人民邮电出版社电工电子技术基础教案第一章.ppt

第1章 电路的基本知识 1.1 电路的概念 1.2 电路中的主要物理量 1.3 电阻 1.4 欧姆定律 1.5 电功与电功率 1.6 技能训练: 验证欧姆定律的接线及测量 1.1 电路的概念 1.1.1 电路和电路的组成 1.1.2 电路图 1.1.1 电路和电路的组成 电流流经的路径称为电路。通常电路由电源、负载和中间环节（导线和开关）等基本部分组成。 电源 电源是将其它形式的能转换成电能的装置。 负载 负载是将电能转换成其他形式能量的装置。 导线和开关 导线是用来连接电源和负载的元件。开关是控制电路接通和断开的装置。 1.1.2 电路图 1.2 电路中的主要物理量 1.2.1电流 1.2.2电压和电位 1.2.3电动势 1.2.1 电流（I） 1. 电流的概念 电荷的定向移动形成电流。 电流的方向：把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 在金属导体中，电流的方向与自由电子实际定向移动的方向相反。 在进行电路分析计算时，电流的实际方向有时难以确定，为此可以预先假定一个电流方向称为参考方向（也称正方向），并在电路中用箭头标出。当电流的实际方向与参考方向一致时，则电流为正值；反之，电流为负值。 2. 电流的种类 直流 凡大小和方向都不随时间变化的电流称为直流电流，用I表示。 交流 凡大小和方向都随时间变化的电流称为交流电流，用i表示。 1.2.2 电压和电位 1. 电压（U） 电压是衡量电场力做功大小的物理量。在电路中电场力把单位正电荷从a点移到b所做的功，定义为a、b两点间的电压 。 3. 电压与电位的关系： 如上图所示，由于Uao=Uab+Ubo，若取O点为参点， 则 Va=Uab+Vb 故 Uab=Va-Vb 结论：电路中任意两点间的电位之差就等于这两点之间的电压，故电压又称电位差。 （2）检查电路连接无误后接通电源（通电前将稳压电源调至9V）。 （3）用万用表进行测量（量程调至10V的直流电压挡）。 ① 以d点为参考点，分别测量a、b、c、d、g、h各点电位值及电压值Uhb、Uba、Ubc、Ucd、Uda、Uhg，将测量数据记入表1-2。 ② 以a点参考点，重复步骤①。 注意：测量电位时，用万用表的黑表笔接参考点，用红表笔接被测点。若表针正向偏转，则电位值为正；若表针反向偏转，应调换表笔，然后读出数值，此时电位值为负值。测量电压时，应将万用表的红、黑表笔并接在被测电路的两点上，表针正向偏转，则电压值为正值；若发现表针反向偏转时，应调换表笔，此时的电压值为负值。 表1.2 测量数据记录  【综合案例】 在下图中，已知Uco=3V，Ucd=2V。试分别以d点和o点为参考点，求各点的电位及d、o两点间的电压Udo。 解：（1）以D点为参考点，即 1.2.3 电动势（E） 在下图中，为使水在C管中持续不断地流动，必须用水泵把B槽中的水不断地泵入A槽中，以维持两槽间的固定水位差，也就是要保证水管C两端有固定的水压。电源与水泵的作用相似，它把正电荷由电源的负极搬到正极在电路中持续不断地流动。电源是利用非电场力把正电荷由电源的负极搬到电源的正极。 在电源内部，电源力将单位正电荷从电源负极b移动到正极a所做的功称为电源的电动势。 1.3 电阻 1.3.1 导体的电阻 1.3.2 电阻定律 1.3.3 电阻器的主要指标和标志方法 1.3.1 导体的电阻（R） 导体对电流的这种阻碍作用称为导体的电阻。 单位：欧姆（Ω）、千欧（kΩ）、兆欧(MΩ) 1 MΩ=103kΩ=106Ω 1.3.2 电阻定律 导体的电阻不仅与导体自身的材料有关，而且与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，这个结论称为电阻定律。 表1.3 几种常见材料在20℃时的电阻率 1.3.2 电阻定律 【例1.2】 试计算长度为100m，横截面积为2.5mm2的铝导线在20℃时的电阻值是多少？ 解：由表1.3可以查出铝的电阻率为 1.3.3 电阻器的主要指标和标志方法 1. 电阻器的主要指标