电 压、电位、电动势
§1-2电路的主要物理量
第一章电路的基本概念和基本定律§1-2 电路的主要物理量一、电流及其参考方向（一）电流电荷的定向运动形成电流，用符号或表示。
电流的强弱用电流强度来描述。
在电场的作用下，正电荷与负电荷向不同的方向运动，习惯上规定正电荷的运动方向为电流的方向（事实上，金属导体内的电流是由带负电的自由电子的定向运动产生的，其形成的电流方向与运动方向相反）。
电流的大小为单位时间内通过导体横截面的电量，用公式表示即dtdq i 式中为极短时间内通过导体横截面的微小电量。
在国际单位制（SI）中，电荷量的单位为C（库仑），时间的单位为S（秒），电流的单位为A（安培）。
常用的单位还有kA （千安）、mA（毫安）、A（微安）。
SI单位前的字母符号叫词头，下面介绍几种电路中常用的SI词头见表1-1。
电流是时间函数，当电流的大小和方向都不随时间变化而变化时，称之为直流电流，常用大写字母I表示；当电流的大小和方向随时间作周期性变化，且平均值为零时，称之为交流电流，常用小写字母表示。
（二）电流的参考方向在电路分析中，有时不能预先判定某些支路电流的方向，另外，在交流电路中，电流的大小和方向都在随时间不断变化，为了分析和计算的需要，任意选定一个方向作为电流的计算方向，称为参考方向。
所以参考方向是一种任意假定的方向。
当假定的参考方向与电流实际方向一致时，电流为正值；当假定的参考方向与电流实际方向相反时，电流为负值。
因此，假定了参考方向后，对电路进行分析和计算，通过得到的电流的正负值，就可以最终确定电流的实际方向。
特别指出：在电路分析计算时，没有规定参考方向的电流值是没有任何意义的。
【例1-1】在2S 的时间内，由导线a 端均匀地流向b 端的负电荷为10C ，则电流I ab 等于多少？电流的实际方向如何？A I ab 5210-=-=由于是负电荷运动，形成的实际电流方向与电荷运动方向相反，因此电流的实际方向b 由指向a 。
二、电压、电位和电动势（一）电压1、电压电荷在运动过程中，电荷所具有的能量（电位能）会产生转换。
电位与电压与电动势的异同点
电位与电压与电动势的异同点有哪些？
电位与电压、电动势单位都是伏。
（1）电位只有在理论探讨电能的强度因素时，“电位”这一概念才有用。
定义:空间中某一点的电位是把单位正电荷从无限远处（假设此处电位为零）带到该点时所消耗的电能。
当单位正电苛通过一个物质相A的相界面时，因在A的相界面上存在着表面电势，是不定值，故一个物质相中某一位置的“绝对”电位无法确定，也不能测量。
（2）电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差，叫做电动势。
用字母E表示，单位是伏特。
在电路中，电动势常用符号δ表示。
在电源内部，非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。
公式：E＝W／q(E为电势能）
（3）电压是在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。
电压用符号"U"表示。
电压的高低，一般是用单位伏特表示，简称伏，用符号"V"表示。
电压用来表示电位的高低，也用来表示电动势的高低差别。
（4）电动势与电势差（电压）是容易混淆的两个概念。
前面已讲过，电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功；而电势差则表示静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功。
它们是完全不同的两个概念。
电压是用来表示电势强弱的单位。
电压、电位、电动势及其参考方向
电压、电位、电动势及其参考方向1.电压的一般含义金属导体中有许许多多的自由电子，在没有外加电场作用时，这些自由电子的运动时无规则的，则不能形成电流。
要使自由电子作有规则的运动必须要有外加电场，电场力使自由电子作有规则的定向运动而形成电流。
电场力移动电荷就对电荷做了功。
它所释放出来的能量转化为其他形式的能量。
为了衡量电场力对电荷做功的能力，引入电压这个物理量。
电压的定义为：电场力把单位正电荷从电路中的a 点移到b 点做的功称为a 、b 两点之间电压。
电压通常用U 表示。
设正电荷Q 由a 点移至b 点电场力做的功为ab W则QW U ab ab =（1-3） 式中 ab W ——电场力所做的功，单位为焦耳，J ；Q ——被移动正电荷的电量，单位为库仑，C ； ab U ——电路中a 、b 两点间的电压，单位为伏特，V 。
它的大小可以这样理解：如果1库仑正电荷从一点移到另一点所做的功为1J ，则该两点的电压为1V 。
电压的单位有：伏特（V ）、千伏（kV ）、毫伏（mV ）、微伏（μV ）。
它们之间的关系为：3110kV V =， 3110mV V -=， 6110V V μ-=与电流一样，把大小、方向不随时间变化的电压称为恒定电压或直流电压，用大写字母“U ”表示；把实际方向随时间变化的电压称为交表电压，用小写字母“u ”表示。
2.电位在电路中可取任一点为参考点，如选择0点为参考点，则由某点a 到参考点0的电压u a0，称为a 点的电位，用Va 表示。
电位参考点可以任意选取，一般选择大地、设备外壳或接地点作为参考点并规定参考点电位为零。
在一个电路中，一旦参考点确定后，电路中其余各点的电位也就确定了。
电位的SI 单位也是伏特。
电压和电位的关系为：a 、b 两点之间的电压等于a 、b 两点之间的电位差，即ab a b U V V =- （1-4）由式（1-4）可知，如果ab U >0，当Q >0时ab W >0，电场力做正功，电荷减少能量。
电气专业名词解释2011
电气专业名词（2012终结版）1电源----电源是提供电能的设备。
2电路----由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路，称其为电路。
直流电通过的电路称为“直流电路”；交流电通过的电路称为“交流电路”。
3电流——_就是大量电荷在电场力的作用下有规则地定向运动的物理现象。
4电压——单位正电荷由高电位移向低电位时，电场力对它所做的功叫电压。
5电动势----电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差，叫做电动势。
6电位----分析电位时必须选择一个参考点，参考点用O表示，在电路中用⊥符号表示，原则上是可以任意选取，但是习惯上选择接地点或者接机壳点或者电路中连线最多的点为参考点，电路中某一点的电位就是该点到参考点的电压7模拟电路——是由自然界产生周期性变化的连续性的物理自然变量，在将连续性物理自然变量转换为连续的电信号，并通过运算连续性电信号的电路。
8数字电路——·将连续性的电讯号，转换为不连续性定量的电信号，并运算不连续性定量电信号的电路，称为数字电路。
9有功功率——在交流电能的发输用过程中，用于转换成电磁形式的那部分能量叫做有功10无功功率——在交流电能的发输用过程中，用于电路内电磁场交换的那部分能量叫做无功11视在功率——在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫做视在功率，用字母Ps来表示，单位为瓦特。
12功率因数——在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。
但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。
有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以COSφ表示。
13电功率——电路传送或转换电能的速率叫电功率，简称功率用P表示，单位瓦特W在汽车业还有功率单位叫马力，1马力等于735瓦特P=UI14电感——：电感是指线圈在磁场中活动，所能感应到的电流的强度，单位是亨利H15基尔霍夫定律——简写为KLC，对于电路的任一节点，在任一时刻，该节点所连的各支路中，流入该节点全部的电流的总和等于流出该节点的全部电流的总和。
电工基础知识
2.呼吸、心跳情况的判断：在现场内，用看、听、试的方法判定伤员呼吸心跳情况。
3.心肺复苏法：①通畅气道。②口对口(鼻)人工呼吸：先连续大口吹气两次，每次1-1.5秒。如两次吹气后试测颈动脉仍无搏动，可判定心跳已经停止，要立即同时进行胸外按压。③胸外按压(人工循环)：每分钟80次左右，每次按压和放松的时间相等。
二、楞次定律
感生电流产生的磁场总是阻碍原磁通的变化。也就是说，当线圈中的磁通要增加时，感生电流就要产生一个磁场去阻碍它增加；当线圈中的磁通要减少时，感生电流所产生的磁场将阻碍它减少。这个规律就称为楞次定律。 注：自感(感生电流产生的磁场极性与原磁场极性相反)。
三、法拉第电磁感应定律
2.电压：电场力把单位正电荷由高电位点移到低电位点所做的功叫这两点间的电压。电压的单位是伏特(V)，电压也是指电场中某两点之间的电位差。
3.电动势：把正电荷从低电位移向高电位，这种使电路两端产生并维持一定电位差的能力，叫做电动势，单位也是伏特(V)。 注:（电源空载时电压近似于电动势，但有负载时电压是永远小于电动势的，电压在电源外部而电动势在电源内部。电压是从正极流向负极而电动势是从负极流向正极）。
3.电烙印：是在人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕。
4.机械性损伤：是电流作用于人体时，由于中枢神经反射和肌肉强烈收缩等作用导致的机体组织断裂等伤害。
5.电光眼：是发生弧光放电时，由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。
二、触电方式
触电可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。
2.辅助绝缘安全用具：高压设备的辅助绝缘安全用具有绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫及绝缘台等。低压设备的辅助绝缘安全用具有绝缘台、绝缘垫及绝缘鞋(靴)等。
电压、电动势、电位
电压、电动势、电位区别
利用等电位关系化简混联电路
张贵中
一、教学目的：
1、区别电压、电动势、电位的关系。
2、掌握等电位关系化简混联电路的方法。
二、教学重点、难点：
理解电位的概念，对等电位关系进行判断。
三、教学内容：
1、电压和电位的关系
（1）电位是电场中某点与参考点之间的电压。
电压则是电场中某两点间的电位之差。
（2）电位值是相对的，它的大小与参考点有关；电压值是绝对的、固定的，它的大小和参考点的选择无关。
（3）电压和电位的单位都是伏特。
2、电压和电动势的关系
（1）电压是衡量电场力做功本领的物理量，其方向为由高电位指向低电位，电压存在于电源内、外电路
（2）电动势是衡量电源力做功本领的物理量，其方向为在电源内部由负极指向正极，且仅存在于电源内部。
（3）电压和电动势的单位都是伏特。
3、判断等电位点化简混联电路
R2
R3R4
化简为： _。
电路的基本物理量
电 流 表 的 刻 度 盘
根据量程确定每个大格和每个小格(分度值)所表示 的电流值 乙 图 量程 0-3 A 0.2 安 0.02 安 1 安 每个大格 分度值 0.1 安
甲 图 量程 0-0.6 A 每个大格 分度值
• 那么电流表使用时应注意什么呢？
调 在使 零 零用 刻前 线检 处查 指 针 是 否 指
电压、电位与电动势
电路的基本物理量
------电能与电功率
在许多电气设备中，所需要的并不是电流本身，而 是伴随着电流电压的电场能量因为电能可以转化为 热、机械能、光能、化学能等。
电 能 有 什 么 用 途 ？
电能→机械能
电能→机械能
电能→机械能
电能→热能
电能→机械能
下列各图中，电能分别转化为什么形式的能？
生产化肥0.7kg
灌溉农田330m2
采煤105kg
炼钢1.6kg
机织棉布11m
2、电功率
电工技术中，单位时间内电流所作的功称为电功率。 电功率用“P ”表示： W UIt
P
t
t
UI
国际单位制：U 【V】，I【A】，电功率P用瓦特【W】 电功率反映了电路元器件能量转换的本领。如100W的电灯 表明在1秒钟内该灯可将100J的电能转换成光能和热能；电机 1000W表明它在一秒钟内可将1000J的电能转换成机械能。 用电器额定工作时的电压叫额定电压，额定电压下的电功 率称为额定功率；额定功率通常标示在电器设备的铭牌数据 上，作为用电器正常工作条件下的最高限值。 通常情况下，用电器的实际功率并不等于额定电功率。当 实际功率小于额定功率时，用电器实际功率达不到额定值， 当实际功率大于额定功率时，用电器易损坏。
B、测量通过电流大小的仪表
电路理论2-1要讲
电路基础
实验室使用的直流稳压电源
电路基础
示波器
稳压电源
用示波器观测直流稳压电源的电压随时间变化的波形。
1.6 电压源与电流源
实际电压源) 一、电压源 (实际电压源 + 实际电压源
电路基础
Ro越小 特性越平
实际电源：电池、发电机、信号源等 实际电源：电池、发电机、 U a 1.6.1 电压源 i U
i = = u2G G
WR = ∫ pdξ = ∫ uidξ = ∫ Ri 2 dξ
t0 t0 t0
t
t
t
电路基础
4. 开路与短路
i R
对于一电阻R 对于一电阻 ： ，视其为短路。 当R=∞，视其为开路。 当R=0，视其为短路。 ∞ 视其为开路。 u为有限值时，i=0。 为有限值时， 。 为有限值时 i为有限值时，u=0。 为有限值时， 为有限值时 。
电路基础
电容器
电池 晶体管 电阻器 运算放大器
线圈
低频信号发生器的内部结构
电路基础
电路基础
1.5 电阻元件
电阻是一种将电能不可逆地转化为其它形式能量 如热能、光能等）的元件。 （如热能、光能等）的元件。 电阻： 电阻：反映电能消耗的电路参数 1. 符号
R i + R u -
2. 欧姆定律 (Ohm’s Law)
I ≡ IS
I a
Uab =IS RO 特点： 特点： （1）输出电流不变， ）输出电流不变， 恒等于电 其值恒等于 其值恒等于电 流 源电流 I=IS； 0
电 流 源
恒 流 源 I
+外
IS Uab 电 - 路 b
伏安特性
IS
（2）输出电压由外电路决定。 ）输出电压由外电路决定。 （3）IS= 0，电流源相当于开路 ） ，来自实为发出20W 实为发出
电位、电压、电动势的概念解读
自动化工程系 崔红红
电位、电压、电动势
1）电压
由于AB两个水槽的水位有高低之差，水位差形成了水压， 导致了水流的定向流动，由高水位流向低水位。类似地， 由于电池正极（A）的电位比负极（B）的电位高，这个 电位差产生的电场力会移动电荷从A经过导线流向B形成 了电流，对电荷作了功。为了衡量电场力对电荷做功的 能力，引入了电压这个物理量。所以电压指任意两点之 间的电位差，电场力将单位正电荷从A点移到B点所作的 功，叫做电压，记作：
电动势和电压的单位都是伏特，都是反映电位差， 都有方向，但两者还是有区别的：
①、电动势与电压具有不同的物理意义。电动势 是衡量电源把其它形式的能转化成电能这一本领 的物理量，表示非电场力（外力）做功的本领， 而电压是衡量电路把电能转化成其它形式能这一 本领的物理量，表示电场力做功的本领。
②、对一个电源来说，既有电动势又有电压， 但电动势仅存于电源内部。电动势的大小决定 于电源本身，与电源材料和结构有关，而与外 电路的负载无关。电源的电动势在数值上等于 电源两端的开路电压，即电源两端不接负载时 的电压。
③、电动势与电压的方向相反。电动势是从低 电位指向高电位，即电位升高的方向；而电压 是从高电位指向低电位，即电压降低的方向。
谢谢观看
相似的，在电路中任选一个参考点，电路中某一 点到参考点的电压就称为该点的电位。电位的符 号用V表示，电位的单位也是伏特（V）。
电压和电位都是表征电路能量特征的物理 量，两者有联系也有区别。电压是指电路 中两点之间的电位差。因此，电位是相对 的，它的大小与参考点的选择有关；电压 是绝对的，它的大小与参考点的选择无关。
与电流一样，电路中任意两点之间的电压的实际 方向往往是不能预先确定，因此在对电路进行分 析计算之前，先要设定该段电路电压的参考方向， 若计算电压结果为正值，说明电压的参考方向与 实际方向一致；若计算电压结果为负值，说明电 压的参考方向与实际方向相反。
电路的基本物理量
C、测量电流做功多少的仪表 D、测量电能转化为多少其他 形式能的仪表
电能的转换是在电流作功的过程中进行的。因此，电 流作功所消耗电能的多少可以用电功来量度。电功：
W UIt
式中单位：U【V】；I【A】；t【s】时，电功W为焦耳【J】
日常生产和生活中，电能（或电功）也常用
度作为量纲：1度=1KW•h=1KV•A•h =3.6×106 J
1000W的电炉加热1小时； 1度电的概念 100W的电灯照明10小时；
电路的基本物理量
电路基本物理量： 电流、 电压、 电位、 电动势、 电能和电功率
一、电荷及特性
同种电荷相排斥 异种电荷相吸引
电路的基本物理量
------电流
一、电流的形成
电流概念
带电粒子或电荷在电场力作用下的定 向运动形成电流。
二、电流大小
1.电流的大小
电荷的有规则的定向运动就形成了电流。人们习惯规 定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。(电流动 画)
在许多电气设备中，所需要的并不是电流本身，而 是伴随着电流电压的电场能量因为电能可以转化为 热、机械能、光能、化学能等。
电
能
有
什
么 用
电能→机械能
途
？
电能→机械能
电能→机械能
电能→热能
电能→机械能
下列各图中，电能分别转化为什么形式的能？
电能→ 机械能
电能→ 热能
电能→光能、声能 电能→ 化学能 电能→机械能
量。在指定的电压参考方向下，电压值的正和负
就可以反映出电压的实际方向。
三、电压的测量
电路的基本物理量
------电动势
（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势。
电位电压电动势的区别和联系
电位电压电动势的区别和联系大家好，今天咱们来聊聊一个听起来有点“高大上”的话题——电位、电压和电动势。
乍一听，可能会让人觉得这就像外星语一样，但其实它们的本质都是与电有关的概念，搞清楚了它们之间的区别和联系，咱们就可以轻松理解这些电学知识了。
1. 电位是什么？1.1 先说说电位。
电位，其实就是一个“能量”的概念。
想象一下，你在山顶上，站在高处的你可比在山脚下的朋友“高大上”多了。
这时候，电位就像山顶的高度，越高的地方电位越大。
电位越高，电荷在那里的能量也就越大。
这种能量就像是给电荷装了个“动力器”，让它们有了移动的潜力。
听起来不错吧？1.2 大家也许会问，这个电位是怎么来的呢？其实，电位是由电场产生的。
电场就像一块大磁铁，电荷在里面就能感受到一种“推力”，就像风把树摇动一样。
电位的单位是伏特（V），就像咱们用米来测量身高一样，电位用伏特来衡量。
2. 电压的故事2.1 接下来，我们聊聊电压。
电压其实就像是你和朋友之间的“高度差”。
想象一下，你们两个分别站在山顶和山脚，山顶的朋友要下山，你这个在山脚的可就得等他下来，电压就是这种“差距”。
电压越大，电荷移动的动力就越强，就像你拉着朋友走下山一样，势头十足。
2.2 电压的产生也是因为电位差。
电压的单位也是伏特，但它更强调的是两点之间的差异，就像你在山脚下仰望山顶，看到的那种“遥不可及”的感觉。
电压可以驱动电流流动，推动电荷“走出家门”，所以在电路中，电压是必不可少的动力。
3. 电动势的魅力3.1 说完电位和电压，最后我们得提提电动势。
电动势听上去像个高深的名词，但实际上它就是电源提供的“推动力”。
想象一下，电动势就像是一位优秀的领队，带领着一群电荷朝着电路的目标前进。
电动势的单位也是伏特，真是让人无奈的“同名”啊！3.2 电动势和电压的关系有点微妙。
电动势是指电源内部产生的电压，而电压则是整个电路中电位差造成的。
所以，电动势可以理解为“源头”，而电压就是“流动”的结果。
电工技术：电位和电动势
一、电位
1.定义：
在电路中任选一点为参考点O，电场力将单位正电荷从电路中某点移到 参考点所做的功称为该点的电位。
2.表示方法：
电路中某点的电位用注有该点字母的“单下标”的电位符号V表示，
如A点电位就用VA表示。根据定义可知 VA=UAO
一、电位
3.参考点（零电位点）：
参考点本身的电位为零，即VO=0。
解： （1）以A为参考点， VA=0V VC=VA-UAC=0-5=-5V VB=UBC+VC=2+(-5)=-3V UBA=VB-VA= (-3) -0=-3V （2）以B为参考点， VB=0V VC=VB-UBC=0-2=-2V VA=UAC+VC=5+(-2)=3V UBA=VB-VA=0 -3=-3V
若电路是为了安全而接地的，则常以大地为零电位体，接地点就是零电 位点，是确定电路中其他各点的参考点。接地在电路中用“⊥”表示。 4.单位： 电位实质上就是电压，所以单位也是伏特。
一、电位
5.电位与电压的关系 （以O点为参考点）
A点的电位VA=UAO，表示电场力将单位正电荷从A点移到O点所做的功
B点的电位VB=UBO，表示电场力将单位正电荷从B点移到O点所做的功 UAB是电场力将单位正电荷从A点移到B点所做的功，等于电场力将单位正 电荷从A点移到O点，再从O点移到B点所做的功的和， 即 因此 UAB=UAO+UOB=UAO+(-UBO)=UAO-UBO=VA-VB 电路中A点到B点的电压等于A点电位与B点电位的差值。 两点间电压=两点间的电位差
二、电动势
1.定义：
电源力将单位正电荷从电源的负极移到电源的正极所做的功称为电源的 电动势。
2.表示方法：
电工基础(第五版)第一章电路基础知识
二是进行信息的传递和处理。
扩音器电路示意图 电路在生产生活中的应用
三、电路图 1.电路原理图
用电气符号描述电路连接情况的图称为电路原理图,简称电路图或原理图。它主要反 映电路中各元件之间的连接关系,并不考虑各元件的实际大小和相互之间的位置关系。
手电筒电路原理图
电风扇电路原理图
2.原理框图
电导率 电阻率的倒数称为电导率，用符号σ 表示，单位为西门子/米(S/m)，它表示电流通过 的难易程度，其数值越大，表示电流越容易通过。
典型物质的电阻率
有一类导电能力介于导体和绝缘体之间的物体，它们的导电性能受外界条件的影响很大， 温度的变化、光照的变化、掺入微量其他物质等都可能使其导电性能发生显著的变化，这类物 体称为半导体。
禁止用湿手去拔插头或扳动电气开关，也不要用湿毛巾去擦拭带电的电气设备等，以 免触电。
一旦发生电线或电气设备起火，在带电状态下，决不能用水或泡沫灭火器灭火，应迅 速切断电源，使用不导电的干粉灭火器等进行灭火。
电路的组成
电源是把其他形式的能量转换为电能的装置。 负载是消耗电能的装置, 也称为用电器。负载的作用是把电能转换为其他形式的能量。 控制装置及导线用于连接电源和负载,使它们构成电流的通路,把电源的能量输送给负 载,并根据需要控制电路的通、断。 保护装置保证电路的安全运行。
二、电路的基本功能
电路的基本功能有两大类。 一是进行能量的传输、分配和转换。
§1—1 电路和电路图 §1—2 电流和电压 §1—3 电阻 §1—4 电功和电功率
§1—1 电路和电路图
1.了解电路的基本组成和基本功能。 2.了解电路图的基本类型。 3.能说出电路图中常用电气元件图形符号的含义。
一、电路的基本组成
低压电工作业 第二章 电工基础知识
I1 I 2 I 3 0 I 2 I 5 I 1 I 3 I 4 i 0
• 基尔霍夫电压定律：对任一电路中的任一回路，在任一时刻，沿 着该回路的所有支路电压的代数和恒等于零,简称为KVL。 KVL确定了连接 在同一回路中各支路 电压之间的关系。体 现的是电荷在电场中 从一点移到另一点时， 它所具有能量的改变 量只与这两点的位置 有关，而与移动路径 无关的性质。 在分析电路列回路KVL方程时，应先规定回路绕行方向，各 支路电压参考方向与回路绕行方向一致时（从“+”极性向“”极性）取正号，反之取负号。
一、交流电的特性及产生 交流电是由交流发电机产生的。
交流发电机的原理如图
二、交流电的基础物理量 1.瞬时值和最大值
1、最大值：用Im、Um、Em表示 2、瞬时值：对应某一时刻的值用u、i、e表示 瞬时值中最大的数值，叫做交流电的最大值
2、频率、周期、角频率 （反映正弦量变化快慢的要素）
周期T：变化一周所需的时间（s） 1 频率f：正弦量每秒钟变化的次数 f （Hz） T 2π 角频率：每秒钟转过的弧度 ω 2πf （rad/s） T
1 T
T
T
0
i 2dt
有效值必 须大写
Um Em 同理： U E 2 2 注意： 交流电压、电流表测量数据为有效值 交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值
1 T
0
Im I sin ω t d t 2
常用的电位、电压、电动势的单位还有KV(千伏)、 mV(毫伏)和μV(微伏)。它们之间的换算关系为： 1kV = 1 000 V， 1V =1000 mV， 1mV=1 000μV
4.电阻 电阻是电流遇到的阻力，用符号R或r表示。导体的 电阻与其材料的电阻率和长度成 正比，而与其横截面积成反比。电阻率是单位长度、 单位截面积导体的电阻，不同材料导体的电阻率不 尽相同。20℃时导体的电阻可用下式表示，即 R=ρ · L/S 式中，R为导体电阻，单位是Q(欧姆)；.为导体的长 2 度，单位是m；S为导体的截面积单位是mm ，p为 导体的电阻率。
第一章 电路的基本概念与基本定律
元件
想想 练练
电压、电位、 电动势有何异 同？
电功率大的用电器， 电功也一定大，这种说 法正确吗？为什么？
思考 回答
在电路分析中，引入参考方向的目的是什么？ 应用参考方向时，你能说明“正、负”、“加、 减” 及“相同、相反”这几对词的不同之处吗？ 电路分析中引入参考方向的目的是为分析和计算电路提 供方便和依据。应用参考方向时，“正、负”是指在参考方 向下，电压和电流的数值前面的正、负号，若参考方向下一 个电流为“－2A”，说明它的实际方向与参考方向相反，参考 方向下一个电压为“＋20V”，说明其实际方向与参考方向一 致；“加、减”指参考方向下列写电路方程式时，各项前面 的正、负符号；“相同、相反”则是指电压、电流是否为关 联参考方向， “相同”是指电压、电流参考方向关联，“相 反”指的是电压、电流参考方向非关联。
1.2.2 电压、电位和电动势
a
电动势E 只存 在于电源内部 ，其大小反映 了电源力作功 的本领。其方 向规定由电源 “负极”指向 电源“正极” 。
S
I
R0
+
U
+ _
b E
RL
–
电压U是反映电 场力作功本领的 物理量，是产生 电流的根本原因 。电压的正方向 规定由“高”电 位指向“低”电 位。
电位V是相对于参考点的电压。参考点的 电位:Vb=0；a点电位： Va=E-IR0=IR
电压和电位的关系：Uab=Va－Vb
电动势和电位一样属于一种势能，它能够将低 电位的正电荷推向高电位，如同水路中的水泵能够 把低处的水抽到高处的作用一样。电动势在电路分 析中也是一个有方向的物理量，其方向规定由电源 负极指向电源正极，即电位升高的方向。
电压、电位和电动势的区别
电位、电压和电动势
字母:U表示，单位:V， 1 kV=103V =106 mV
2.电压的方向 规定电压的方向由高电位指向低电位。可以用
极性“+、-”表示或箭头表示。
如果UAB＞0，说明A点电位比B点电位高；如果UAB=0，说明A点 电位与B点电位相等；如果UAB＜0，说明A点电位比B点电位低。
例题讲解
如图所示电路中，如果分别以O、A为参考点，求A、B 、O点的电位值及A、B两点的电压。
学生练习
电压和电位的区别
（1）单位都是V （2）
①电压是两点间的电位差，即UAB=VA-VB，它 是绝对值，与参考点的选择无关。
②电位是某点与参考点之间的电压，如 VA=UAO（o点为参考点）或VA=UAB
二、电位、电压和电动势
• 教学目标 1.理解电压的基本概念，掌握其常用单位。 2.明确测量直流电压的方法与步骤。
• 过程与方法目标 通过实验，增强学生的动手操作能力
• 情感与态度目标 分析问题、解决问题、团结合作的能力
• 教学重点 电压的基本概念；电压的大小与方向。
• 教学难点 电压的基本概念及其方向；
（1）电压参考方向：
在电路计算时，若事先无法确定电压的实际方向，常常 先假设电压的参考方向，用“+、-”标在电路中，
1.如果计算结果的电压为正值，则电压实际方向与参考方向 一致；
2.如果计算结果的电压为负值，则电压实际方向与参考方向 相反；
学生展示，教师点评
想一想：图2－3－4（a）、（b）中分别标出了电压的参 考方向和计算结果，请判断电压的实际方向。
电位是如何计算的？
你能说出电池 3.7V，1.2V代表什 么？
常用电池电动势的标注
课堂小结 1.电压的大小和方向 2.电压的测量
电位、电压、电动势.
电位、电压、电动势
1. 电位和电压
电位反应了电荷在电路中运动时所处的位置，正电荷从高电位向低电位运动，这恰好就是我们规定的电流的方向，也就是电流从高电位向低电位。
如果电路两点间电位不同，这两个电位的差值叫做电路两点间的电压。
电压的单位名称是“伏特”，其简称及中文单位符号是“伏”，其国际单位符号是“V”。
电压的符号是“U”。
电压的单位有：kV（千伏）、mV（毫伏）、μV（微伏）。
单位基本换算：1kV=1000V ；1V=1000mV；1mV=1000μV
2. 电动势
电荷在电路中运动，动力来源是电源。
电源的负极是低电位，正极是高电位，电源把正电荷从低电位通过电源内部搬运到高电位。
反映电源搬运电荷能力的物理量，叫电源的电动势。
电动势的单位也是伏，与电压的单位相同。
电动势的符号为“E”。
电工问答
电工问答1.电压，电位及电动势有何异同？答:电压是在电场（或电路）中两点之间的点位差。
它是单位正电荷在电场内这两点间移动时所做的功，是表示电场力做功的本领。
电压是由高电位指向低电位，即电位降的方向。
电位是电场力把单位正电荷从电场中某点移动到参考点所做的功，功愈多则表明该点的电位愈高。
电位具有相对性。
电动势是表示非电场力（外力）做功的本领，是由低电位指向高电位，即电位升的方向。
电动势仅存在于电源内部，而电压不仅存在于电源两端，还存在于电源外部。
它们的单位均是伏特。
2. 电源内部电子移动和电源外部（外电路）电子移动是怎样形成的？答：电源内部电子移动是：外力把单位正电荷由电源的负极经电源内部移到正极；电源外部电子移动是：当外加电场中导体两端具有电位差时，电子受到电场力的作用而形成有规则的定向移动。
3. 电路主要由哪几部分组成？它们在电路中各起什么作用？答：电路主要由电源，负载和连接导线三部分组成。
电源是电路能量的提供者，它把其他形式的能量转换成电能；负载把电能转换为其他形式的能量；连接导线则把电源和负载连接成闭合回路，组成一个完整的电路，起传输和分配电能的作用。
4. 额定电压相同，额定功率不同的两个灯泡能否串联使用？为什么？答：额定电压相同，额定功率不同的两个灯泡不能串联使用。
根据I=P/U可知，两个灯泡的额定电流不等。
如果串联使用，通过的是相同的电流。
在满足一个灯泡的额定电流正常工作时，另一个灯泡通过的电流就会小于额定电流不能正常发光或大于额定电流而使灯泡易过热损坏。
5. 什么叫短路和短路故障？怎样防止短路故障的危害？答：短路是指电路中某两点由一阻值可以忽略不计的导体直接接通的工作状态。
短路可发生在负载两端或线路的任何处，也可能发生在电源或负载内部。
若短路发生在电源两端，此时回路中只存在很小的电源内阻，会形成很大的短路电流，致使电路损坏。
所以电源短路是一种严重的故障，应尽量避免。
但在电路中为了达到某种特定目的而采用的“部分短路（短接）”，不能说成是故障。
电位 电势 电压 电动势 电流 概念理解
1.电压（电位差电势差电压降）电荷流动时，电荷所具有的能量在电路中释放，电路及电路中所连接的元件将吸收电荷的能量。
经过能量吸收，电荷释放能量其本身所含的能量后变小，人们用电压降落来衡量电荷在电路中释放能量的能力大小。
当电流流过电路时，将在电路的每一小段中产生一定的电压降落，用来表示电荷流过该小段释放（或该小段电路吸收）的电能的大小。
电压降落简称电压。
两点之间的电压是指单位正电荷在电源的作用下经过这两点时所做的功。
电压的单位和电动势一样是伏特（简称伏，用英文字母V表示）。
电压是一个绝对量，是两点电位差的绝对值，与参考点的选择无关。
2.电位（电势）在电路中某一点的电位是指该点与人为在电路中选择的一个参考点之间的电压。
某点的电位表示的就是电荷从该点移动（或流动）到人为选择的（某个确定的）参考点时，电荷对电路（及其电路元件）所做的功。
通常人们规定大地作为标准的零电位，也就是说在一个包括电源、负载及连接导线的完整电路中，如果电路的某点与大地相连，则电路中该点的电位为零。
没有与大地相连接的电路，参考点的选择可以是任意的（就是说是可以随便选择的）。
但是一个电路，参考点只能选择一个。
从这个定义可以知道，在某个电路中一旦选择一个确定了的参考点后，在该电路上某个确定的点（例如A点）的电位也能唯一地确定。
但是，若对该电路重新进行参考点的选择，重新选择后，原来某点（A点）已经确定的电位将也会发生变化（变为另外一个数值的电位）。
从电位的定义可知，电位是一个“相对的量”，是某点相对于参考点的物理量。
参考点发生变化后，该点的电位这个物理量，也将发生“相对的”变化。
在一个参考点已经选定的电路中，高于参考点的电位为正电位，低于参考点的电位为负电位。
电位的单位也是伏特。
由地位的概念还可以得出：电路中，两点之间的电压等于两点的电位之差。
因此，电压还可称为“电位差”。
3.电动势电能可由其它能量转换而来，电源是将其它能量转换成电能的装置。
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四、电压的单位
电压的单位是伏，符号为 V 。
换算关系为：
1mV 1 V 103 V 1 000
1uV
1 106
V
10-6
V
常用的电压
几种要记住的电压值：
7.电源的内电阻：
电流流过电源内部时会遇到电阻，这个电阻称为电源的内电阻，用字母R0表示。 E代表电位升，它的方向是从低电位指向高电位，如图所示。
在电源外部，电流从电源电动势正极流出，经负载从电源负极流入。 在电源内部电流则是从电源负极流向正极。
【课堂练习】
1.（2010年春季高考）单位相同的两个物理量是（ ）
发光,断开电路,灯泡
发光。
抽水机 电源
水位差
水压 水流
电位差
电压
电流
一、 电压的产生
1.电位：电子带负电荷，导体中电子越多电位越低。 2.电压：“电位差”称为“电压”。
U ab=V a－V b
3.电压产生电流。
4.电源提供电压的装置，电压是形成电流的原因。
二、电压的定义
电路中，B、A两点间的电压等于电场力把
电 压、电位、电动势
导体A、B分别等量异种电荷如下图所示，
（1）用导线将 A 和 B 连接起来，A 中的电子被带正电荷的导体 B 吸引，则电子流从 A 流经导线到 B 。 （2）当 A 中的多余电子全部流向 B 后，B 中的正电荷被 A 中等量的电子中和，电子流就停止了。
怎样才能使得AB之间形成持续的电流呢？
1.一节干电池：1.5V 2.一个蓄电池：2V 3.家庭电路：220V 4.对人体的安全电压：一般不高于36V
五、认识电位
两点间的电位之差就是电压 。 U ab=V a－V b
电路中某点相对于参考点的电压称为该点的电位。 用V表示。如Va表示a点的电位。
六、认识电源
1.电源提供恒定的电流。
如右图，电池把从正极流向负极的电流 再“流”回正极，使电路两端产生一定的电 压 U ，所以电路中有持续的电流通过。
【课堂小结】 一、电压的产生 二、电压的定义 三、电压的方向与参考方向 四、电压的单位 五、认识电位 六、认识电源 七、认识电动势
谢谢大家
观察以下情景,分析不同特点。
（1）如图甲,两容器液面相平,打开阀门后水
(“能”或“不能”)流动;
（2）如图乙所示,两容器液面不相平,打开阀门后水
流动,水
持续流动;
（3）如图丙所示,两容器液面不相平,加一个小抽水机连续抽水,打开阀门后
水
流动,水
持续流动.
(4)按如图丁组成电路,灯泡 (选填“能”或“不能”)
正电荷由B点移到A点所做的功WBA与移送电量
q的比值。用公式表示为
U BA
WBA q
式中： WBA ——电场力将正电荷由B点移到A点所做的功，国际单位制单位J(焦)
Q ——B点移到A点的电荷量，国际单位制单位C(库)
UBA ——A、B两点的电压，国际单位制单位V(伏)
三、电压的方向与参考方向
1.电压的方向：高电位指向低电位。
A．电动势ห้องสมุดไป่ตู้电位
B．电位、电流
C．电位、电能
D．电动势、电功
答案：A 解析：该题考核电路物理量的相关单位。
【课堂练习】
2.（2011年春季高考）当电路参考点改变后，能够改变 的物理量是（ ）
A．电流 C．电位
B．电压 D．电阻
答案：C 解析：此外考核了电位与参考点的关系。
【课堂练习】
3.若电路中的电压为负值，则表示电压的实际方向与参考
电源的要点：电源总是供给电压，电源在用导线连接负载后才供给电流。
七、认识电动势
1.作用： 电源是电能的源泉，是电路中提供电能的设备。 2.意义： 用电动势这个物理量来衡量电源将其他形式的能转化成电能本领的大小。 3.符号： 电动势用字母E来表示。 4.单位： 跟电压的单位相同，也是V。 5.方向： 电动势的方向从电源负极经电源内部指向正极。 6.影响因素： 电动势仅存在于电源的内部其大小由电源本身的性质决定，与电源是否接入电路无关。
方向( )
A．相同
B．相反
C．可能有关
D．无关
答案：B
【课堂练习】
4.对电压的说法正确的是（
）。
A．两点电位越高，电压越大
B．电压的高低只与两点电位差有关
C．电压的高低与参考电位有关
D．电压的高低只与电流的大小有关
答案：B
【课堂作业】
电压与电动势的有什么异同点?
1.相同点：单位相同。 2.不同点： （1）物理意义不同：电动势表示电源力做功本领；电压表示电场力做功本领。 （2）方向不同：电压的方向由高电位点指向低电位点（电位降低的方向）；电动势的方向由 低电位点指向高电位点（电位升高的方向）。 （3）存在场合不同：电动势仅存在于电源内部；而电压在电源内部、外部都存在。