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电工电子技术

教学课件

(模块1直流电路)

关强强编;单元1电路

一、电路电路图

;

电路

定义：电流所流过的路径称为电路。它是由一些电气设备和元件按一定方式连接而成的。

组成及功能：电源、负载、开关和连接导线。

电源：把非电能转换成电能、向负载提供电能的装置。

;负载:通常也称为用电器，它们是将电能转变成其他形式能的元器件或设备。

;开关:是控制电路接通和断开的器件。

连接导线:担负传输或分配电能的任务。;电路图

由电路元器件的符号按照电路定义构成的图称为电路图。

部分常见元器件的电气图形符号：;

电路实物图与电路图：

;二、电路的三种工作状态

电路的工作状态有三种：空载（开路）、有载和短路。

1.空载（开路）

空载时：I=0，U=E;2．有载

外电路接以负载电阻，电源向电路供给能量，称为有载.

有载时：

;3.短路

用导线直接将电源两端连接在一起时，称为电源短路。

短路时：电流I很大，极易造成设备和线路损坏。

;单元2电路的常用物理量

1.电流(I)

定义：大量电荷的定向移动形成电流。

大小：电流的大小定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，用电流强度来表示。电流强度也简称为电流，这样电流这一名词既表示一种物理现象，也表示一个物理量。

表达式：若在1秒内通过导体横截面的电量是q库仑，则电流用下式表示：

单位及换算：电流的国际单位是安培（A），单位还有：千安（KA）、毫安（mA）、微安（μA）.

;换算为：

方向：

实际方向：习惯上规定：以正电荷的运动方向为电流的实际方向。

参考方向：任意假定的方向为电流的参考方向。一般用实线箭头表示。;两者关系：如果计算结果为正，实际方向与参考方向一致，计算结果为负，实际方向与参考方向相反。

;2.电压(U)

定义：电荷在电场力的作用下移动一段距离，电场力就做了功。电压是衡量电场作功本领大小的物理量。

大小：电压在数值上等于电场力将单位正电荷从一点移到另一点所做的功。电压的大小与移动电荷的路径无关，而只和起点和终点的位置有关。

;单位：电压单位为伏特，简称伏，用字母V来表示。除伏特外常用的电压单位还有千伏（KV）、毫伏（mV）和微伏（μV），电压各单位间的关系为：

方向：实际方向：电压的实际方向规定为电场力移动正电荷做正功的方向。

参考方向：任意的假定方向，电压参考方向有三

;种标定方法（1）实线箭头表示

（2）正负标定+-

（3）双下标表示

电压实际方向与参考方向关系同电流：

;3.电动势（E）

定义：电动势是衡量电源将非电能转换成电能，即产生电能的本领的物理量。

大小：电动势在数值上等于电源力（非电场力）将单位正电荷从电源的内部从负极移动到正极所做的功，用字母E表示。

单位及换算：电动势的单位及换算同电压单位。

;方向：电动势的实际方向规定为由电源负极指向正极。

电动势与电压的关系：;单元2（补充）电路中电位及电位的计算

一、电位

在电路中任选一点，作为参考点（基准点），则，电路中任意一点的电位就是由该点到参考点的电压。参考点的电位规定为零电位。

电位的符号常用带脚标的字母V表示，即：Va表示a点的电位。

如选0点为参考点，则a点的电位为

Va=Uao

;所以，求电位就是求电压。

可证明：电路中两点间的电位之差，就是该两点间的电压，即电压就是电位差。

说明：电压的实际方向就是高电位指向低电位的方向。

电路中零电位点往往就是接地点或电路的公共点，即表示为：

;二、电路中电位的计算

电路中一般依据电位的定义来计算电位。计算某点电位只要算出从该点到参考点的电压即可。从电路中的某一点到参考点往往有几条不同的路线，在计算时沿任一路线所求得的电位值都是相等的，即电位与路径无关，只与始末两点有关。因此，在计算电位时应尽量选择最简捷的路线。

例题：已知：US1=3VUS2=2V

U1=4VU2=1V,以D点为参考点，

求：A、B、C各点的电位和A、

C间的电压U。;解：VD=0

由电位定义求得：

若以 B点为参考点，求解同样点的电位及电压，可知，各点电位将随参考点的改变而改变，但电压却是不变的。

;单元3电阻元件和相关定律

单元4电功与电功率

一、电阻（R）

定义：当电流流过金属导体时，导体对电流的阻碍作用就称为电阻,用字母R表示.

单位及换算：电阻的单位是欧姆,简称欧.欧姆的符号是Ω。除欧姆外,常用电阻的单位还有千欧(KΩ)和兆欧(MΩ)

;二、欧姆定律：导体的电阻分为线性电阻和非线性电阻。若电阻两端的电