电工基础 教学课件 作者 徐慧杰 电工基础单元2.ppt

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1、单元2电路的基本原理2.5电路测量与故障诊断2.4电路的工作状态2.3基尔霍夫定律2.2电路的基本元件及伏安特性2.1电路的基本物理量单元小结2.1电路的基本物理量1.电流在电场力的作用下，导体中带电粒子定向移动形成电流。*电流的方向：正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向*电流的单位：A(安培）mA(毫安）μA（微安）单位时间内通过导体截面的电荷量定义为电流强度，并用它来衡量电流的大小。2.1电路的基本物理量2.电压电场力把单位正电荷从a点移动到b点所作的功称为a点到b点间的电压，用表示。*电压单位：伏特（V）千伏（kV）毫伏（mV）微伏（）*电

2、压方向：高电位指向低电位超过36V的电压对人是危险的2.1电路的基本物理量3.参考方向定义：任意选定电流、电压的正方向*选定参考方向后，电流或电压的正负反映了实际方向与参考方向的关系*电压和电流的参考方向选择一致，称为关联参考方向*电压和电流的参考方向选择相反，称为非关联参考方向2.1电路的基本物理量4.电动势电动势是电源产生的，可维持电路具有一定电压的作电源力对电荷做功的能力用物理量电动势来衡量说明：1.电源电动势在数值上等于电源力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功2.电动势的方向规定为由低电位指向高电位，即电位升方向3.单位：伏特（

3、V）4.同一电源元件在关联参考方向下，电压与电动势根据其定义有2.1电路的基本物理量5.电功率定义：电路中，单位时间内电路元件吸收或释放的能量定义为电功率，用P表示。即单位:瓦特(W）千瓦（kW）、毫瓦（mW）功率与电流电压的关系：电路中任一元件在任何瞬间的功率等于该元件的电压与电流的乘积这个常用，要牢记！2.1电路的基本物理量当电流与电压选取参考方向后有正负，功率也会有正负，那么正负功率的物理意义是什么呢？关联参考方向下：P>0，电流与电压同向，正电荷是在电场力作用下做了正功，元件消耗功率P<0，电流与电压反向，外力克服电场力做了功，电路发出功

4、率非关联参考方向下：2.1电路的基本物理量例2-1如图所示，方框为在电路中的三个元件A，B，C（1）元件A处于耗能状态，且功率为10W，电流求UA；（2）元件B处于供能状态，且功率为10W，电压求并标出实际方向；（3）元件C是上电压与电流为求元件的功率及判断元件的性质并标出电流的实际方向？答案（1）（2）（3）元件C为耗能元件2.1电路的基本物理量2.电能一段时间内电场力所做的功称为电能，即平常所说的用电量。根据其定义直流电路：单位：焦耳（J）、千瓦小时（kW·h）、度1度电=一个月电费算算有多少？2.2电路基本元件及其伏安特性2.2.1电阻、电

5、容、电感元件及其伏安特性1.电阻元件及伏安特性1）电阻：材料限制电流移动的特性，称为电阻用符号R表示。导线的电阻R与导线的长度L成正比，与导线的横截面积s成反比，并与导线材料的性质（电阻率）有关即R单位:欧姆（Ω）电导G:单位西门子（S）电阻的外形2.2电路基本元件及其伏安特性例一台电动机的线圈由直径为1.13mm的漆包铜线绕成，测得在20℃时的电阻为1.64Ω求共用了多长的铜线？（铜线在20℃时的电阻率为Ω.m）答案:2.2电路基本元件及其伏安特性2）电阻的伏安关系关联参考方向下：（欧姆定律）（非关联参考方向下：）b)线性电阻伏安曲线c)非线性

6、电阻的伏安曲线2.2电路基本元件及其伏安特性3）电阻元件的功率在关联参考方向下，电阻元件的功率p=ui总是正值，电阻元件是耗能元件计算公式：例：一个标有220V、60W的白炽灯，在正常工作电压下的电阻值和电流是多少？2.2.1电阻、电容、电感元件及其伏安特性2.电容元件及伏安特性1）电容：在任何两块金属导体中间用绝缘材料隔开，就形成一个电容器单位:法拉（F）微法（）皮法（）2.2电路基本元件及其伏安特性电容的外形！2.2电路基本元件及其伏安特性2）电容的伏安特性关联参考方向下：结论：1）直流电路中电容开路，电容有隔直通交的作用。2）电容是储能元件

7、，储存的电能为：电容的电流和电压变化快慢有关系！2.2电路基本元件及其伏安特性2.2.1电阻、电容、电感元件及伏安关系3.电感元件及其伏安特性1）电感：电感是阻碍线圈电流变化的元件，在实际电路中它的作用非常多，比如继电器线圈、螺形线圈、读/写头、扬声器等单位:亨（H）毫亨（）微亨（）电感线圈的外形2）电感的伏安特性关联参考方向下：结论：1）直流电路中电感短路2）电感是储能元件，储存的电能为：2.2电路基本元件及其伏安特性电感的电流变化产生感应电压！2.2.2电源1.独立电源电源的电压或电流是不受外电路的影响而独立存在的，这类电源称为独立源，分为电

8、压源和电流源。1）理想电压源电压源是理想电压源的简称，例如：不考虑电源内耗时的电池、稳压源、发电机等2.2电路基本元件及其伏安特性2.2