电路的基本知识和基本定律.ppt
第一章 电路的基本知识和基本定律,章目录,第一节 电路及电路图,第二节 电流,第三节 电压与电位,第四节 电动势,第五节 电阻与电导,第六节 欧姆定律,第七节 电路中各点电位的计算,第一章 电路的基本知识和基本定律,第八节 电功与电功率,上一页,下一页,返 回,结 束,上一页,下一页,返 回,结 束,第一章 电路的基本知识和基本定律,教学要求,教学要求,1.了解电路的组成，理解有关基本物理量的定义，熟记它们的单位和符号。2.熟练掌握欧姆定律及应用。3.了解电流热效应的应用和可能造成的危害，了解负载额定值的意义。4.掌握电位的计算。5.掌握电流做功及电功率的定义。,一、电路和电路的组成,二、电路图,三、电路的工作状态,第一章 电路的基本知识和基本定律,节目录,第一节 电路及电路图,一、电路和电路的组成,1.电流所流经的路径称为电路。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第1节电路及电路图,一、电路和电路的组成,2.电路通常总是由电源、负载和中间环节（导线和开关）等基本部分组成。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第1节电路及电路图,将非电能转化为电能的装置,将电能转化为其他形式能的装置,用于传输和分配电能,二、电路图,1.用统一规定的图形符号画出的电路模型图称为电路图。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第1节电路及电路图,2.电路图中常用的部分图形符号如表1-1所示。,二、电路图,第一章 电路的基本知识和基本定律,第1节电路及电路图,三、电路的工作状态,（一）通路,第一章 电路的基本知识和基本定律,第1节电路及电路图,通路就是电源与负载构成的闭合回路，电路中有电流通过，电路正常工作。,三、电路的工作状态,（二）断路,第一章 电路的基本知识和基本定律,第1节电路及电路图,断路就是电源与负载未接成闭合回路，电路中没有电流通过。断路又称为开路。,三、电路的工作状态,（三）短路,第一章 电路的基本知识和基本定律,第1节电路及电路图,短路就是电源未经负载而直接由导线（导体）构成通路，电路中电流比通路时大得多，可能烧坏电源和其他设备。,一、电流的形成,二、电流的方向,三、电流的大小,第一章 电路的基本知识和基本定律,节目录,第二节 电流,四、电流密度,一、电流的形成,电荷的定向运动称为电流。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,二、电流的方向,1.规定以正电荷移动的方向为电流的方向。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,二、电流的方向,2.在分析或计算电路时，常常要求求出电流的方向。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,三、电流的大小,1.通常规定用单位时间内通过导体横截面的电量来表示电流的大小，以字母I表示。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,我们规定：电量的单位是C，时间的单位是s，那么电流的单位是A。,电流常用的单位还有kA、mA、A，其换算关系是：,三、电流的大小,2.凡大小和方向都不随时间变化的电流，称为稳恒电流，简称直流（DC）。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,三、电流的大小,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,3.凡大小和方向都随时间变化的电流，称为交变电流，简称交流（AC）。,0,三、电流的大小,举例,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,某导体在5min内均匀通过的电荷量为4.5C，求导体中的电流是多少？,解：,三、电流的大小,4.电流的测量,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,测量电流时必须把电流表串联在电路中，同时要选择好电流表的量程（测量范围），使其大于实际电流的数值。测量直流电流时,还必须使电流从表的正端流入，负端流出。,四、电流密度,电流密度就是当电流在导体的横截面上均匀分布时，该电流与导体横截面积的比值，以字母J表示。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,电流密度的单位是安培/平方毫米（A/mm2）。,四、电流密度,举例 某照明电路中需要通过21A的电流，问应采用多粗的铜导线?（设铜导线的允许电流密度为6A/mm2）,第一章 电路的基本知识和基本定律,第2节电流,解：,一、电压,二、电位,三、电压与电位的关系,第一章 电路的基本知识和基本定律,节目录,第三节 电压与电位,一、电压,电场力把单位正电荷从电场中a点移动到b点所做的功称为a、b两点的电压，用Uab表示。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第3节电压与电位,一、电压,电压的单位称为伏特，简称伏，用符号V表示。,第一章 电路的基本知识和基本定律,我们规定：电场力把1C电量的正电荷从a点移到b点，如果所做的功为1J，那么a、b两点间的电压就是1V。,电压常用的单位还有kV、mV、V，其换算关系是：,第3节电压与电位,二、电位,电位等于电场力将单位正电荷从该点移动到参考点所做的功。用符号表示，以o点为参考点，则a点的电位为:,第一章 电路的基本知识和基本定律,参考点的电位等于零。参考点又称为零电位点。高于参考点的电位是正电位。低于参考点的电位是负电位。,电位的单位与电压相同，也是V。,第3节电压与电位,三、电压与电位的关系,结论：电路中任意两点间的电压就等于两点间的电位之差，所以电压又称为电位差。,第一章 电路的基本知识和基本定律,第3节电压与电位,整理得：,三、电压与电位的关系,举例,第一章 电路的基本知识和基本定律,在图中，已知UCO=3V，UCD=2V.试分别以D点和O点为参考点，求各点的电位及D、O两点的电压UDO。,第3节电压与电位,三、电压与电位的关系,第一章 电路的基本知识和基本定律,解：（1）以D点为参考点，即D=0V,因为,所以,第3节电压与电位,又因为,所以,三、电压与电位的关系,第一章 电路的基本知识和基本定律,（2）以O点为参考点，即O=0V,因为,所以,因为,所以,第3节电压与电位,三、电压与电位的关系,第一章 电路的基本知识和基本定律,结论一：参考点改变，各点的电位随之改变，即各点的电位与参考点的选择有关。,结论二：不管参考点如何变化，两点间的电压（电位差）是不变的，即电位差与参考点的选择无关。,第3节电压与电位,三、电压与电位的关系,第一章 电路的基本知识和基本定律,习惯上规定，电场力移动正电荷做功的方向为电压的实际方向，电压的实际方向也就是电位降的方向，即高电位指向低电位的方向，所以电压又称电位降。,电压的参考方向有两种表示方法。,第3节电压与电位,第一种表示是用箭头表示。箭头由假定的高电位指向低电位。,第二种表示是用双下标字母表示。如Uab，前一个下标字母a表示假定的高电位，后一个字母b表示假定的低电位。,三、电压与电位的关系,第一章 电路的基本知识和基本定律,电压的测量,第3节电压与电位,测量电压时必须把电流表并联在电路中，同时要选择好电压表的量程（测量范围），使其大于实际电压的数值。测量直流电压时,还必须使电压表的正负极和被测电压一致。,
