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1.电路的组成
2.电路的基本物理量
3.电路的基本元件
4.电路的工作状态
5.电路的基本定律及分析方法
1.认识电路和电路中的元件
2.掌握电压、电流、电位、功率的概念和它们的测量方法
3.了解电路不同工作状态的特性
知识目标:
1.掌握电路的基本分析方法
2.会测量电路中的基本物理量。
能力目标:
在日常生活中,有各种各样的电路,它们的作用各不相同。
如图所示的手电筒电路就是一个最简单的直流电路,它由两节干电池、一个开关、一个灯泡和若干导线组成。
当开关闭合时,灯泡发光。当开关断开时,灯泡熄灭要怎么解释这种现象,又怎么计算发光时消耗的电能呢?
主要内容
1.1电路组成
1.1.1电路的组成与功能
1.电路:
由电气设备和元器件按一定方式连接起来并提供电流流通的路径。
2.电路的组成:
1)电源:对外提供电能的装置
如电池、发电机等。
2)负载:取用电能的装置
如灯泡、电动机、电炉等。
3)中间环节:连接电源和负载并为电流提供通路的装置
如导线、开关、接触器、保护装置等。
手电筒电路
3.电路的作用
1)进行能量的传输、转换和分配。
尽可能地减少能量损耗以提高效率
2)信号的传递与处理。
信号传递快速、准确、不失真
1.1.2电路模型
由一个或几个具有单一电磁特性的理想电路元件所组成的电路。
理想电路元件:
电阻元件、电容元件、电感元件和电源元件等。
通常把理想电路元件简称为元件,将电路模型简称为电路
1.2电路中的基本物理量
1.2.1电流
1.定义:
带电粒子定向移动形成电流。
单位时间内流过导体截面的电荷量称为电流强度,简称电流。
2.分类:
1)直流电流(DC):大小和方向都不随时间的变化而变化
电流强度用I表示
2)交流电流(AC):大小和方向均随时间的变化而变化
电流强度用i表示
3.单位:
安培,简称安,SI符号为A。
1A表示1秒内通过导体横截面的电荷量为1库伦。
常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA)、千安(kA)。
1A=103mA=106μA
1kA=103A
4.方向:
(1)实际方向:一般指正电荷定向移动的方向。用“”表示
(2)参考方向:事先任意假设的一个电流方向。用“”表示
电流的参考方向可以任意假设
电流的实际方向是客观存在的
电流的实际方向不因其参考方向选择的不同而改变
参考方向
I
I>0
实际方向
I<0
参考方向
I
实际方向
解:
图(a)中,I0,
电流的实际方向与参考方向相同,
实际由a流向b,大小为2A。
图(b)中,I0,
电流的实际方向与参考方向相反,
实际由a流向b,大小为2A。
例:电路上电流的参考方向已选定,指出各电流的实际方向。
1.2.2电压
1.定义:
单位正电荷从a点移到b点时电场力所做的功称为ab两点间的电压。
2.分类:
1)直流电压U:大小和方向都不随时间的变化而变化
2)交流电压u:大小和方向均随时间的变化而变化
3.单位:
伏特,简称伏,SI符号为V。
当电场力将1库伦的正电荷由a点移动到b点所做的功为1焦耳时,a、b两点间的电压为1V。
常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)。
1V=103mV=106μV
1kV=103V
4.方向:
1)实际方向:正电荷在电场中受电场力作用移动的方向。
2)参考方向:事先任意假设的一个电压方向。
“+”表示参考方向的高电位端,“-”表示参考方向的低电位端;
用箭头表示;
用双下标表示:Uab表示电压参考方向从“a”点指向“b”点
U0——实际方向与参考方向相同
U0——实际方向与参考方向相反Uab=-Uba
例:如图,电路上电压的参考方向已选定,指出各电压的实际方向
解:
图(a)中,U0,
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