电子课件-《煤矿电工学（第二版）》-A10-3118第一节.pptVIP

第一节 直流电路组成及基本物理量 掌握电路的组成和基本物理量的意义及表示方法。 第一节 直流电路组成及基本物理量 a） b） 图1—1 电池、开关、小灯泡的连接 想要准确地、定量地描述一个物理现象，通常都需要用到一个特定的物理量。例如，两辆汽车运动快慢的差异可以用“速度”来描述，两个物体冷热的差异可以用“温度”来描述等。 第一节 直流电路组成及基本物理量 一、电路及电路图 电路：是由各种元器件按一定方式连接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 电路的组成：包括电源、控制装置（开关）、负载和导线。 1．电路及其组成 第一节 直流电路组成及基本物理量 图1—2 简单直流电路的组成 电源是为电路提供电能的设备和器件； 负载是使用（消耗）电能的设备和器件，其作用是将电能转变为其他形式的能； 导线起连接电路和输送电能的作用； 控制装置的主要作用是控制电路的通断。 第一节 直流电路组成及基本物理量 2．电路图基本知识 为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件（模型）来代替。 表1—1 常用理想元件及符号 （1）理想元件 第一节 直流电路组成及基本物理量 （2）电路图 由理想元件构成的电路，称为实际电路的电路原理图，简称电路图。 图1—3 电路图 第一节 直流电路组成及基本物理量 3．电路的三种状态 （1）通路即电路构成闭合回路，有电流流过。 图1—4 通路 （2）开路即电路断开，无电流通过，也称断路 图1—5 开路 （3）短路即电源未经负载而直接由导体构成闭合回路。 图1—6 短路 第一节 直流电路组成及基本物理量 二、直流电路的基本物理量 1．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。 电流用I表示，电流单位的名称是安培，简称安，用A表示。 第一节 直流电路组成及基本物理量 （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。 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。 图1—7 电流的参考方向 a）I＞0 b）I＜0 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。 第一节 直流电路组成及基本物理量 （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： 如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流（Direct Current），记为DC或dc。 I、Q、t的单位分别为安培（A）、库伦（C）、秒（s） 第一节 直流电路组成及基本物理量 2．电压、电位和电动势 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。 电压方向规定为从高电位指向低电位的方向。 （1）电压 图1—8 电压的表示方法 第一节 直流电路组成及基本物理量 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。 （2）电位 注意： 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。 第一节 直流电路组成及基本物理量 （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，单位为伏特，简称伏，用V表示。 电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。 图1—9 电动势的表示方法 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。 第一节 直流电路组成及基本物理量 3．电阻 （1）电阻与电阻率 电阻是指导体在通过电流时对电流起的阻碍作用。电阻常用R表示，单位为欧姆，简称欧，用Ω表示。 1 MΩ=103 kΩ 1 kΩ=103Ω 电阻定律： 式中：l——导体的长度，m； S——导体的横截面积，mm2； ρ——电阻率，计算公式中的比例常数，表示与材料性质有关的物理量，单位为欧姆米，简称欧米（Ω·m），电阻率的大小反映了物体的导电能力。 第一节 直流电路组成及基本物理量 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