《电工技术基础与技能》课件-模块2认识电路

《电工技术基础与技能》模块二认识电路单元一

电路一、电路的组成及作用

由灯泡、连接导线、电池和开关组成的，将电池电能传输给灯泡使其发光的导电回路被称为电路，在电路中电荷的定向运动形成电流，如图所示。01电路的组成电路与电流一、电路的组成及作用电路图电路方框图一、电路的组成及作用电路一般由电源、负载、导线和控制装置四部分组成。负载又称用电器，其作用是将电能转变为其他形式的能。2电源是为电路提供电能的设备，如干电池、蓄电池、发电机等。1导线起连接电路和输送电能的作用。3开关起到把用电器与电源接通或断开的作用。4电源负载开关导线一、电路的组成及作用

a)干电池 b)蓄电池 c)发电机组重要电源一、电路的组成及作用计算机电路02电路的基本作用一、电路的组成及作用电能传输示意图信息传输示意图二、电路的状态电路的三种状态a）通路 b）开路 c）短路电路构成闭合回路，有电流流过。通路电路断开，电路中无电流通过。开路也称断路。开路短路时电源未经负载而直接由导线构成回路。短路三、电路图电路图：用国家标准化的符号绘制的表示各元器件组成的图形。几种常用的标准图形符号：单元二

电路的基本物理量一、电流01电流的形成电荷的定向移动形成电流。在金属导体中，能定向移动的电荷是带负电的自由电子；在导电液体如蓄电池电解液中，能定向移动的电荷是正负离子（见图）。电流的形成a）金属导体中的电流 b）导电液体中的电流一、电流02电流的大小电流的大小是指单位时间内通过导体横截面的电量，即如果在1秒（s）内通过导体横截面的电量为1库仑（C），则导体中的电流就是1安培（A）。常用的电流单位还有毫安（mA）、微安（μA）等，不同单位间的换算关系如下。直流电流的测量b）测量电路接线图a）测量电路图一、电流03电流的方向习惯上把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。因此，自由电子和负离子移动的方向与电流方向相反。大小和方向都不随时间而变化的电流称为稳恒电流（见图a），简称直流。大小和方向都随时间作相应变化的电流，称为交变电流（见图b），简称交流。a）直流电 b）交流电电流的正负a）I

＞0 b）I

＜0二、电位如果在电路中选定一个参考点（即零电位点），则电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的电位，电位的单位也是伏特（V）。电路中任意两点之间的电压就等于这两点之间的电位差，即Uab = Ua-Ub，故电压又称电位差。三、电压在金属导体中虽然有许多自由电子，但只有在外加电场的作用下，这些自由电子才能做有规则的定向移动而形成电流。电场力将单位正电荷从a点移到b点所做的功，称为a、b两点间的电压，用Uab表示。电压的单位为伏特（V）。“”水压与水流电压与电流

原则上电压的参考方向可任意选取，但如果已设定电流参考方向，则电压参考方向最好选择与电流参考方向一致，称为关联参考方向。当电压的实际方向与参考方向一致时，电压为正值；反之，电压为负值。三、电压电压参考方向的表示方法a）箭头表示法 b）极性表示法 c）下标表示法四、电动势01电源电动势

电源电动势E的大小，等于电源力把正电荷从低电位（负极）移动到高电位（正极），克服电场力所做的功W，与被移动电荷的电荷量q的比值。

电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。

式中E——电源电动势，单位是V；

W——电源力移动正电荷做的功，单位是J；

q——电源力移动的电荷量，单位是C。四、电动势02电源端电压与电动势的关系

电源两端的电压称为电源的端电压，用U表示。电源的端电压U与电源的电动势E之间既有联系，又有区别，如图2-6所示为电源端电压与电动势之间的关系。电源端电压与电动势之间的关系当电源开路时，电源的端电压U在数值上等于电源的电动势E，即U=E。当电源工作时，电源的端电压U在数值上小于电源的电动势E，即U﹤E。五、电阻01电阻当电流通过导体时，由于做定向移动的电荷会和导体内的带电粒子发生碰撞，所以导体在通过电流的同时也对电流起着阻碍作用，这种对电流的阻碍作用称为电阻。导体的电阻常用R

表示。电阻的单位为欧姆（Ω），比较大的单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。五、电阻02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。R=ριSι：导体长度mS：导体截面积m2ρ：材料的电阻率Ωm03电阻与温度的关系

一般来说，各种材料的电阻率都随温度变化而变化，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；而有些合金，如锰铜合金和镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。五、电阻五、电阻电阻率的大小反映了物体的导电能力，电阻率越小物体越容易导电，容易导电的物体称为导体；电阻率越大越不容易导电，不容易导电的物体称为绝缘体，导电能力介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体（见图）。导体、半导体和绝缘体单元三

部分电路欧姆定律01部分电路欧姆定律只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路，如图a虚线框部分所示。部分电路a）电压与电流参考方向相同 b）电压与电流参考方向相反部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律的内容是：流过导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。表达式为式中 I——导体中的电流，AU——导体两端的电压，V；R——导体的电阻，Ω。部分电路欧姆定律02伏安特性曲线如果以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻的U-I关系曲线，称为电阻元件的伏安特性曲线。部分电路欧姆定律单元四

电功与电功率一、电功01电功的概念当电流通过灯丝时就做功，电能转化为热能和光能。电流所做的功，简称电功，用字母W表示。电流通过电器把电能转化为其他形式的能量a）灯泡 b）电动机02电功的大小实验表明，电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压

U、电路中的电流I和通电时间

t

三者的乘积，即W=Uit03电功的大小国际单位：焦耳（J），简称焦常用单位：度（kW·h）1度＝1千瓦时 = 3.6×106

焦一、电功02测量电路消耗电能的仪表——电能表电能表一般分为机械式和电子式两种。电子式电能表机械式电能表一、电功二、电功率02电功的概念为了衡量电流做功的快慢，需要引入一个新的物理量，即电功率。电流在单位时间内所做的功称为电功率，用字母P表示，单位为瓦特，计算公式如下：