《电工技术基础与技能》第一章认识电路.ppt

1 认识电路 　　1　认识电路 第一节　电　路 　　一、电路的基本组成 　　2．电路的基本组成 　　3．电路的状态 　　二、电路模型(电路图) 理想元件 第二节　电流 　　一、电流的基本概念 　　二、直流电流 　　三、交流电流 第三节　电　阻 　　一、电阻元件 二、电阻与温度的关系 第四节　部分电路欧姆定律 　　一、欧姆定律 　　二、线性电阻与非线性电阻 第五节　电能和电功率 　　一、电功率 　　二、电能 　　 三、电气设备的额定值 　　四、焦耳定律 单元小结 　　一、电路 　　二、电流 　　三、电阻 　　四、电功率与电能 　　电阻值 R 与通过它的电流 I 和两端电压 U 无关 (即R = 常数 ) 的电阻元件称为线性电阻，其伏安特性曲线在 U－I 平面坐标系中为一条通过原点的直线。 　　电阻值 R 与通过它的电流 I 和两端电压 U 有关 (即R ? 常数) 的电阻元件称为非线性电阻，其伏安特性曲线在 U－I平面坐标系中为一条通过原点的曲线。 　　通常所说的“电阻” ，如不作特殊说明，均指线性电阻。 图1-3　线性电阻的伏安特性曲线 一、电功率 二、电能 三、电气设备的额定值 四、焦耳定律 电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能能量。两端电压为 U、通过电流为 I 的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为 P = UI 　　功率的国际单位制单位为 W(瓦特)，常用的单位还有mW (毫瓦)、 kW (千瓦)，它们与 W 的换算关系是 1 mW = 10?3 W； 1 kW = 103 W 吸收或发出：一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载，负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。 　　习惯上，通常把耗能元件吸收的功率写成正数，把供能元件发出的功率写成负数，而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率，即其功率 P = 0。 　　通常所说的功率 P 又称为有功功率或平均功率。 电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，用符号W表示，其国际单位制为焦耳(J)，电能的计算公式为 W = P · t = U I t 　　通常电能用kW · h (千瓦·时)来表示大小，也称为度(电)： 1 度(电) = 1 kW · h = 3.6 ? 106 J 　　即功率为 1 000 W 的供能或耗能元件，在 1 小时内所发出或吸收的电能量为 1 度。 　　【例1-1】有一功率为 60 W 的电灯，每天使用它照明的时间为 4 h(小时)，如果平均每月按 30 天计算，那么每月消耗的电能为多少度？合为多少 J ? 　　解：该电灯平均每月工作时间 t = 4 ? 30 h= 120 h， 则 W = P · t = 60 ? 120 W · h = 7200 W · h = 7.2 kW · h 　　即每月消耗的电能为 7.2 度，约合为 3.6 ? 106 ? 7.2 J? 2.6 ? 107 J 　　为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作，都规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。 　　额定电压——电气设备或元器件所允许施加的最大电压。 　　额定电流——电气设备或元器件所允许通过的最大电流。 　　额定功率——在额定电压和额定电流下所消耗的功率，即允 许消耗的最大功率。 　　额定工作状态——电气设备或元器件在额定功率下的工作状态，也称满载状态。 　　轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率下的工作状态，轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。 　　过载(超载)状态——电气设备或元器件在高于额定功率下的工作状态，过载时电气设备很容易被烧坏或造成严重事故。 　　轻载和过载都是不正常的工作状态，一般是不允许出现的。 　 电流通过导体时产生的热量(焦耳热)为 Q = I2 R t 　　I ——通过导体的直流电流或交流电流的有效值，单位为 A。 　　R ——导体的电阻值，单位为 ?。 　　t ——通过导体电流持续的时间，单位为 s。 　　Q ——热量单位为 J。 　　本单元介绍了电路的基本概念，内容包括： 　　一、电路 　　二、电流 　　三、电阻 　　四、电功率与电能 　　电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式连接起来的总体,为电流的流通提供了路径。电路的基本组成包括电源、负载、控制器件和连接导线等四个部分。电路有通路、开路、短路等三种状态。 　　由理想元件构成的电路称为实际电路的电路模型，也称为实际电路的电路原理图，简称为电路图。 　　在电场力作用下，电路中