电工电子基础-直流电路分析教案汇总.doc

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1、项目一直流电路分析任务1电路构成我们都知道，矿井下面光线不好，下井必须配戴矿灯，而矿灯的电路是如何组成的，这值得我们去学习。一、电路构成1．电路：一个基本的电流回路。电路如图1.1所示。图1.1电路的基本结构2．电路组成：电源、负载、导线和开关。（1）电源：是将非电能形态的能量转换成电能的供电设备，例如，发电机、电池等。（2）负载：是将电能转换成非电能形态能量的用电设备，例如，电动机、照明灯等。（3）连接导线：传送信号、传输电能。（4）辅助设备：保证电路安全、可靠地工作（例如控制电路通、断的开关及保障安全用电的熔断器），而且使电路自动完成某些特定

2、工作成为可能。【小结】1．电路定理图不考虑电气元件的实际安装位置和实际连线情况，只是把各元件按接线顺序用符号展开在平面图上，用直线将各元件连接起来。2．电路的组成：电源、负载、连接导线、辅助设备：二、电路的主要物理量1.2.1电流1．电流：电路中带电粒子在电源作用下有规则地移动（习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向）。2．电流参考方向：是预先假定的一个方向，参考方向也称为正方向，在电路中用箭头标出。（1）图1.2（a），I=3A计算结果为正，表示电流实际方向与参考方向一致。（2）图1.2（b），I=-3A计算结果为负，表示电流实际方向与参考

3、方向相反。注意：电流的正、负只有在选择了参考方向之后才有意义。图1.2电流的方向特例：交流电的实际方向是随时间而变的。如果某一时刻电流为正值，即表示该时刻电流的实际方向与参考方向一致；如果是负值，则表示该时刻电流的实际方向与参考方向相反。3．电流的大小为I=电流的单位是安(培)(A)。常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(A)等。1A=103mA=106A4．电流对负载有各种不同的作用和效应，如表1.1所示。表1.1热效应总出现磁效应总出现光效应在气体和一些半导体中出现化学效应在导电的溶液中出现对人体生命的效应电熨斗、电烙铁、熔断器继电器线圈、开

4、关装置白炽灯、发光二极管蓄电池的充电过程事故、动物麻醉1.2.2电压与电动势1．电压：可以通过电荷的分离产生，如图1.3所示。要把不同极性的电荷分离开，就必须对电荷做功。在电荷分离过程中，这两种不同极性的电荷之间便产生了电压。电压为零低电压高电压图1.3电压是分离电荷的结果2．非静电力在电源内部搬运（分离）电荷，且分离电荷后产生的电压越高，对电荷所做的功也越大。例如：（1）图1.4是通过感应来产生电压。将条形磁铁插入线圈再从线圈中拔出，电压表的指针摆动，这是利用磁来产生电压，称为电磁感应。图1.4通过电磁感应产生电压（2）图1.5是通过热来产生电

5、压。将一段铜丝和一段康铜丝绞合或焊接起来，将另外的导线端接在一个电压表上，并在两段导线的连接处加热，这两段导线的另外两端会产生电压。图1.5通过热来产生电压（3）图1.6所示为通过光来产生电压。将一光敏器件接在电压表上，用光源来照射该光敏器件，光敏器件的两端就会产生电压。图1.6通过光来产生电压（4）图1.7所示为通过晶体的形变产生电压（压电效应）。将压电晶体与高内阻的电压表相连接，并在其表面施加压力，当压力增大和减小时，电压表显示出电压。图1.7通过压力产生电压（5）通过对绝缘材料摩擦也可以产生电压，摩擦起电的现象就是通过摩擦将电荷分离转移，从

6、而形成电压。这种方式产生的电称为静电。综上所述，电压产生的过程是非静电力搬运（分离）电荷做功过程，非静电力做的功越大，电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大。3．电源电动势（电动势）：它表征非静电力在电源内部搬运电荷所做的功与被移送电荷量的比值。4．电动势的大小为电动势的单位为伏[特]（V）。5．电动势的方向规定由电源负极指向电源正极，如图1.8所示。图1.8电动势的方向图1.8所示电路中，非静电力将电荷分离搬运到电源两端，当外电路闭合时，电荷会经外电路移动而形成外电路电流I。6．电压表征静电力在电源外部搬运电荷所做的功（W）与被移送电荷量（Q

7、）的比值。即电压的单位和电动势的单位一样也是伏[特]（V）。7．电压的方向规定由电源正极（高电位端）指向电源负极（低电位端）。1.2.3电位1．什么是电位？就像空间的每一点都有一定的高度一样，电路中每一点都有一定的电位。2．电位有什么作用？由于空间高度的差异，才会引起液体从高向低流动。电路中电流产生也必须有一定的电位差，在电源外部通路中，电流从高电位点流向低电位点。3．电位用字母V表示，不同点的电位用字母V加下标表示。例如VA表示A点的电位值。4．零电位点：衡量电位高低的一个计算电位的起点，该点的电位值规定为0V。习惯上常规定大地的电位为零，称为

8、参考点。5．电路中零电位点规定之后，电路中任何一点与零电位之间的电压，就是该点的电位。反之各点电位已知后，就能求出任意两点（A、B）间的