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电工与电子技术 郑毅 绪论 一、电路与电子技术的应用及其发展 二、如何学好“电路与电子技术” 1、掌握正确的学习方法 2、解题时应遵循的基本原则 3、对解题的基本要求 4、做好实验 第一章 直流电路 1.1.1 电路的基本组成及其作用 1.电路的组成 2.电路的作用 实现能量的转换、把微弱的信号放大等。 1.1.2 电路的基本物理量 电流 电流是由带电粒子（简称电荷）有规则的定向运动形成的，在数值上它等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量。极短时间dt内通过某一导体横截面S的微小电荷量为dq，则电流为i=dq/dt 如果dq/dt=常数，既电流不随时间而变化，则这种电流称为稳恒电流（简称直流），常用大写字母I表示，即I=Q/t 电流的单位是安培（简称安），用符号A表示 1A=每秒钟有1库仑（C）的电量通过某一导体横截面。 毫安1mA=10-3A，微安1μA=10-6A，千安1kA=103A 电流的方向 I=2A I = -2A 电流的方向是客观存在的，在计算过程中就必须依据参考方向，不能随意变动。 a b b a 2.电压 电场力把单位正电荷从A点移到B点所做的功即为A、B两点之间的电压UAB。 UAB=W/Q =A/q Q：正电荷 W：把Q从A点移到B点所做的功 规定：电场力把1库仑（C）的电量从A点移到B点，如果做的功为1焦耳（J），那么A、B两点间的电压为1伏特（V） 电压的单位常用：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV） 1kV=103V、1mV=10-3V、1μV=10-6V 场强与电压的实际极性是一致的。“+”、“-”表示极性。 3.电位 在电路中选任意一点作为参考点,则电路中某一点的电位就是该点到参考点之间的电压。 + - - + 1.5V 1.5V A B C 4.电动势 在电场的作用下，正电荷总是从高电位向低电位移动，在外电路中从正极移向负极；在电源内部存在一种非电场力，称为电源力，正电荷在电源力作用下，从低电位向高电位移动，在此过程中，电源力将克服电源内的电场力做功。电动势就是描述电源力克服电场力所做的功这一特征的物理两，其定义为：把单位正电荷从电源负极移到正极的电源力所做的功。其单位也是伏特（V）。 + + - a b + 5.电阻 任何导体都存在阻碍电流移动的物体，叫电阻R。R=U/I 单位为欧姆。规定1欧姆=1伏特/1安培 1.2电功率、电能与电流的热效应 1.2.1电功率 电功率是衡量电流做功的快慢程度，即能量转换的快慢程度的物理两，定义为：单位时间内电流所做的功A。用P表示。P=A/t a，b两点间的电压Uab 就是电场力把单位正电荷从a点经负载移到b点所做的功A，即 Uab =A/q P=Uq/t=UI 功率的单位为瓦特，简称瓦（W）。1W=1V *1A 千瓦（kW）、兆瓦（MW）、毫瓦（mW）、微瓦（μW） 1MW=106W、1kW=103W、1mW=10-3W、1μW=10-6W 1.2.2电能 功率是指单位时间内电流所做的功，电能则是指一段时间内电流所做的功。如果某用电设备的功率为P，使用时间为t ，则其消耗的电能W为 W=Pt=UIt。若P的单位为瓦，t 的单位为秒（s），则电能W的单位为焦耳（J）。 电能的单位是千瓦*小时（kW*h），也称为度。 1度=1kW*h=3.6x106 J 1.2.3电流的热效应 电流通过金属导体时，导体会发热，这种现象称为电流的热效应。这是因为电流通过导体时，克服导体电阻的阻碍作用，对电阻做了功，电能转换成了热能。Q=Pt=UIt=I2Rt=U2/R*t Q的单位也为焦耳（J），习惯上使用“卡” 1卡=4.187 焦耳（J） 例子三 功率为2kW的电热壶，烧开6kg 20℃的水，需要多长时间？ 解：水的比热c=1卡/克*度=4.187J/g*℃，有20℃加热到100℃所需热能为： Q=c m（t2 - t1）=4.187X6000X（100-20）=2009760（J） 加热时间： t=Q/P=2009760J/2000W=1005s=16.7 min 1.3 电路的工作状态 1.3.1 有载工作状态及电源的外特性 1.3.2 开路 1.3.3 短路 1.4 电路基本定律 1.4.1 欧姆定律 1.4.2 基尔霍夫定律 电路名词 支路 结点 回路 基尔霍夫电流定律（KCL） 基尔霍