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第二章 电工基础知识;第一节 电路基础知识;式的能量转换为电能。如电池是将化学能转换为电能，而发电机是将机械能转换为电能。 （2）负载：即用电设备，它的作用是把电能转换为其它形式的能。如电炉是将电能转换为热能，电动机则是将把电械能转换为电能。 （3）控制电器和保护电器：在电路中起控制和保护作用。如开关、熔断器等。 （4）导线：由导体材料制成，其作用就是把电源、负载和控制电器连接成一个电路，并将电源的电能传输给负载。;由此可见，电路的作用是产生、分配、传输和使用电能。 电路的大小可以相差很大，小到硅片上的集成电路，大到输电网和我们的通信网络。;;二、基本物理量; 2.电阻和电阻率 电阻：导体对电流起阻碍作用。用符号R表示，当电压为1伏，电流为1安时，导体的电阻即为1欧姆（Ω） 常用的单位千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。?1 MΩ=1000 KΩ 1KΩ=1000 Ω 电阻率：单位长度、单位横截面积面积材料的电阻，是表明材料导电性能的参数，用符号ρ表示，单位是Ωm。; 在一定温度下，金属导体的电阻与导体的横截面积成反比，与导体的长度成正比，此外还与导体的材料有关，即 R = ρL / S 式中 ρ为导体材料的电阻系数，L为导体长度，S为导体横截面积。 一般金属导体材料的电阻率随温度的升高而增大。 ; 3.电压 两点之间的电位差。用符号U、u表示 单位是伏特（V），此外还有千伏（KV）、毫伏 （mV）和微伏（μV）。 ?? 1KV=1000V ?1V=1000 mV 1mV=1000μV 我国现行标准规定：额定电压1000V以 上的属高压装置，1000V及1000V以下的属 低压装置。; 4.电动势 是电源两端的电位差，其数值等于单位正电荷在非电场力的作用下，由电源的负极移至电源的正极所做的功，电动势的大小体现了电源非电场力做功的能力。用符号E、e表示。 单位是伏特(V)。; 5.电场强度 电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。常用?E?表示。 电场中任意一点的电场强度，在数值上等于放在该点的单位正电荷所受电场力的大小，??向是正电荷所受电场力的方向 即 E = F / Q 单位为牛顿/库仑（N/C）或伏特/米（V/m）， 1V/m=1N/C。 当空气中电场强度超过25~30kV/cm时，即可能发生击穿放电。;6.电功 将电能转化成其他形式的能时，电流都要做功，电流所做的功称为电功。电功用W表示，单位焦耳（J）。 公式 W = UIt 对于纯电阻电路;;;二、电路的基本定律 (1)基尔霍夫电流定律 (2)基尔霍夫电压定律 (3)欧姆定律 ;1. 电路的欧姆定律 欧姆定律就是反映电阻元件两端的电压与通过该元件的电流同电阻三者的定律，电路如图 其表达式为 I=U/R 式中I—电流（A） U—电压（V） R—电阻（Ω） 由上式可知，通过电阻元件的电流与电阻两端的电压成正比，而与电阻成反比。;例：一盏200W、220V的电灯，灯泡的电阻是484Ω，当电源电压为220V时，求通过灯泡的电流。 解：已知电灯的电压和电阻，通过灯泡的电流为 I=U/R=220/484≈0.455（A） 由欧姆定律可知，电阻有电流通过时，两端必有电压，这个电压习惯上叫电压降。通常导线都是有电阻的，当用导线传输电流时，就产生电压降。因此输电线路末端的电位总是比首端的电位低。输电线路上电压降低的数值叫做电压损失。;2. 电路的基尔霍夫电流定律（KCL） 基尔霍夫电流定律确定了电路中任一节点 所连的各支路电流之间的关系。 内容： 在任意时刻t，流入某个节点的电 流的总和等于流出该节点的电流的总和。;例如对于右图所示电路，我们设定各支路电流的大小和参 考方向 如图中所示， 则对该点有 i1(t)+i2(t)=i3(t) 将上式改写为　 -i1(t)-i2(t)+i3(t)=0　　; 若将上式再改写为 i1(t)+i2(t)-i3(t)=0 此式的物理意义是，流入节点a的电流的代数和等于零。这里流入的电流规定取正号，则流出的电流即取负号。 上两式是KCL的另一中叙述法。它们本质上是一样的，只是在列写