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直流电路
;单元1电路
一、电路电路图
;
电路
定义:电流所流过的路径称为电路。它是由一些电气设备和元件按一定方式连接而成的。
组成及功能:电源、负载、开关和连接导线。
电源:把非电能转换成电能、向负载提供电能的装置。
;负载:通常也称为用电器,它们是将电能转变成其他形式能的元器件或设备。
;开关:是控制电路接通和断开的器件。
连接导线:担负传输或分配电能的任务。;电路图
由电路元器件的符号按照电路定义构成的图称为电路图。
部分常见元器件的电气图形符号:;
电路实物图与电路图:
;二、电路的三种工作状态
电路的工作状态有三种:空载(开路)、有载和短路。
1.空载(开路)
空载时:I=0,U=E;2.有载
外电路接以负载电阻,电源向电路供给能量,称为有载.
有载时:
;3.短路
用导线直接将电源两端连接在一起时,称为电源短路。
短路时:电流I很大,极易造成设备和线路损坏。
;单元2电路的常用物理量
1.电流(I)
定义:大量电荷的定向移动形成电流。
大小:电流的大小定义:单位时间内通过导体横截面的电荷量,用电流强度来表示。电流强度也简称为电流,这样电流这一名词既表示一种物理现象,也表示一个物理量。
表达式:若在1秒内通过导体横截面的电量是q库仑,则电流用下式表示:
单位及换算:电流的国际单位是安培(A),单位还有:千安(KA)、毫安(mA)、微安(μA).
;换算为:
方向:
实际方向:习惯上规定:以正电荷的运动方向为电流的实际方向。
参考方向:任意假定的方向为电流的参考方向。一般用实线箭头表示。;两者关系:如果计算结果为正,实际方向与参考方向一致,计算结果为负,实际方向与参考方向相反。
;2.电压(U)
定义:电荷在电场力的作用下移动一段距离,电场力就做了功。电压是衡量电场作功本领大小的物理量。
大小:电压在数值上等于电场力将单位正电荷从一点移到另一点所做的功。电压的大小与移动电荷的路径无关,而只和起点和终点的位置有关。
;单位:电压单位为伏特,简称伏,用字母V来表示。除伏特外常用的电压单位还有千伏(KV)、毫伏(mV)和微伏(μV),电压各单位间的关系为:
方向:实际方向:电压的实际方向规定为电场力移动正电荷做正功的方向。
参考方向:任意的假定方向,电压参考方向有三
;种标定方法(1)实线箭头表示
(2)正负标定+-
(3)双下标表示
电压实际方向与参考方向关系同电流:
;3.电动势(E)
定义:电动势是衡量电源将非电能转换成电能,即产生电能的本领的物理量。
大小:电动势在数值上等于电源力(非电场力)将单位正电荷从电源的内部从负极移动到正极所做的功,用字母E表示。
单位及换算:电动势的单位及换算同电压单位。
;方向:电动势的实际方向规定为由电源负极指向正极。
电动势与电压的关系:;单元2(补充)电路中电位及电位的计算
一、电位
在电路中任选一点,作为参考点(基准点),则,电路中任意一点的电位就是由该点到参考点的电压。参考点的电位规定为零电位。
电位的符号常用带脚标的字母V表示,即:Va表示a点的电位。
如选0点为参考点,则a点的电位为
Va=Uao
;所以,求电位就是求电压。
可证明:电路中两点间的电位之差,就是该两点间的电压,即电压就是电位差。
说明:电压的实际方向就是高电位指向低电位的方向。
电路中零电位点往往就是接地点或电路的公共点,即表示为:
;二、电路中电位的计算
电路中一般依据电位的定义来计算电位。计算某点电位只要算出从该点到参考点的电压即可。从电路中的某一点到参考点往往有几条不同的路线,在计算时沿任一路线所求得的电位值都是相等的,即电位与路径无关,只与始末两点有关。因此,在计算电位时应尽量选择最简捷的路线。
例题:已知:US1=3VUS2=2V
U1=4VU2=1V,以D点为参考点,
求:A、B、C各点的电位和A、
C间的电压U。;解:VD=0
由电位定义求得:
若以 B点为参考点,求解同样点的电位及电压,可知,各点电位将随参考点的改变而改变,但电压却是不变的。
;单元3电阻元件和相关定律
单元4电功与电功率
一、电阻(R)
定义:当电流流过金属导体时,导体对电流的阻碍作用就称为电阻,用字母R表示.
单位及换算:电阻的单位是欧姆,简称欧.欧姆的符号是Ω。除欧姆外,常用电阻的单位还有千欧(KΩ)和兆欧(MΩ)
;二、欧姆定律:导体的电阻分为线性电阻和非线性电阻。若电阻两端的电压与电流大小成正比,称线性电阻,反之,
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