电工技术（第3版）教学课件作者吴雪琴第1章电路的基本概念和基本定律.ppt

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1、电工技术主编吴雪琴学习要点掌握电路的概念及组成电路的元件理解电流、电压概念熟练掌握电流、电压参考方向的应用熟练掌握欧姆定律及其应用了解电位的计算方法第1章电路的基本概念和基本定律第1章电路的基本概念和基本定律1.1电路与电路模型1.2电压和电流的参考方向1.3电阻与电导1.4欧姆定律1.5电位的概念及计算1.1电路与电路模型一、电路1.电路是由各种元器件（或电工设备）按一定方式连接起来的总体，为电流流通提供路径。2.电路的主要功能：一：进行能量的转换、传输和分配。二：实现信号的传递、存储和处理。1.1电路与电

2、路模型二、电路的基本组成1.电源2.负载3.控制器件4.连接导线电源：为电路提供电能的设备和器件，是将其他形式的能量转化为电能的装置，如电池、发电机等。负载：也称用电器，是将电能转换为其他形式的能量的器件和设备，如灯泡等。控制器件：控制电路工作状态的器件或设备，如开关等。连接导线：将电器设备和元器件按一定的方式连接起来，如铜、铝电缆线等。常用的电器元件及符号1.1电路与电路模型1.2电压和电流的参考方向1.2.1电流电荷的定向移动形成电流。电流的大小用电流强度表示，简称电流。电流强度：单位时间内通过导体截面的

3、电荷量。大写I表示直流电流小写i表示交流电流常用电流的单位：如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。正电荷运动方向规定为电流的实际方向。电流的方向用一个箭头表示。任意假设的电流方向称为电流的参考方向。1.2.2电压电路中A、B点两点间的电压定义为单位正电荷由A点移至B点电场力所做的功。电压的大小及方向都不随时间变化，称为恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。电压的大小及方向随时间变化，称为变动电压，简称为交流电压，用小写字母u或u(t)表示。电压的实际方向规定由

4、高电位(正极)指向低电位（负极）。与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向。例：u1=1V最后求得的u为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。u2=－1V对一个元件，电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定，但为了方便起见，常常将其取为一致，称关联方向；如不一致，称非关联方向。如果采用关联方向，在标示时标出一种即可。如果采用非关联方向，则必须全部标示。1.3电阻与电导自然界中的物质按其导电性能来分：导体、绝缘体和半导体。反映导体对电流阻碍作用大小的物理量称为电阻，用R

5、表示。1.3.1电阻一、电阻元件电阻元件是一种消耗电能的元件。当温度一定时，均匀导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关，即：常用的电阻单位：不同的材料有不同的电阻率，电阻率的大小反映了各种材料导电性能的好坏。电阻率越大，导电性能越差。1.3电阻与电导常见材料的电阻率例1.3.1欲制作一个小电炉，须炉丝电阻为30Ω，现选用直径为0.5mm的镍铬丝，试计算所需镍铬丝的长度。解：查表得镍铬丝的电阻率：根据式：得：1.3电阻与电导二、电阻与温度的关系衡量电阻受温度影响大小的物理量

6、是温度系数。其定义为温度每升高1°C时，电阻值所产生的变动值与原阻值的比值，用字母α表示，单位是1/°C。设任一电阻元件在温度t1时的电阻值为R1，当温度升高到t2时电阻值为R2，则该电阻在t1~t2温度范围内的电阻温度系数为：若α>0，为正温度系数；反之α<0，为负温度系数。1.3电阻与电导1.3.2电导电阻的倒数叫做电导。用符号G表示，即：导体的电阻越小，电导就越大，表明导体的导电性能就越好。电导的单位是西门子，简称西，用字母S表示。1.3电阻与电导1.4欧姆定律欧姆定律内容：在一段不包括电源的电路中，电

7、路中的电流与加在这段电路两端的电压U成正比，与这段电路的电阻R成反比。即：1.4.1部分电路欧姆定律例1.4.1运用欧姆定律对图中电路列出式子，并求电阻R。1.4欧姆定律例1.4.2有一电灯泡接在220V的电压上，通过灯丝的电流是0.8A，求灯丝的热态电阻。解：根据欧姆定律求得：即灯丝的热态电阻为275Ω。1.4欧姆定律1.4.2全电路欧姆定律含有电源的闭合电路，叫做全电路。1.4欧姆定律全电路欧姆定律内容：全电路中的电流I与电源电动势E成正比，与电路的总电阻（外电路的电阻R和内电路的电阻r0之和）成反比。即

8、：例1.4.3在图中，已知电源电动势E=24V，内阻r0=2Ω,负载电阻R=10Ω，求:（1）电路中的电流；（2）电源的端电压；（3）负载电阻R上的电压；（4）电源内阻上的电压降。解：（1）电路中的电流：（2）电源的端电压：（3）负载电阻上的电压：（4）电源内阻上的电压降：1.4欧姆定律1.5电位的概念及计算电路中A、B点两点间的电压等于A、B两点的电位差。电路的工作状态可通过电路中各点的电位反映出