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第一节 直流电路 一、电路的组成及各部分的作用 1．电路的组成及作用 电流所通过的路径称为电路。电路的作用是实现能量的传输和转换、信号的传递和处理。 一般电路都是由电源、负载和中间环节三个基本部分组成。 2．电路的工作状态 电路通常有以下三种工作状态。 (1)通路状态 开关接通，构成闭合回路，电路中有电流通过。 (2)断路状态 开关断开或电路中某处断开，电路中无电流。 (3)短路状态 电路(或电路中的一部分)被短接。短路时往往形成过大的电流，损坏供电电源、供电线路或负载。 二、电流 1．电流的概念与分类 电流是做有规则的定向运动形成的。 I=Q/t 2．电流的方向 一般规定正电荷移动的方向为电流的方向。 三、电动势 1．电动势的定义 电动势是衡量电源力移动电荷做功能力的物理量。电动势等于电源力将单位正电荷从电源负极移到电源正极所做的功， 2．电动势的方向 规定：在电源内部由负极指向正极，即从低电位指向高电位。 四、电压和电位 1．电压 (1)电压的概念 电压是衡量电场力对电荷做功本领大小的物理量。A、B两点之间的电压UAB在数值上等于单位正电荷在电场力作用下，由A点移动到B点电场力所做的功。 (2)电压的方向 电压的方向规定为由高电位点指向低电位点。 2．电位 电路中某点与参考点间的电压称为该点的电位。通常把参考点的电位称为零电位。电位的符号常用带下标的字母UA表示。 电路中任意两点间的电位差称为这两点间的电压，用UAB表示： UAB=UA－UB 电位和电压的异同点是：电位是某点对参考点的电压，电压是某两点间的电位之差；电位是相对量，随参考点的改变而改变，而电压是绝对量，不随参考点的改变而改变。 五、电阻器 1．电阻器的概念 电阻器反映导体对电流起阻碍作用的大小，简称电阻，用字母只表示。金属导体的电阻与导体的长度成正比，与横截面积成反比，还与材料的导电性能有关，表示为； R=ρL/S 六、欧姆定律 1．部分电路欧姆定律 部分电路欧姆定律反映了在不含电源的一段电路中，电流与这段电路两端的电压及电阻的关系。部分电路欧姆定律的内容为：流过电阻的电流I与电阻两端电压U成正比，与电路的电阻R成反比，即： 2．全电路欧姆定律 含有电源和负载的闭合电路称为全电路。全电路欧姆定律的内容是：全电路的电流与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即： 电源端电压U=E－Ir。当负载电阻R开路时，I=0，端电压U=E；当负载电阻R变小时，电路中的电流将增加，端电压U将变小。 七、电阻的联结 1．电阻的串联 两个或两个以上的电阻头尾依次相连，中间无分支的联结方式叫电阻的串联。 电阻串联电路的特点： (1) (2) (3) (4) 2．电阻的并联 几个电阻的一端连在电路中的一点，另一端也同时连在另一点，使每个电阻两端都承受相同的电压，这种联结方式叫电阻的并联。 电阻并联电路的特点： (1) (2) (3) (4) 八、电功和电功率 1．电功 电流流过负载时，负载将电能转换成其他形式的能。电能转换成其他形式能的过程，叫做电流做功，简称电功。电功的数学表达式为： W=UIt 2．电功率 电流能使电动机转动、电炉发热、电灯发光，说明电流通过负载时能做功，把电能转化为机械能、热能和光能等。电流在1s内所做的功叫做电功率，简称功率。负载的功率等于负载两端的电压与通过负载电流的乘积，即： P=UI=I2R=U2/R 3．电流的热效应 电流通过导体时，使导体发热的现象叫电流的热效应。 实验证明：电流通过导体时产生的热量，与电流强度的平方、导体的电阻及通电时间成正比。这个实验定律叫做焦耳－楞次定律，其数学式为： Q=I2Rt 九、电容器 1．电容器的概念 电容器是用来储存电荷的装置，它由两块金