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第一章 第一章　电路的基本概念和基本定律 　　第一章　电路的基本概念和基本定律 第一节　电　路 　　一、电路的基本组成 　　2．电路的基本组成 　　3．电路的状态 　　二、电路模型(电路图) 理想元件 第二节　电流和电压 　　一、电流的基本概念 　　二、直流电流 　　三、交流电流 　　四、电压 　　2．直流电压与交流电压 第三节　电　阻 　　一、电阻元件 二、电阻与温度的关系 第四节　部分电路欧姆定律 　　一、欧姆定律 　　二、线性电阻与非线性电阻 第五节　电能和电功率 　　一、电功率 　　二、电能 　　三、电气设备的额定值 　　四、焦耳定律 本章小结 　　一、电路 　　二、电流 　　三、电压 　　四、电功率与电能 　　五、电阻 一、电功率 二、电能 三、电气设备的额定值 四、焦耳定律 电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。两端电压为 U、通过电流为 I 的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为 P = UI 　　功率的国际单位制单位为瓦特(W)，常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它们与 W 的换算关系是 1 mW = 10?3 W； 1 kW = 103 W 吸收或发出：一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载，负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。 　　习惯上，通常把耗能元件吸收的功率写成正数，把供能元件发出的功率写成负数，而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率，即其功率 P = 0。 　　通常所说的功率 P 又叫做有功功率或平均功率。 电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，用符号W表示，其国际单位制为焦耳(J)，电能的计算公式为 W = P · t = U I t 　　通常电能用千瓦小时(kW · h)来表示大小，也叫做度(电)： 1 度(电) = 1 kW · h = 3.6 ? 106 J 　　即功率为 1 000 W 的供能或耗能元件，在 1 小时的时间内所发出或消耗的电能量为 1 度。 　　【例1-1】有一功率为 60 W 的电灯，每天使用它照明的时间为 4 小时，如果平均每月按 30 天计算，那么每月消耗的电能为多少度？合为多少 J ? 　　解：该电灯平均每月工作时间 t = 4 ? 30 = 120 h， 则 W = P · t = 60 ? 120 = 7200 W · h = 7.2 kW · h 　　即每月消耗的电能为 7.2 度，约合为 3.6 ? 106 ? 7.2 ? 2.6 ? 107 J 　　为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作，都规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。 　　额定电压——电气设备或元器件所允许施加的最大电压。 　　额定电流——电气设备或元器件允许通过的最大电流。 　　额定功率——在额定电压和额定电流下消耗的功率，即允 许消耗的最大功率。 　　额定工作状态——电气设备或元器件在额定功率下的工作状态，也称满载状态。 　　轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率的工作状态，轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。 　　过载(超载)状态——电气设备或元器件在高于额定功率的工作状态，过载时电气设备很容易被烧坏或造成严重事故。 　　轻载和过载都是不正常的工作状态，一般是不允许出现的。 　 电流通过导体时产生的热量(焦耳热)为 Q = I2 R t 　　I ——通过导体的直流电流或交流电流的有效值，单位为 A。 　　R ——导体的电阻值，单位为 ?。 　　T ——通过导体电流持续的时间，单位为 s。 　　Q ——焦耳热单位为 J。 　　本章介绍了电路的基本概念，内容包括： 　　一、电路 　　二、电流 　　三、电压 　　四、电功率与电能 　　五、电阻 　　电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式连接起来的总体,为电流的流通提供了路径。电路的基本组成电源、负载、控制器件和联结导线等四个部分。电路有通路、开路、短路等三种状态。 　　由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。 　　在电场力作用下，电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流，其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向)，其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)。 　　电流的大小及方向都不随时间变化，则称为直流电流。电流的大小及方向均随时间做周期性变化，则称为交流电流。 　　电压是指电路中两点 A、B 之间的电位差，其大小等于单位正电荷因受电场力