[工学]电工基础第四版第一章.ppt

第一章 电路基础知识 §1-1 电流和电压 一、电路 1.电路及其组成 电路：电流流通的路径 电路的组成：电源、开关、负载和导线。 2.电路图 用电气符号描述电路连接情况的图， 称电路原理图，简称电路图。 3.电路的功能 进行能量的转换、传输和分配 实现信息的传递和处理 二、电流 1．电流的形成 电荷的定向移动形成电流，移动的电荷又称载流子。 2．电流的方向 习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向，因此电流的方向实际上与电子移动的方向相反。 在分析和计算较为复杂的直流电路时，经常会遇到某一电流的实际方向难以确定的问题，这时可先任意假定电流的参考方向，然后根据电流的参考方向列方程求解。 如果计算结果I 0，表明电流的实际方向与参考方向相同； 如果计算结果I 0，表明电流的实际方向与参考方向相反。 3．电流的大小 在单位时间内，通过导体横截面的电荷量越多，就表示流过该导体的电流越强。若在t时间内通过导体横截面的电荷量是Q ，则电流I可用下式表示： 式中，I、Q 、t的单位分别为A、C、s。 4．电流的测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。 （2） 电流表必串接到被测量的电路中。 （3） 直流电流表表壳接线柱上标明的“+”、“－”记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，既影响正常测量，也容易损坏电流表。 （4）要合理选择电流表的量程。 每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表的量程。 一般被测电流的数值在电流表量程的一半以上，读数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流大小，以便选择适当量程的电流表。 若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小挡去测量，直到测得正确数值为止。 三、电压、电位和电动势 1．电压 电场力将单位正电荷从a点移到b点所做的功，称为a、b两点间的电压，用Uab表示。电压单位的名称是伏特，简称伏，用V表示。 2 ．电位 电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的电位。 电路中任意两点之间的电位差就等于这两点之间的电压，即Uab = Ua－Ub，故电压又称电位差。 电路中某点的电位与参考点的选择有关，但两点间的电位差与参考点的选择无关。 3．电动势 电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极的能力用电动势表示，电动势的符号为E，单位为V。 电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。 对于一个电源来说，既有电动势，又有端电压。电动势只存在于电源内部；而端电压则是电源加在外电两端的电压，其方向由正极指向负极。 4. 电压的测量 （1）对交、直流电压应分别采用交流电压表和直流电压表测量。 （2）电压表必须并联在被测电路的两端。 （3）直流电压表表壳接线柱上标明的“+”“－”记号，应和被测两点 的电位相一致，即“+”端接高电位，“－”端接低电位，不能接错，否则指针要反转，并会损坏电压表。 （4）合理选择电压表的量程，其方法和电流表相同。 §1-2 电阻 一、电阻与电阻率 导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，可按下式计算： 式中ρ称为材料的电阻率，电阻率的大小反映了物体的导电能力。 电阻率小、容易导电的物体称为导体，电阻率大，不容易导电的物体称为绝缘体，导电能力介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体 。 二、电阻与温度的关系 各种材料的电阻率都随温度而变化。 利用某些材料对温度的敏感特性，可以制成热敏电阻。 电阻值随温度升高而减小的热敏电阻称为负温度系数的热敏电阻； 电阻值随温度升高而增大的热敏电阻称为正温度系数的热敏电阻。 三、用万用表测量电阻 测量时注意以下几点： 1. 准备测量电路中的电阻时应先切断电源，切不可带电测量。 2.首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后调零，即将两支表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。 3. 测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。 4．测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开。 §1-3 欧姆定律 一、部分电路欧姆定律 只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分