1、第一章 直流电路的基本概念学习目的：1、掌握电路的基本结构和基本定律。2、掌握电路中常见负载元件的特性。3、熟练掌握电流、电压、功率和电能等基 本物理量。4、掌握电路工作状态的概念与分析方法。5、了解电气设备额定值的含义。夜幕降临，人们回到了温馨的家，亮起电灯，打开电视，如图所示；城市建筑物也被流光溢彩的灯光笼罩，变得分外美丽。这一切，都离不开“电”。在学校实训室里，学生借助各种仪器来学习技能，如图所示；在工厂车间里，各种设备需要电动机来拖动。这一切，也都离不开“电”。第一节第一节 电路的基本物理量电路的基本物理量 1第二节第二节 电路的负载电路的负载23第一章第一章 直流电路的基本概念直流电
2、路的基本概念第一节第一节 电路的基本物理量电路的基本物理量一、电流二、电压与电位三、电源电动势四、电能五、电功率一、电流1.电流产生的条件 自由电子的定向移动形成的电子流就称为电流。要形成电流，首先要有可以移动的电荷自由电子。要获得持续的电流，导体两端必须保持一定的电位差（电压）。2.电流电流 衡量电流大小或强弱的物理量叫做电流强度，简称电流。电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用的时间的比值 在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（A）：1A=103 mA=106A电流的方向习惯上规定为正电荷定向移动的方向。为了计算方便，常
3、常事先假设一个电流方向，称为参考方向，用箭头在电路图中标明。如果计算的结果电流为正值，那么电流的真实方向与参考方向一致；如果计算的结果电流为负值，那么电流的真实方向与参考方向相反。直流电的文字符号用字母“DC”表示，图形符号用“”表示。交流电的文字符号用字母“AC”表示，图形符号用“”表示。二、电压与电位二、电压与电位1.电压电压就是衡量电场力做功能力大小的物理量。A、B 两点间的电压UAB 在数值上等于电场力把电荷由A 点移到B 点所做的功WAB 与被移动电荷的电荷量q 的比值。在国际单位制中，电压的单位是伏特，简称伏，符号是V。电压的常用单位还有千伏（kV）和毫伏（mV）。1kV=103V
4、1V=103mV 规定电压的方向由高电位指向低电位，即电位降低的方向。2.电位 电压是两点间的电位差。在电路中，A、B 两点间的电压等于A、B 两点间的电位之差，即UAB=VA VB 规定参考点的电位为零。原则上参考点是可以任意选定的，但习惯上通常选择大地为参考点。在实际电路中也选取公共点或机壳作为参考点，一个电路中只能选一个参考点。三、电源电动势三、电源电动势1.电源 在电路中，电源以外的部分叫外电路，电源以内的部分叫内电路。2.电源电动势电源电动势 在内电路中，有一种力能够不断地把正电荷从低电位移到高电位，这种力叫做电源力，也叫非静电力。衡量电源力做功能力大小的物理量叫做电源电动势。在电源
5、内部，电源力把正电荷从低电位（负极）移到高电位（正极）反抗电场力所做的功W 与被移动电荷的电荷量q 的比值就是电源电动势，简称电动势。电源内部电源力由负极指向正极，因此电动势的方向规定为由电源的负极（低电位）指向正极（高电位）。四、电能 在电场力作用下，电荷定向移动形成的电流所做的功称为电功。电功也称电能。W=Uq=UIt 电流在一段电路上所做的功，与这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。电能常以千瓦时（俗称度）为单位，符号是kWh。1kWh=3.6106J=3.6MJ五、电功率五、电功率 电功率是描述电流做功快慢的物理量。电流在
6、单位时间内所做的功叫做电功率。在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。第二节第二节 电路的负载电路的负载一、电阻与电阻定律二、电阻器三、电容四、电感一、电阻与电阻定律一、电阻与电阻定律1.电阻导体对电流的阻碍作用叫电阻，用字母R 表示。在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是。1k=1031M=1062.电阻定律电阻定律 在温度不变时，一定材料的导体的电阻与它的长度成正比，与它的截面积成反比。这个规律叫做电阻定律。二、电阻器二、电阻器1.常用电阻器常用电阻器电阻器是利用金属材料对电流起阻碍作用的特性制成的。电动机控制电路中常用的ZX2 系列和RT 系列电阻器。电子线路中的
7、电阻器一般采用金属膜色环电阻。在选用电阻器时，一般只考虑标称阻值、额定功率和允许误差这3 项参数，其他参数只在有特殊要求时才考虑。标称阻值是标识在电阻器上的电阻值；额定功率是指电阻器在产品标准规定的气压和温度下，长期连续工作在直流或交流电路中所允许消耗的最大功率；允许误差是指电阻器的实际阻值与标称阻值的差值。2.电阻传感器 应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生应变的一种传感器，最常用的传感元件为电阻应变片，如图2.30（a）所示。压阻式传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。常用的压阻式传感器有半导体应变式传感器和固态压阻式传感器，如图2.30（b）、（c）所示。部分电
8、路欧姆定律 部分电路欧姆定律：电路中的电流I 与电阻两端的电压U 成正比，与电阻R 成反比。伏安特性曲线是直线时，称为线性电阻。如果不是直线，则称为非线性电阻。欧姆定律只适用于线性电路。常见的敏感电阻器如下。（1）热敏电阻。（2）光敏电阻。（3）压敏电阻。（4）湿敏电阻。全电路欧姆定律全电路欧姆定律 全电路欧姆定律内容是：闭合电路中的电流与电动势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，用公式表示为端电压随外电路电阻变化的规律：端电压随外电路电阻变化的规律：三、电容 1、结构：两个互相靠近、彼此绝缘的金属电极就能构成一个最简单的电容器2、特性：储存电荷3、公式：4、单位：法（拉）（F），还有较小的单位微法（F）和皮法（pF）5、平行板电容器的电容量公式：UQC dSC四、电感 1、结构：线圈2、特性：阻碍电流的变化3、单位：亨特（H）4、电感元件具有自感和互感的特性第三节第三节 电路的工作状态电路的工作状态1.通路通路通路是指正常工作状态下的闭合电路。2.开路开路 开路，又叫断路，是指电源与负载之间未接成闭合电路，即电路中有一处或多处是断开的。3.短路短路短路是指电源不经负载直接被导线连接。
