《电工及电子基础》ppt课件

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1、电工与电子基础第一章在日常的生产和生活中，作为电工每天我们都和“电”打交道，对于“电”我们首先应从以下几个方面去理解。（1）物质的结构自然界的一切物质都是由原子组成的，而原子又是由原子核和核外电子组成的，原子核带正电荷，电子带负电荷。当物体由于某种原因使得核外电子的数目增大或减少时，物质内部的正负电荷的数量不再相等，物体就会显示出带电性。原子的结构示意图第一节电的基本概念因此，我们可以得出结论：电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，这就是电荷守恒定律。（2）

2、电流电荷有规则的定向运动叫电流。在金属导体中，电流是自由电子在电场力作用下有规则的运动形成的。电荷的多少即为电量。电流的大小定义为单位时间内通过导体截面的电量，用电流强度来衡量。若在时间T秒内，通过导体横截面的电量是Q库仑，则电量强度I就可以用下式表示，即I=Q/T电流形成的原理注意：电流不但有大小，而且有方向。习惯上规定以电荷运动的方向为电流的正方向。在金属导体中，虽然电流实际上是自由电子定向移动形成的，但其效果和等量的正电荷正电荷反向流动完全相同，因此电流方向与电子流方向相反。（3）电压电压又称电位差，是衡量电场做

3、功本领大小的物理量。电压不但有大小，还有方向。对于负载来说，规定电流流进端为电压的正端，电金属导体中的自由电子流流出端为电压的负端。电压的方向由正指向负，即负载中电压的实际方向与电流方向一致。电流方向电流方向（4）电位电位是一个相对量，如果在电路中任选一个参考点，令其为零，则电路中某一点的电位就等于该点到参考点之间的电压，电位差就是电压。（5）电动势电动势是衡量电源将非电能转换成电能本领的物理量，定义为：在电源内部外力将单位正电荷从电源的负极移到电源正极所做的的功。电动势的方向规定为：在电源内部，由负极指向正极，即由低

4、电位指向高电位。（6）电阻当电流通过导体时，由于自由电子在运动中不断与导体内的原子、电子相互碰撞，使其运动受到阻碍，这种导体对电流的阻碍作用。注意：导体的电阻是客观存在的，它不随导体两端的电压的大小变化。即使没有电压，导体仍然有电阻。实验证明，在温度一定时，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的截面积成反比，还与导体的材料有关。导体的电阻还与温度有关，通常情况下，金属的电阻都是随温度的升高。原子核电子电阻产生的原因E第二节直流电路一、电路1.电路的组成及电路元件的作用电路就是电流所流经的路径，它由电路元件组成。电路元件

5、大体可分为四类：电源负载、控制电器和保护电器以及导线。电路通常有三种状态：通路、开路、短路。2.电路的分类根据通过电路的电流的不同，电路可分为直流电路和交流电路；直流电路又分为简单直流电路和复杂直流电路。二、电路的欧姆定律电流、电压和电阻是电路中的三个基本物理量，欧姆定律反映了电路中电阻元件两端的电压与通过该元件的电流和电阻三者之间的关系。其数学表达式为I=U/R式中I—电流（A）U—电压（V）R—电阻（Ω）由上式可知，对于任一段电阻电路，只要知道三个量中的任意两个，就可以由欧姆定律求出第三个量。简单电路电路原理图电池

6、灯泡开关EKHLUIR第二节直流电路一、电路1.电路的组成及电路元件的作用电路就是电流所流经的路径，它由电路元件组成。电路元件大体可分为四类：电源负载、控制电器和保护电器以及导线。电路通常有三种状态：通路、开路、短路。2.电路的分类根据通过电路的电流的不同，电路可分为直流电路和交流电路；直流电路又分为简单直流电路和复杂直流电路。二、电路的欧姆定律电流、电压和电阻是电路中的三个基本物理量，欧姆定律反映了电路中电阻元件两端的电压与通过该元件的电流和电阻三者之间的关系。其数学表达式为I=U/R式中I—电流（A）U—电压（V）

7、R—电阻（Ω）由上式可知，对于任一段电阻电路，只要知道三个量中的任意两个，就可以由欧姆定律求出第三个量。简单电路电路原理图电池灯泡开关EKHLUIR三、电路的功率与电能1.电功率电功率就是单位时间内电场力所做的功，数学表达式为P=UI=IR=U/R,式中P—电功率（W）U—电压（V）I—电流（A）R—电阻（Ω）2.电能功率只表示设备工作能力的大小，它们所完成的工作量，不仅决定于其功率的大小，还与它们工作的时间长短有关，即W=Pt=UIt，其中W—电能（kW·h）3.焦耳—楞次定律电流通过电阻时使电阻发热的现象叫电流的热

8、效应，即电能转化为热能的效应。焦耳楞次定律描述的就是电阻通过电流后产生的热量与电流、电阻及通电时间的关系。数学表达式为Q=IRt，式中Q—电阻产生的热量（J）t—时间（s）4.电阻的串联电路在电路中，串联电路是最简单的连接方式，即将电阻依次首尾相连，使各电阻通过同一个电流。22IUR2串联电路的特点（见右图）：（1）串联电路各处电