第1章电路的基本概念和基本定律.pptVIP

* 第一章 电路的基本概念和基本定律 内容提要 1.1 电路 1.2 电流、电压、功率 1.3 欧姆定律 1.4 电路的三种状态 1.5 基尔霍夫定律 1.1 电路 1.1.1 电路的作用 1.1.2 电路的组成 电路是电流流通的路径。 电能的传输和转换，信号的传递与处理。 电源 中间环节 负载 负 载 电 源 中间环节 1.1.3 电路模型 1.2 电流、电压、功率 1.2.1 电流 定义 直流与交流 表示符号 单位 方向 I i 1A=103mA=106μA 安培A，简称安，用字母A表示 电荷的定向运动形成电流。 电流的实际方向 电流的方向 定义 直流电压与交流电压 表示符号 单位 方向 U（V） u（v） 1V=103mV=106μV 1kV=103V 伏特，简称伏，用字母V表示 电压实际方向：电位降低的方向 三种表示方法 ① 双下标 ② 正负号 ③ 箭头 电压的方向 1.2.2 电压 电场力将单位正电荷从电场中的a点移到b点所做的功，称为a，b两点间的电压。 三个重要的概念：电位、电压与电动势 ◆ 电位 电路中某点到参考点间的电压。 参考点：Ub=0V a 点：Uab=Ua－Ub=Ua ◆ 电动势 电源力将单位正电荷从低电位b 点移到高电位a点所做的功。 电动势用字母E表示，单位伏V。 注意：电动势的方向和电 源两端电压的方向相反。 定义 单位 瓦特，简称瓦，用字母W表示。1kW=103W 电场力在单位时间内所做的功，称为电功率，简称功率。 表示符号 P 功率的计算 一个重要概念：U 和 I 的关联参考方向。 为关联参考方向时： 功率计算公式：P=UI 为非关联参考方向时： 功率计算公式：P=－UI P＞0 吸收功率 (消耗) P＜0 产生功率 (发出) 1.2.3 功率 如图所示电路，I=80mA，E=3V，RO=0，求电源和收录机的功率各为多少？ 解 收录机为关联方向 P=UI=3V×80mA =240mW=0.24W 电源为非关联方向 P=－UI=－3V×80mA =－240mW=－0.24W ● 例题 2 如图所示电路，充电电流I=－150mA，E=2V，RO=0，求电源和充电器的功率各为多少？ 解 电池的电压U与 电流I 为非关联 参考方向，故 P=－UI= －2V×(－ 150mA) =300mW=0.3W 吸收功率 充电器的电压U与电流I 为关联 参考方向，故 P=UI= 2V×(－ 150mA) = － 0.3W 产生功率 ● 例题 1 电功即电能，该物理量用字母A（或W）表示，计算公式是： A=P t 单位：1W×1s=1J 即 1瓦×1秒=1焦耳 工程上常用的单位是 1度电= 1kW×1h=1kWh 千瓦小时 ● 例题 3 电饭锅额定功率P1=750W，每天用t1=2h；电视机额定功率P2=150W，每天用t2=4h；电冰箱额定功率P3=120W，每天用t3=8h。试计算该家庭每月耗电多少度？ 解 由公式 A=P t 得A= P1 t1+ P2 t2 + P3 t3 A= (0.75kW×2h+ 0.15kW×4h+ 0.12kW×8h ) ×30 = 91.8kWh (度) 电功的计算 1.3 欧姆定律 定义 单位 关联方向与非关联方向的计算公式 公式 流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻成反比。 导出公式 U=I R 1A=1V/1Ω 电阻单位：欧姆 Ω，导出单位千欧kΩ=103Ω；兆欧MΩ=106Ω。 例 1.6 如图所示电路， E1=40V，E2=5V; R1= R2 =10Ω，R3 =5Ω； I1=3A，I2=－0.5A，I3=2A。 分别取d、b点为参考点，求各点电位和电压Uab及Ubc ？ 解 取d点为参考点则有 Ud = 0V Ua = E1 = 40V Ub= Ubd= I3 R3= 2A×5Ω=10V Uab = I1 R1 = 30V Ubc = － I2 R2 = 0.5A×10Ω=5V 课堂提问： b点为参考点， Ua =？ Ud = ？ Ubc = ？ Ua = Uab = I1 R1 = 30V b点为参考点 Ud = Udb = －I3 R3 = － 10V Ubc =Ub － Uc = 0V－(－5V)=5V Ua =? Ud =? Ubc =? 思 考 a点为参考点， c点为参考点又如何？