第一章-直流电路基础知识ppt课件.ppt

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1、第一章直流电路基础知识项目一直流电路基础知识知识目标:了解电流、电压、电动势的基本概念,掌握其单位及单位的换算;了解电阻的概念和电阻与温度的关系;掌握欧姆定律,熟练应用欧姆定律进行计算;理解电能和电功率的概念,掌握焦耳定律,掌握电能、电功率的计算。技能目标:会使用直流电压表、电流表会用万用表测量直流电压、直流电流和电阻。任务一电路及电路图1.1电路的组成电路是电流流通的途径,电能转化为其它形式的能要通过闭合电路来完成。因此,为了利用电能,必须组成各种形式的电路。电路是由电源、导线、开关和负载四大部分组成。下图是直流电动机控制回路,当开关闭合,电池给电动机供

2、电,电动机转动;当开关断开,电流不能形成回路,电动机停止转动。(1)电源电源是电路的源泉,它为电路提供电能。现在应用的电源有各种干电池电源、太阳能电源、风力发电电源、火力发电电源、水力发电电源、核能发电电源等。(2)导线导线构成电路的通路。因为用途不同,导线的种类繁多,主要用于电力系统作为输电导线。(3)开关开关是控制电路通、断的电器(设备),根据用途不同,其体积、形状差别很大。用在电子仪器、设备上的有微型开关;用在电力设备上的有耐高压、大电流的高压开关,用在运动设备上有接近开关,用在一般设备上的有刀开关、空气开关等。(4)负载负载是消耗电能的设备,电路通

3、过负载,将电源的电能转化为热能、机械能、光能等其他形式的能,为人们所用。电路的负载常用的有以电动机驱动的各种机械;以电阻加热的电炉、电热器、电吹风、电烙铁等;以发光为目的的各种电光源;在电子电路中的各种耗能器件,发射装置等,都可以视为电源的负载。图1-4各类开关(b)低压电器断路器(c)电子接近开关(d)电路符号(a)低压电路翘板开关图1-5电路负载(a)电动机(b)节能灯(c)电暖器(d)电路符号1.2电路的物理量1.2.1电流1.电流的形成。电流就是电子在电场力作用下有规则的定向运动。在导体中形成电流的条件是:有可以移动的电荷和维持电荷作定向移动的电场

4、。2.电流强度单位时间内通过导体截面电荷量的多少称为电流强度。它是表征电流大小的物理量。电流强度的单位为安培,简称安,符号为A。图1-6电流的形成(a)未通电状态(b)通电状态设在△t时间内,流过截面S的电荷量为△Q,则电流强度为如果电流的大小和方向都不随时间的变化而变化,则称为稳恒直流电,简称直流电。其数学表达式为3.电流的正方向在电路的计算中,电流的实际方向有时不好确定,为了计算方便,可先假定一个电流的正方向,这个假定的电流正方向称为参考方向,并在电路中用箭头标出。通过计算后,如果计算值为正,则电流的实际正方向与假定的参考方向相同;如果计算值为负,则电

5、流的实际正方向与假定的参考方向相反。II>0II<0实际方向参考方向(a)参考方向与实际方向相同(b)参考方向与实际方向相反1.2.2电压、电位、电动势1.电压下图是水的循环流动示意图。我们以水的循环流动来说明电流在电路中的流动原理。流和水流有着相似的规律,如图1-10所示,要想形成图中电流,必须在白炽灯两端存在电位差(类似水槽的水位差)。A、B极板之间的电位差称为A、B两点之间的电压UAB。电压的正方向规定为:由高电位指向低电位,即从电源的正极指向负极。电压的方向用“+”、“-”号来表示。电压的单位是伏特,简称伏,符号为V。图1-9水流方向图1-10电动

6、势、电压说明图2.电位电位的定义:取电路中任一点作为参考点,并规定为零电位,电路中任一点到参考点之间的电压,就称为该点的电位。电位的方向:当某点到参考点的电压为正时,则该点的电位为正;当某点到参考点的电压为负时,则该点的电位为负。电位用符号“V”来表示。电压是电路中的两点电位之差,电路中任意两点间的电压大小,仅取决于这两点电位的差值,与电位参考点的选择无关。电位的单位与电压的单位相同。3.电动势电动势就是表征电源力对电荷做功能力的物理量。电动势的方向规定为由电源的负极指向正极,用“+”、“-”号来表示,如图1-10所示。电动势的方向规定为由电源的负极指向正

7、极,用“+”、“-”号来表示。电动势的单位也是伏,符号为V。1.2.3电流、电压的测量1.电流的测量测量时将表的两个接线端串联在电路中(千万不可并联在电路上),表的“+”端为电流的流入端;表的“-”端为电流的流出端。根据表针所指示的刻度,读出电流的大小。2.电压的测量测量时将表的两个接线端并联在被测电压的两端,测量时表的“+”接线端接被测电压的正极,“-”接线端接被测电压的负极。根据表针所指示的刻度,读出电压的大小。1.3电阻1.3.1导体的电阻1.导体电阻的概念图1-14所示是电子在导体中流动示意图。图1-14a和图1-14b是不同的两种导体材料,材料内

8、的原子结构不同,导体对电子流动呈现出的“阻力”不同;图1-14c是

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