第一章 认识电路（电工技术基础与技能 ）.ppt

1、1认识电气线路，1认识电气线路，教学难点：理解1电气线路的三个状态特征。 2理解理想的元件和电路模型、线性电阻和非线性电阻的概念。 教学重点：1 .理解电路的基本构成，电路的三个状态和额定电压，电流，功率等概念。 掌握2电流、电力、电力等基本概念。 掌握3电阻的法则、欧姆定律、焦耳定律，了解电阻和温度的关系。学时分配：1识别电路、1.1电路、1.2电流、1.3电阻、1.4部分电路欧姆定律、1.5电力和电力、用户针织面料总结、第一节电路、一、电路的基本构成、二、电路模型(电路图)、一、电路的基本构成、一电路是什么、电路根据各种零配件(或者发电工设备)以一定的方式2电路的基本构成，电路的基本构成由

2、以下4个部分组成： (1)电源(能量供给元件):电路供电的设备和装置(电池、发电机等)。图1-1的简单直流电路是、控制电路的动作状态的去老虎钳或设备(开关等)。电气设备和零配件以一定方法连接(如各种铜、铝电缆等)。 (3)控制负载老虎钳：(4)导线：3电路连接的状态，(1)通路(闭路):接通电源和负载，电路中流过电流，电气设备和零配件得到一定的电压和电力，进行能量转化。 (2)开路(切断):电路被切断，电路中没有电流，也称为无负载状态。 (3)短路(胜路):电源的两端或电路的一部分通过导线直接连接，输出电流过大对电源来说是严重的过载，如果没有保护措施，电源和电气设备会烧毁或发生火灾，为了避免在

3、发生短路时发生故障，在电路和电气设备上设置保险丝二、电路模型(电路图)、图1-2手电筒的电路图、由理想元件构成的电路也称为实电路的电路模型、实电路的电路图，也简称为电路图。 例如，手电筒的电路如图1-2所示。 理想的元件、电路由电气特性相当复杂的元件构成，为了以数学的方法分析电路，可以将电路实体中的各种电气设备和零配件置换为能够表现它们的主要电磁特性的理想的元件(模型)，关于其实际的构造、材料、形状等非电磁特性、表1-3常用理想元件和符号、第二节电流、第一、电流的基本概念、第二、直流电流、第三、交流电流、第一、电流的基本概念、电路中的电荷沿着导体的取向运动形成电流，其方向被规定为正电荷流动的方

4、向(或负电荷流动的反方向)， 其大小与单位时间内通过导体横截面的电荷量相等，电流用符号I或i(t )表示，在研究一般电流时可以使用符号I。 设t=t2t1小时通过导体横截面的电荷量为q=q2q1，则t时间下的电流强度由数学式表示，式中，t为微小的时间间隔，时间的国际单位制单位为s (秒)，电荷量q的国际单位制为库仑(c )。 电流i(t )的国际单位制为a (安培)。 常用的电流单位为mA (毫安)、a (毫安)、kA (毫安)等，这些个和安培之间的换算关系是：1ma=1.0-3a1a=1.0-6 a； 1 kA=103 A、2，直流电流的大小和方向不随时间变化，即单位时间内通过导体截面的电荷

5、量相等，称为稳态电流或稳态电流，简称为直流(Direct Current )，记作DC或DC，直流电流用大写字母I表示另外，直流电流I和时间t的关系是在It坐标系中与时间轴平行的直线。 三、当电流的大小和方向随时间变化时，交流电流被称为变动电流。电路分析中最重要的变动电流之一是正弦交流电流，其大小和方向随着时间以正弦定律周期性变化，将其简称为交流(Alternating Current )，表记为AC或AC，交流电流的瞬时值用小写字母I或i(t )表示。 第三节电阻、第一、电阻元件、第二、电阻与温度的关系、第一、电阻元件、电阻元件是对电流显示电阻作用的能源消费元件，例如灯泡、电炉等电气设备。

6、电阻的规律，制作电阻元件的材料电阻率，国际单位制单位为m (欧美)的l绕制作电阻的导线长度，国际单位制为m (米)的s绕制作电阻的导线横截面积，国际单位制为m2 (平方米)的r电阻值，国际单位制为(欧)。 常用的电阻单位是k (千欧姆)，m (兆欧姆)，1 k=1031 m=106，2，电阻和温度的关系，电阻元件的电阻值的大小一般和温度有关，测量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，温度每上升1C电阻值变化的百分比若将任意一个电阻元件在温度t1下的电阻值设为R1，将温度上升到t2时的电阻值设为R2，则该电阻在t1 t2的温度范围内的(平均)温度系数为R2 R1，若为0，则将r称为正温度系数电阻

7、，即电阻值随着温度变高而变大显然绝对值越大，表示电阻越受温度的影响。R2=R1 1 (t2t1 )、第四节的电路欧姆定律、一、欧姆定律、二、线性电阻与非线性电阻、一、欧姆定律、电阻元件的伏安图关系遵循欧姆定律，即U=RI或I=U/R=GU。 在此，G=1/R，电阻r的倒数g被称为电导，其国际单位制在西门子(s )。 二、线性电阻和非线性电阻、电阻值r与通过它的电流I和两端电压u无关(即R=常数)的电阻元件称为线性电阻，其电压-电流特性曲线是在UI平面坐标系中通过原点的直线。 电阻值r与其电流I和两端电压u相关的电阻元件称为非线性电阻，其电压-电流特性曲线是在UI平面坐标系中通过原点的曲线。 通

8、常，“电阻”是指线性电阻，除非另有不解释。图1-3的线性电阻的电压-电流特性曲线、第五节约用电能量和电力、一、电力、二、电力、三、电气设备的额定、四、焦耳定律、一、电力、电力(简称为电力)表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发电的电力能量。 两端电压u、通过电流I的任意两端子元件(可展开为一般两端子网络)的电力大小为P=UI，电力的国际单位制单位为w (瓦)，常用单位为mW (毫瓦)、kW (千瓦)，这些个与w的换算关系为1 mW=103 W即1 kW=103 W， 吸收或释放：一个电路的最终目的是通过电源向负载传递一定的电力，负载将电力转换为工作所需的一定形式的能量。 即，在电气

9、线路中存在放出电力的去老虎钳(能量供给元件)和吸收电力的去老虎钳(能源消费元件)。 习惯上，能量要素吸收的电力为正，能量要素放出的电力为负，储存要素(理想的电容器、电感量要素等)也不放出电力，即电力P=0。 功率p通常也称为有功功率或平均功率。 二、电能、电能是指在一定时间内电路元件或设备吸收或发电的电能，用符号w表示，其国际单位制为焦耳(j )，电能的计算式为，W=P t=U I t，通常电能用kwh(kwh )表示大小也称为： 1度(电)=1kwh=3.6j，即电力为1万w的供给能量和能量元件，1小时内发电或吸收的电能为1度。【例1-1】有电力为60 W的电灯，每天使用照明的时间为4 h

10、(小时)，按平均每月3.0日计算，每月消耗的电量是多少度？合计是多少j？解：在该电灯的平均月参加工作时间t=4 30 h=120 h时，w=p=60wh=7200wh=7.2kwh， 也就是说，每月消耗的电量为7.2度，约3.6106.2j2.6107j，三、电气设备的额定值，规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据，以保证电气设备和电路元件长期安全正常工作。 额定电压电气设备或零配件可施加的最大电压。 额定电流电气设备或零配件可通过的最大电流。 额定功率在额定电压和额定电流下消耗的功率，即容许电功耗的最大功率。 额定动作状态电气设备或零配件在额定功率下的动作状态也称为满载状态。 轻负载状

11、态的电气设备和零配件在额定功率以下工作的状态下，轻负载时电气设备没有被一盏茶使用，或者没有正常工作。 过载(过载)状态的电气设备和零配件比额定功率高，过载时容易引起电气设备烧损和重大事故。 轻负荷和过负荷都不是正常的动作状态，一般是不允许的。 四、焦耳定律、电流通过导体时产生的热(焦耳热)是Q=I2 R t，I通过导体的直流电流或交流电流的有效值，单位为a。 r导体的电阻值单位为。 t是通过导体的电流持续的时间，单位是s。 q热量单位是j。尤针织面料总结，本尤针织面料介绍了电气线路的基本概念。 内容包括：一、电气线路、二、电流、三、电阻、四、电力和电能、一、电气线路、电气线路通过各种零配件(或

12、电力电子装置)以一定的方式连接，为电流的流动提供了路径。 电路的基本配置是四个部分，如电源、负载、控制设备、连接查询密码等。 电路有通路、开路、短路三种状态。 由理想元件构成的电路也被称为实际电路的电路图，也被称为实际电路的电路图。 二、通过电流、电场力，电路中的电荷沿着导体的取向运动形成电流，其方向被规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向)，其大小与单位时间内通过导体的横截面的电荷量相等，被称为电流。 电流的大小和方向不随时间变化称为直流电流。 电流的大小和方向随时周期性变化叫做交流电流。 三、电阻，一个电阻元件是对电流显示电阻作用的能量元件，电阻的法则是，电阻元件的电阻值一般与温度有关，测量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，它被定义为每当温度上升1C时电阻值变化的百分比，即第二电阻元件的电压- - 其中，电阻r的倒数g