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第2章 直 流 电 路郭强 学习目标 【知识目标】 1.能识读基本的电气符号和简单的电路图。 2.能掌握电路中的常用物理量的定义、符号、单位和它们之间的关系。 3.能识读电阻器和电位器的外形与结构，能简述其在实际生活中的典型应用。 4.能理解欧姆定律的概念及应用 5.会分析电阻串联、并联及混联的连接方式及其电路特点。 6.能掌握基尔霍夫定律，会应用KCL、KVL列出电路方程。 学习目标 1.会用万用表测量直流电路的电流、电压和电位。 2.能识读常见电阻并会用万用表检测电阻。 3.能用万用表检查简单电路的故障。 主要内容 2.1 电路 2.1.1 电路的组成 2.1.2 电路的状态 2.1.3 电路图 2.2 电路中的常用物理量 2.2.1 电流 2.2.2 电压、电位和电动势 2.2.3 电工和电功率 2.3 电阻元件与欧姆定律 2.3.1 电阻 2.3.2 电阻器 2.3.3 欧姆定律 主要内容 2.4 电阻的连接 2.4.1 电路的组成 2.4.2 电路的状态 2.4.3 电路图 2.5 复杂直流电路的分析 2.5.1 基尔霍夫电流定律 2.5.2 基尔霍夫电压定律 2.5.3 基尔霍夫定律的应用 2.1 电 路 用来把电源和负载接通或断开的装置，常见的有按钮、刀开关等。 为简便起见，电路通常不用实物表示，而是用电路图表示，如图2-5所示即为手电筒实物电路的电路图。在电路图中，电路组成的元器件和连接情况是用国家统一规定的图形和文字符号来表示的。常用的图形及文字符号如下表所示。 2.2 电路中的常用物理量 表征电流大小的物理量称为电流强度，用单位时间内通过导体横截面的电量多少来衡量，简称电流，用字母I表示。若在t秒内通过导体横截面的电量为Q，则电流I可表示为： 如图a）所示，水流从水位高的A点向水位低的B点流动，那是因为A、B点间有水压。其实电流就像水流，电压就像水压，电位就像水位，如图b）中，电池就是为电路提供电压的装置。电池的正极电位高，负极电位低，正、负极之间存在电压，在电压的作用下，电流从正极向负极处流动。 在电路中电压的大小等于电场力把单位正电荷从高电位点移到低电位点所做的功，即： 电压的实际方向由高电位指向低电位。电压方向有三种表示法： 电路中某点相对于参考点的电压称为该点的电位，用V表示，如Va表示a点的电位。单位也为伏[特]（V）。参考点的电位规定为零电位。一般选用大地作为参考点，用符号“”表示；在电子仪器中常把金属机壳或电路的公共节点作为参考点，用符号“”表示。 在一段时间内，电流通过负载时所做的功，称为电功，用W表示。在电路中电功的计算公式为： 单位时间内电流所做的功称为电功率，简称功率。它是表明电流消耗电能快慢程度的物理量，用字母P表示，计算公式为 2.3 电阻元件与欧姆定律 当电流流过导体时，导体会对电流起阻碍作用，这种阻碍作用称为导体的电阻。用大写字母R表示，单位为欧〔姆〕，用符号 表示。金属导体的电阻大小可以用以下公式计算： 在生产实际中，利用导体对电流产生的阻碍作用的特性，专门制造的具有一定阻值的元件，称为电阻元器，简称电阻。 电阻器是电子电路中使用率最高的元件，有固定电阻器和可变电阻器两大类。 可变电阻器是阻值在预定范围内可调节的电阻，常用于调节电路中的电位，故又称做电位器。常见的可变电阻器如图所示。 除以上常见的电阻器外，还有一些具有特殊功能的电阻器，比如光敏电阻、压敏电阻、磁敏电阻、热敏电阻等，广泛应用在各种电子设备中，如图所示。 德国物理学家欧姆通过大量的实验研究，于1827年总结出电阻元件的电压和电流的关系：流过电阻R的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比，即： 2.4 电阻的连接 将两个或两个以上的电阻依次首尾相连称为串联。如图a所示为由三个电阻构成的串联电路。 a）电路中流过各个电阻的电流相同，即 将两个或两个以上的电阻并列地连接在同一电压的两端的连接方式称为并联。如图a所示为由三个电阻构成的并联电路。 a）电路中各并联电阻两端的电压相同，即 电路中电阻元件既有串联，又有并联的连接方式，称为混联。如图所示。 2.