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第五章 电工学基础 上海市消防学校 第一节 直流电路 电流和电路电流流过的路径叫做电路。它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合而成的。 第一节 直流电路 电路一般总是由电源、负载、连接导线和控制设备四个基本部分组成电源：电能的提供者（干电池、发电机）负载：电能的消耗者（电灯、电动机）连接导线：传输电能（铜、铝导线）控制设备：控制电路通、断，以及控制电能分配 第一节 直流电路 电流电荷有规则的定向移动称为电流。电流的强弱用电流强度表示，其符号为I。在国际单位制中，电流强度的单位是安培，简称安，用符号A来表示。它在数值上等于单位时间t内通过导体截面积上的总电量Q。电量Q的单位为库仑（C）时间t的单位为秒（s） 第一节 直流电路 电流凡方向不随时间变化的电流称为直流电路。金属导体中的电流是由带负电的自由电子定向运动形成的，即电流方向与电子流方向相反。 电流的方向——正电荷定向移动的方向在简单的电路中，可以直接从电源的极性来判断电流的方向。 第一节 直流电路 电压、电位和电动势电压又称为电位差，是衡量电场力做功大小的的物理量，用U表示。在国际单位制中，电压的单位为伏特，简称伏，用符号V表示。 第一节 直流电路 电压、电位和电动势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。单位也为伏特（V）电动势是衡量电源将非电能转换为电能的本领的物理量，用E表示。单位也为伏特（V） 第一节 直流电路 电能当电流流过负载时，电流要做功，将电能转化为光能、热能、机械能等其他形式的能量。电流所做的功是电能转化为其他形式能量的量度，用W表示。功和能的单位都是焦耳（J），简称焦。 第一节 直流电路 电功率电流在单位时间内所做的功称为电功率，用P表示。功率的单位是瓦特（W），简称瓦。电能在日常生活中的常用单位是千瓦时（kW·h），俗称度。 第一节 直流电路 电阻电阻就是反映导体对电流起阻碍作用大小的一个物理量。电阻用字母R或r表示。电阻的单位是欧姆，简称欧，用字母Ω表示。在一定温度下，截面积为S，长度为L的导体，其电阻可用下式表示：R=ρL/S 第一节 直流电路 电阻不同材质电阻值大小不同长度越长电阻值越大截面积越大电阻值越小 第一节 直流电路 欧姆定律试验表明，在一般情况下，对于一段电阻电路，流过其中的电流与这段电路两端的电压成正比，而与这段电路的电阻成反比，这个关系式叫做一段电阻电路的欧姆定律。这个关系可以用I=U/R或者U=IR表示 第一节 直流电路 欧姆定律全电路欧姆定律的内容是：在一个闭合电路中，电流强度与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。I=E/（R+r0）E=U+Ir0U=E-Ir0 第一节 直流电路 电阻的连接串联流过串联各元件的电流同一电流串联电阻的总电压等于各个电阻上电压之和串联电路的等效电阻（总电阻）等于各串联电阻之和各串联电阻消耗的功率与电阻的阻值成正比各电阻上分配的电压与各电阻值成正比 第一节 直流电路 电阻的连接串联I1=I2=I3=……=InU=U1+U2+U3+……+UnR=R1+R2+R3+……+RnP1/R1=P2/R2=……=Pn/Rn=I2Un=URn/R 第一节 直流电路 电阻的连接并联各电阻处在同一电压作用下电路上的总电流等于各支路的电流之和并联电路的等效电阻（总电阻）的倒数等于各并联电阻的倒数之和各并联电阻消耗的功率与电阻的阻值成反比各支路上分配的电流与各支路的电阻值成正比 第一节 直流电路 电阻的连接并联U1=U2=U3=……=UnI=I1+I2+I3+……+In1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……+1/RnP1R1=P2R2=……=PnRn=U2In=IR/Rn 第一节 直流电路 电路的工作状态通路：把电源和负载连接起来，构成闭合回路。断路状态：电源与负载没有接通成闭合回路，又称为电源空载。R=∞，I=0，U=E短路状态：由于某种原因而使电源两端直接接通，电流不通过负载直接通过短路点返回电源，此时的电路即处于短路状态。R≈0，U ≈ 0，Is=E/r0 第一节 直流电路 电路的工作状态 第一节 直流电路 电流的热效应电流通过导体会产生热，这种现象称为电流的热效应。如果导体中电流的电能完全变成热能Q那么Q=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt 第一节 直流电路 电气设备的额定值额定电压、额定电流、额定功率在使用电气设备时，实际值不得超过额定值