12电学基本概念及基本物理量AAAAA2010-9-15.doc

课题1.2电学基本概念及基本物理量日期星期科长签字教学目 标知识目标： 掌握电流、电位、电压、电阻、电容器、电动势等基本概念及基本物理量 能力目标： 培养学生对电工学中重要概念的理解能力 素质目标： 提高学生对电工学的学习兴趣重点 难点重点：电流强度、直流电流、交流电流 难点：电动势、电位、电容、电感 工作任务： 小王下课后,希望和同学到修配车间做实习修理工，但对电工学的重要概念电阻器不甚理解，希望你能够帮忙介绍电阻器在汽车上的应用。 导向/信息： 电流方向的规定 电流的方向是由正极流向负极。现在人们已经发现电流是电子由负极流向正极所产生的。 2.电流的含义 电流从某种意义上是能的一种形式，在电压源的作用下克服阻力，电子从一个原子移动到另外一个原子，形成电流。所以，电流、电压和电阻是电路的基本物理量。电是看不见的，它的作用以光、热、声和运动的形式表现出来。 3.电流强度的定义 电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，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），用符号I或i（t）表示，讨论一般电流时可用符号i。 设在Δt=t2-t1时间内，通过导体横截面的电荷量为Δq=q1-q2，则在Δt时间内的电流强度可用数学公式表示为 i（t）=Δq/Δt 常用的单位还有毫安、微安和千安等，它们与安培的换算关系为 1MA=10-3A;1μ=10-6A;1KA=103A 4直流电流 如果电流的大小及方向都不随着时间变化,即在单位时间内导体横截面的电量相等,则称之为稳恒电流或恒定电流,简称直流,记为DC,直流电流要用大写字母I表示. I=Δq/Δt=Q/t=常数 直流电流I与时间t的关系在坐标系中为一条与时间轴平行的直线. 5.交流电流 如果电流的大小及方向均随着时间变化,则称为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随着时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流，记为AC,交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。 6.电位定义，及重要性质 相对性和单值性 电路中某点的数值上等于电场力将电位正电荷从该点移动到参考点（零电位点）所作的功。若以B点的电位作为参考点，则A点的电位就是指电场力将单位正电荷从A点经过白炽灯移动到B点所作的功。电位常用V表示，于是电路中某点A的电位为 VA=W/q 式中W---电场力所作的功，焦耳（J）; q---电荷所带的电量，库仑（C）; V---电位，伏特（V）。 A电位的相对性是指电位相对于某一参考点而言的，参考点不同，即使是电路中的同一点，其电位值也不同。在汽车电路中，常以电动机的金属壳体或车架为参考点（零电位点）。 B一个电路只能选定一个参考点，此时电路中各点的电位就有唯一的数值，称为电位的单值性。 7.电压，及直流电压与交流电压 电压是指电路中两点AB之间的电位差(简称电压),其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向.电压用字母U表示。例如AB两点间的电压为 UAB=VA-VB 电压的国际单位制为伏特（V）,常用的单位还有毫伏（ma） 、微伏(μV)、千伏（KV）等，它们与伏特的换算关系为 1KV=10V;1MV=10-3V;1μV=10-6V 如果电压的大小及方向都不随着时间变化,则称之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母U表示。 如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压（简称交流电压），其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。 8.电动势 定义：衡量电源的电源力大小及其方向的物理量叫做电源的电动势。 电动势通常用符合E或e(t)表示，E表示大小与方向都恒定的电动势（即直流电源的电动势），e(t)表示大小和方向随时间变化的电动势，也可简记为e.电动势的国际单位制为伏特（V）。 电动势的大小等于电源力把单位正电荷从电源负极，经过内部移到电源正极所作的功。如果设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功，则电动势大小为 E=W/q 电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。 9.电阻元件 电阻定律R=ρL/S 经常用的单位还有千欧姆ＫΩ、兆欧姆（MΩ）,它们与欧姆的换算关系为 1KΩ=103Ω;1MΩ=106Ω 10.电容元件 电容元件是从实际电容器抽象出来的电路模型。任何两块非常靠近的金属导体，中间隔以绝缘物质就构成了一个电容器，电容器加上电压后，两块极板间形成电场，储存电场能。 电容器极板上储