

在电场力的作用下，电荷定向运动形成的电流所做的功称为电能。电流做功过程就是将电能转换为其他形式能的过程。

如果加在导体两端的电压为U，在时间t内通过导体横向截面的电荷量为Q，则电流所做的功，即电能为W=UQ。由于Q=It，所以W=UIt式中：W——电能，单位为J（焦[耳]）；

U——加在导体两端的电压，单位为V（伏[特]）；I——导体中的电流，单位为A（安[培]）；t——通电时间，单位为s（秒）。

上式表明，电流在一段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路69一、电能

在国际单位制中，电能的单位是焦〔耳〕，简称焦，符号是J。

在实际使用中，电能常用千瓦·时（俗称度）为单位，符号是kW·h，即1kW·h＝3.6×106J。

学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路70二、电功率

电功率是描述电流做功快慢的物理量。

电流在单位时间内所做的功叫做电功率。如果单位时间t内，电流通过导体所做的功为W，则电功率为式中：P——电功率，单位为W（瓦[特]）；W——电能，单位为J（焦[耳]）；t——通电时间，单位为s（秒）。

在国际单位制中电功率的单位是瓦〔特〕，简称瓦，符号是W。电功率的常用单位还有kW（千瓦）和mW（毫瓦），它们之间的关系为：1kW=103W1W=103mW学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路71

对于纯电阻电路，电功率的计算公式还可以写成：

可见，一段电路上的电功率，与这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路72

学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路73

学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路74

例题2-5：

某教室有“220V、40W”的白炽灯6盏。（1）若平均每天使用4h，一年（365天）用电多少度？（2）若电价为0.56元/（KW·h），每年应付出多少电费？（3）如果改用“220V、11W”的节能灯，每天还是使用4h，一年能节约多少度电？少付多少电费？

解：（1）根据已知条件

P=40×6W=240W=0.24KW，t=4×365h=1460h

由电功率公式

可得一年所用的电为W=Pt=0.24×1460KW·h=350.4KW·h

（2）一年所用的电费为350.4×0.56=196.22元

（3）当改用“220V、11W”的节能灯时，一年所用的电为W`=P`t=0.066×1460KW·h=96.36KW·h

一年能节约ΔW=W-W`=（350.4-96.36）KW·h=254.04KW·h

一年少付的电费为=254.04×0.56=142.26元学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路75

通过以上计算可知，节约电能可以从两个方面入手：

一是减少用电设备的电功率P，如尽量少用大功率电器；

二是减少用电时间t，如养成人走关灯的好习惯。学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路76三、电能表

计量电能一般用电能表，又称电度表，俗称火表。

电能表的铭牌上都标有一些字母和数字，其中DD228电能表的型号，DD表示单相电能表，数字228为设计序号；一般家庭使用就需选用DD系列的电能表，设计序号可以不同。220V、50Hz是电能表的额定电压和工作频率，它必须与电源的规格相符合。5（20）A表示电能表的标定电流为5A，最大电流值为20A。720r/kWh表示消耗1KW•h的电能，电能表的转盘转720转。图2-24单相感应式电能表学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路77

认识基本电阻电路是为学习直流电路的基本定律、定理等电路分析方法奠定了基础

一、认识基本电阻电路1．电路的组成电路是电流流过的路径。一个完整的电路至少要包含电源、负载（用电设备）、连接导线、控制和保护装置四部分。2．电路的工作状态电路通常有通路、断路（开路）、短路三种状态。电路不允许短路，特别是不允许电源短路。3．电路图电路原理图是用国家标准规定的电气图形符号、文字符号来表示电路连接情况的图，简称为电路图。【项目总结】学习任务五认识电能和电功率项目二认识基本电阻电路78

二、认识电路的基本物理量1．电流