电工基础前章学案.doc

第一章 电路的基本概念和基本定律 考纲要求 1、 掌握电路组成的基本要素;理解电路模型,能识读简单电路图。 2、 理解电路的基本物理量（电动势、电流、电位、电压）的概念及其单位。3、 熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向（正方向）和数值正负的意义及在电路计算时的应用。4、 理解电功和电功率的概念，掌握焦耳定律和电功、电功率的计算。5、 了解电阻器及其参数,会计算导体电阻;理解电阻的概念和电阻与温度的关系，熟练掌握电阻定律。了解超导现象。 6、 掌握部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律. 预习提要与练习 一、电路及其组成和作用 1、电路的组成 电源、用电器、中间环节（导线、开关） 电路的作用是实现电能的传输和转换。 例：1、电路是由 、 、 和 等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的 和 。 2、电路通常有 、 和 三种状态。 二、电路的基本物理量 1、电流定义？方向？公式？单位及单位转换？ 电流：电荷的定向移动形成电流。电流的大小是指单位时间内通过导体截面的电荷量。 电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。 公式：I= 单位：A（安培） 1A=mA=μA 例：1、电荷的 移动形成电流。它的大小是指单位 内通过导体截面的 。 2、电流是 量，但电流有方向，规定 为电流的方向。在国际单位制中，电流的单位是 。 3、0.18 mA= A= μA 4、形成电流的条件是 和 。 2、电阻：导体对电流的阻碍作用。 电阻定律内容：在一定温度下，导体的电阻和它的长度成正比，而和它的横截面积成反比。 公式：R=ρ （电阻定律） 注意：一般金属导体的电阻随温度的升高而增大。 如果在温度为t1时，导体的电阻为R1，在温度为t2时，导体的电阻为R2，则电阻的温度系数为 α= 即 例：1、在一定 下，导体的电阻和它的长度成 ，而和它的横截面积成 。 2、均匀导体的电阻与导体的长度成 ，与导体截面积成 ，与材料的性质 ，而且还与 有关。一般来说，金属导体的电阻随温度的升高而 。 3、电压 ①定义：单位正电荷由a点移到b点时电场力所做的功，称为ab两点间的电位差，即a、b间的电压，用符号U表示。 ②公式：U = 单位：V（伏特） ③实际方向：高电位指向低电位（高电位为“+”极，低电位为“—”极） 4、电动势 ①定义：非静电力（局外力）将单位正电荷由低电位（—）移到高电位（+）所做的功。用符号E表示。 ②公式：E = 单位：V（伏特） ③实际方向：由电源的负极指向正极 例：1、电源电动势的方向规定为在电源内部由 端指向 端；而电压的方向规定由 端指向 端。 2、电源的电动势在数值上等于电源两端的 ，但两者方向 。 5、电位 ①定义：电路中某点的电位，就是该点相对于参考点之间的电压，用符号V表示。单位与电压相同。 ②参考点电位规定为零伏，用符号“⊥”表示。 ③计算电路各点电位，首先应选定参考点。 注意：电位与电压的区别：电位具有相对性（即参考点选择不同，电路中各点的电位也随之改变）；电压具有绝对性（即电路中任意亮点间的电压不随参考点的变化而变化）。 三、欧姆定律 1、部分电路欧姆定律 内容：在不包含电源的电路中，导体中通过的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即I = 2、全电路欧姆定律 内容：在全电路中，电流与电源的电动势成正比，与整个电路的内外电阻之和成反比， 即I = 。 3、 参数 电路状态 电流 端电压 通路 I = U = E—I r 开路（断路） I=0A U = E 短路（捷路） I= U=0 4、负载获得最大功率的条件：R = r 获得的最大功率为：Pm = 注意：当负载获得最大功率时，电源的效率只有50%，并不是最大。 四、电功（电能）和电功率 ①电功定义：电场力所做的功叫做电功。电场力做功的过程，实际上是电能与其他形式能量转换的过程。 ②公式：W = UIt 单位：焦耳（J），度（KWh）。1度=3.6×焦耳 ③电功率定义：单位时间内电场力所做的功，称之为电功率。 ④公式：P = = UI