电工基础 第一章 电学基本概念 教学课件PPT.pptxVIP

第一章 电学基本概念第1页 第一节 电荷1.电荷 带电体所带电荷的多少叫电量，通常用Q或q表示。 q＝ne (n＝0， ±1， ±2……) 第一章 电学基本概念第2页 2.电荷守恒定律 大量实验表明： 电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在任何物理过程中电荷的代数和总是守恒的，这个结论叫电荷守恒定律。 它不仅在一切宏观过程中成立，而且在一切微观过程中也是成立的，它是物理学中的普适定律之一。 第一章 电学基本概念第3页第二节 电场与电场力 实验表明，任何带电体周围 都存在电场，电场的基本特性是 对静止或运动的电荷有作用力，其作用力的大小和方向与电场的 强弱、方向及受力电荷的带电量 有关。图1-2-1为检验电荷q1在点 电荷q2产生的电场中的受力情 况。图1-2-1 检验电荷q1在点电荷q2产生的电场中的受力情况 第一章 电学基本概念第4页 1. 电场 1）静电场 在静电场中移动电荷做功具有与路径无关的特点。图1-2-2为点电荷产生的静电场。 2） 感应电场 变化磁场激发的电场叫感应电场或涡旋电场，感应电场的电场线是闭合的，没有起点、终点，闭合的电场线包围变化的磁场。 第一章 电学基本概念第5页图 1-2-2 点电荷产生的静电场 第一章 电学基本概念第6页 2． 电场强度 电场强度(简称场强)是一个描述电场强弱程度和方向的物理量，是 E， E是矢量，定义为： （式1-2-1） E的方向与正检验电荷 q的受力方向相同，当电场线为曲线时，E的方向为沿电场线的切线方向(如图1-2-3）。图1-2-3 电场方向 第一章 电学基本概念第7页3． 匀强电场 如果在电场中某一区域的场强E处处相同，则称该区域的电场为匀强电场，如两块带电平行板之间的电场(如图1-2-4)等。根据电场线疏密程度与电场强弱分布的关系，匀强电场中的电场线是一组平行等距的直线。 图1-2-4 匀强电场 第一章 电学基本概念第8页4． 电势能与电势 图1-2-4中，设匀强电场的电场强度为E，极板间的距离为d，正检验电荷q在a板处具有的电势能为Wa，在b板处具有的电势能为Wb，电场力把检验电荷q从a板移到b板做的功为Wab，则有： Wab=Wa-Wb 显然，正检验电荷q从a移到b的过程中其受力方向与运动方向一致，故Wab大于零。我们把单位正电荷在电场中某点所具有的电势能定义为该点的电势，以V表示，则有： Va= Wa/q Vb= Wb/q 定义 Uab=Va- Vb= Wab/q (式1－2－2） 第一章 电学基本概念第9页第三节 电流 电流大小和方向均不随时间变化的电流叫恒定电流，简称直流。而我们平常家里照明所用的则是大小和方向均随时间作周期性变化的电流，称为交流电（简称交流）。如图1-3-1所示。（b） 交流电流（a） 直流电流 图1-3-1 直流电与交流电 第一章 电学基本概念第10页   电流强度I用单位时间内通过导体截面的电量Q来表示，即： I =Q /t （式1-3-1 ）   测量微小电流时,电流的单位用毫安(mA)、微安（μA）或纳安（nA），其换算关系为： 1mA=10-3A，1μA=10-6A，1nA = 10-9A 第一章 电学基本概念第11页 若计算得到结果为正值，说明了电流的实际方向与选定的正方向相同；若计算得到结果为负值，说明电流的实际方向与选定的正方向相反。图1-3-2 表示电流的参考正方向与实际方向之间的关系。 (a) i ＞0(b) i ＜0图 1-3-2 电流的方向 第一章 电学基本概念第12页第四节 电压 1． 电压 电压的常用单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（