电工与电子技术基础 ——第1章电路的基本概念电子教案.ppt

《电工与电子技术基础（第2版）》电子教案 《电工与电子技术基础》（第2版） 第1章 电路的基本概念 第2章 直流电路 第3章 正弦交流电路 第4章 三相供电电路及安全用电 第5章 变压器 第6章 三相异步电动机及控制电路 第7章 半导体二极管及应用电路 第8章 半导体三极管及放大电路 第9章 集成运算放大器及应用 第10章 数字电路的基本知识 第11章 组合逻辑电路 第12章 时序逻辑电路 第1章 电路的基本概念 1.1 电流 1.2 电压与电位 1.3 电源 1.4 电阻、导体与绝缘体 1.5 电阻、电流及电压测量实验 1.1 电流 1.1.1 导体中的电流 1.1.2 电流的大小和方向 1.1.1 导体中的电流 自由电子在电场力的作用下，作定向运动形成电流。 1.1.2 电流的大小和方向 电流的大小定义为单位时间内通过导体截面的电量。 设在时间t内通过导体截面S的电量为Q ，则电流为 I= Q / t 1.2 电压与电位 1.2.1 电压的大小和方向 1.2.2 电位 1.2.1 电压的大小和方向 1.电压大小  电场力把单位正电荷从电场中点A移到点B所做的功WAB称为A、B间的电压,用UAB表示，即 UAB= WAB / Q 电压的单位为V(伏［特］)。 如果电场力把1C电量从点A移到点B所作的功是1J(焦耳)， 则A与B两点间的电压就是1V。  计算较大的电压时用kV(千伏）， 计算较小的电压时用mV(毫伏）、微伏（?V） 。其换算关系为： 1kV=103V，1mV=10-3V ，1?V=10-6V  2.电压的方向 电压不但有大小也有方向，电压的实际方向为正电荷的运动方向，即电压的方向是由正极到负极，如图示。 在电路分析中，也经常规定电压的参考方向，在参考方向下计算出电压为正，说明电压的参考方向与实际方向相同；计算电压为负时，电压的参考方向与实际方向相反。 1.2.2 电位 在分析电路时，经常用到电位这个物理量，以便分析各点之间的电压。在电路中任选一点作为参考点，参考点的电位为零，电路中某一点的电位等于该点到参考点之间的电压，所以电位的基本单位也是伏特, 点位常用V表示。 在电路中任意两点的电位之差，等于这两点之间的电压，因此电压也称为电位差。电压的实际方向是由高电位指向低电位，电流的实际方向与电压的实际方向一致，由高电位流向低电位。 1.3 电源 1.3.1 电源 1.3.2 电动势 1.3.1 电源 电源是一种能量转换装置，它将机械能、化学能及光能等转换为电能，如发电机、干电池和光电池等。在各种电源中，有一个共同点，即在电源的内部移动电荷，使电源的一个极具有一定数量的正电荷，另一个极具有一定数量的负电荷，这样就在两极之间形成电场，产生电位差。电源内部这种能移动电荷的作用力叫做电源力。电源力能够不断地将正电荷从负极移动到正极，从而保持了两极之间的电位差，使电流在电路中持续不断地流通。 1.3.2 电动势 电源的电动势是衡量电源力对电荷做功能力大小的物理量，当电源力把单位正电荷从电源的低电位端B经电源内部移到高电位端A所做的功，称为电源的电动势EBA。当电源力将正电荷Q从负极B移到正极A所做的功为WBA时，则电源的电动势为 EBA = WBA / Q 其中当WBA的单位是焦耳、Q的单位是库仑时，EBA的基本单位与电压相同也是伏特。 1.4 电阻、导体和绝缘体 1.4.1 电阻 1.4.2 电阻的计算 1.4.3 电导 1.4.4 导体、绝缘体和半导体 1.4.1 电阻 导体中的自由电子在电场力的作用下，产生定向运动形成电流。当电流通过导体时也会受到阻力，因为自由电子在运动中不断与导体内的原子、分子发生碰撞，使自由电子受到一定的阻力。导体对电流的这种阻力叫做电阻，电阻用R表示。 电阻的单位是欧姆（?），大电阻用千欧（k?）或兆欧（M?）做单位。它们的换算关系如下 1k? = 1000? = 103? 1M?=1000k? = 103k? =106? 1.4.2 电阻的计算 导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的截面积成反比，还与导体的材料有关。导体电阻可以由下式计算 R = ? l / S 式中 R —导体电阻（?）, l —导体长度（m） S —导体截面积（mm2）,? —导体电阻（?·mm2/m） 1.4.3 电导 导体对电流有一定的阻力，同时导体也具有传导电流的能力。电导就是用来表示导体传导电流能力大小的参数。