【图文】精编中职中专《电工基础》第一章 认识电路PPT课件
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电工基础PPT课件

图: DT890型数字万用表的面板图
图: 钳形电流表的使用
4 电路的基本概念基本定律
电路的作用与组成部分
由那些部分组成?
提问:电路有什么作用?电路是
电路的作用
(1)电能的传输和转换 (2)信号的传递和处理
电路的组成
(1)电源 (2)负载 (3)中间环节
电流、电动势、电压
电流 I
A kA mA μ A
能、风能、核能等)电能
电力的传输:发电厂变压器升压高
压输电线路变配电站
电力的传输
提问:为什么要升压供电? 因为:电流,传输距离,热能消耗,电能
损失
所以:在传输容量一定的条件下,输电电压,
输电电流,电能消耗
我国常用的输电电压等级:有35kV、110kV、
220kV、330kV、500kV等多种
3 常用仪表与测量
万用表的使用
用途:不仅能测量电压、电流、电阻,还能
测量其它电路参数如电容量等,
分类:指针式、数字式
图: MF-30型万用表的面板图
(a)测量电源插座电压(ACV)
(b) 测量电池电压(DCV)
图: 运用万用表测量电源插座及电池的电压
图: 测量灯泡的直流电流(ACA)
压频率、通过人体的途径以及人体状
况都有关系。
人体安全电压:36V
怎样预防触电?
要有必要的安全知识
安装保护设备
创造不导电环境:绝缘、屏护、间距
发生了触电怎么办?
迅速切断电源 触电程度轻重的判断 立即采取相应的急救措施:口对口(或
口对鼻)人工呼吸法、胸外心脏挤压法
图: 触电者就地脱离电源的方法
电工基础第1章 电路的基本概念和基本定理ppt课件

+
I
件经理想导体连接起来 模拟, 这便构成了电路模
E -
R
型。
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6
1.2 电路的主要物理量
一、 电流 1. 电流的定义
带电粒子(电子、离子等)的定向运动, 称为电流。
单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流强度,
简称电流,用符号i或 i(t)表示,即
i limqdq t0 t dt
国际单位制(SI)中,电荷的单位是库仑(C),时间的单 位是秒(s),电流的单位是安培, 简称安(A), 实用中
电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。 元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。 线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线, 这个关系 称为欧姆定律。
U
I
R
O
I
+
-
U
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26
(a)
(b)
线性电阻元件有两种特殊情况值得注意: 一种情 况是电阻值R为无限大, 电压为任何有限值时, 其电流 总是零, 这时把它称为“开路”; 另一种情况是电阻 为零, 电流为任何有限值时, 其电压总是零, 这时把它 称为“短路”。
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12
2. 电压的种类 大小和方向都不随时间变化的直流电压, 用
大写字母U表示。 交流电压, 用小写字母u表示。
3. 电压的方向
电路中,规定电位真正降低的方向为电压的实际方向。 电压参考方向,就是假设电位降低之方向。
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13
A
BA
B
+u -
u
(a)
(b)
两点间电压数值的正与负,在设定参考方向的条 件下才是有意义的。
ai
u
I
件经理想导体连接起来 模拟, 这便构成了电路模
E -
R
型。
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6
1.2 电路的主要物理量
一、 电流 1. 电流的定义
带电粒子(电子、离子等)的定向运动, 称为电流。
单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流强度,
简称电流,用符号i或 i(t)表示,即
i limqdq t0 t dt
国际单位制(SI)中,电荷的单位是库仑(C),时间的单 位是秒(s),电流的单位是安培, 简称安(A), 实用中
电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。 元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。 线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线, 这个关系 称为欧姆定律。
U
I
R
O
I
+
-
U
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26
(a)
(b)
线性电阻元件有两种特殊情况值得注意: 一种情 况是电阻值R为无限大, 电压为任何有限值时, 其电流 总是零, 这时把它称为“开路”; 另一种情况是电阻 为零, 电流为任何有限值时, 其电压总是零, 这时把它 称为“短路”。
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12
2. 电压的种类 大小和方向都不随时间变化的直流电压, 用
大写字母U表示。 交流电压, 用小写字母u表示。
3. 电压的方向
电路中,规定电位真正降低的方向为电压的实际方向。 电压参考方向,就是假设电位降低之方向。
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13
A
BA
B
+u -
u
(a)
(b)
两点间电压数值的正与负,在设定参考方向的条 件下才是有意义的。
ai
u
电工基础教材PPT 第一章

把实际电路元件理想化后,可以把实际电路模型化表示。
图左边为手电筒电路,其中实际元件有电源(电池)、负载 (小灯泡)、开关和导线,图右边为该实际电路的电路模 型,其中小灯泡抽象为电路元件电阻R,电池抽象为理想 电压源Us及串联的内阻Rs,开关S和导线是电路的中间环 节。
三、电路状态 电路状态:通路、开路、短路
2、实际电压源 对于实际的电源,如果负载设备容量大使电路电流变大,电
源的端电压会下降。 实际电压源可以用理想电压源与一个内阻串联的电路来模拟。
当理想电压源的电压Us为定值时,由于内阻作用随着I的增加, 端电压U将下降。实际电压源内阻越大,端电压下降越多。 当外阻R= 0时,实际电压源变为恒压源。
二、电流源
瞬时电流总是成线性的正比例关系。
图(a)为电阻元件图形符号,(b)为电阻元件的伏安特性。
电阻元件两端电压与流经它的电流在任何瞬间都存在对应线 性正比例关系,电阻为即时元件。
实际应用中,很多电气设备可以用电阻元件进行模拟,如烘 烤箱、电炉、白炽灯等。
根据欧姆定律,电阻元件消耗功率为
P UI I 2R U 2 R
1.2.4 电容
开路:也称短路,电路某处断开,电源、负载没有通过中间环 节形成闭合通路,电路中没有电流通过,负载没有获得电能 工作。在开路状态下,电路中的电流为零,电源端电压和电 动势相等。
短路:如果电路的负载被零阻值的导体接通,处于短路状态。 短路状态下,电路通流部分电流(短路电流)会比正常工作电 流大很多,会导致将电源或部分负载被烧毁。为避免电路中 发生短路,可在电路中安装保险丝等措施防止短路。
220 2.2 0
100(A)
电路中电流远大于电源允许电流10A,电源将损坏。
从例题中例子可以看出,电路发生短路时,会使电路元件和设 备损坏。
中职电工基础课件电路课件

检查电源是否正常,更换损坏的电源部件。
断路故障
短路故障
元件损坏
电源故障
05
安全用电常识
01
02
04
安全用电规则
不要在电力线附近放风筝。
不要在电杆、变压器等设施附近长时间停留。
不要在电力线附近种植高大植物。
不要随意拆卸、安装电源线路、插座、插头等。
03
不要使用绝缘皮破损的导线(例如裸线)。
不用要铜丝、铁丝等代替保险丝。
叠加定理与戴维南定理
03
电路元件
总结词:电阻器是用于限制电流的元件,其阻值大小由材料、长度和横截面积决定。 详细描述:电阻器由导体制成,常用的材料有碳、金属和合金等。根据阻值的稳定性,电阻器可分为固定电阻器和可变电阻器。固定电阻器的阻值是固定的,而可变电阻器的阻值可以通过机械或电子方式进行调节。 总结词:电阻器在电路中起到分压和限流的作用,对于控制电路的电压和电流幅度非常重要。 详细描述:在电路中,电阻器可以串联或并联使用,以改变电路的总电阻,进而控制电路中的电流和电压。此外,电阻器还广泛应用于分压、分流、滤波、信号处理等电路中。
电阻器
电容器
总结词:电容器是一种能够储存电荷的元件,其电容量由极板面积、极板间距和介质类型决定。
电感器
总结词:电感器是一种能够存储磁场能量的元件,其电感量由线圈的匝数、线圈的直径和线圈的材料决定。
04
电路故障排查
故障现象:灯泡不亮。
原因:电源故障、灯泡损坏、开关损坏、线路断路或短路。
故障现象:电流表读数异常。
总结词
欧姆定律指出,在纯电阻电路中,电压与电流成正比,电阻两端的电压与通过它的电流成正比,其数学表达式为 V=IR,其中 V 是电压,I 是电流,R 是电阻。
断路故障
短路故障
元件损坏
电源故障
05
安全用电常识
01
02
04
安全用电规则
不要在电力线附近放风筝。
不要在电杆、变压器等设施附近长时间停留。
不要在电力线附近种植高大植物。
不要随意拆卸、安装电源线路、插座、插头等。
03
不要使用绝缘皮破损的导线(例如裸线)。
不用要铜丝、铁丝等代替保险丝。
叠加定理与戴维南定理
03
电路元件
总结词:电阻器是用于限制电流的元件,其阻值大小由材料、长度和横截面积决定。 详细描述:电阻器由导体制成,常用的材料有碳、金属和合金等。根据阻值的稳定性,电阻器可分为固定电阻器和可变电阻器。固定电阻器的阻值是固定的,而可变电阻器的阻值可以通过机械或电子方式进行调节。 总结词:电阻器在电路中起到分压和限流的作用,对于控制电路的电压和电流幅度非常重要。 详细描述:在电路中,电阻器可以串联或并联使用,以改变电路的总电阻,进而控制电路中的电流和电压。此外,电阻器还广泛应用于分压、分流、滤波、信号处理等电路中。
电阻器
电容器
总结词:电容器是一种能够储存电荷的元件,其电容量由极板面积、极板间距和介质类型决定。
电感器
总结词:电感器是一种能够存储磁场能量的元件,其电感量由线圈的匝数、线圈的直径和线圈的材料决定。
04
电路故障排查
故障现象:灯泡不亮。
原因:电源故障、灯泡损坏、开关损坏、线路断路或短路。
故障现象:电流表读数异常。
总结词
欧姆定律指出,在纯电阻电路中,电压与电流成正比,电阻两端的电压与通过它的电流成正比,其数学表达式为 V=IR,其中 V 是电压,I 是电流,R 是电阻。
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图1-2 手电筒的电路原图
电路是由电特性相当复杂的器件组成的,为了便于使用数学方法对电路进行分析, 可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元 件(模型)来代替,而对它的实际结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。
理想元件
表 1-3 常用理想元件及符号
第二节 电流
第三节 电
阻
一、电阻元件 二、电阻与温度的关系
一、电阻元件 电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件,例如灯泡、电热炉等电器。 电阻定律
——制成电阻元件的材料电阻率,国际单位制单位为 ·m(欧·米) ;
l ——绕制成电阻的导线长度,国际单位制为m (米) ; S ——绕制成电阻的导线横截面积,国际单位制为 m2 (平方米);
一、电路的基本组成
1.什么是电路
电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式连接起来的总体,为电流的流 通提供了路径。
动画 M1-1
电路的状态
2.电路的基本组成
电路的基本组成包括以下四个部分: (1)电源(供能元件): 为电路提供电能的设备和器件(如电池、发 电机等)。
图1-1 简单的直流电路
(2)负载(耗能元件):
如果设任一电阻元件在温度 t1 时的电阻值为 R1,当温度升高到 t2 时电阻值为 R2 , 则该电阻在 t1 ~ t2 温度范围内的(平均)温度系数为
如果 R2 > R1 ,则 > 0,将 R 称为正温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而增 大;如果 R2 < R1,则 < 0,将 R 称为负温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而减 小。显然 的绝对值越大,表明电阻受温度的影响也越大。
二、线性电阻与非线性电阻
中职教育-《电工基础》课件:第一章第二节 欧姆定律(电子工业出版社).ppt

§1-2 欧姆定律
一、 电阻的基础知识
1.电阻和电阻率
• 导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决
定于导体的材料、长度和横截面积,可按下式计
算:
R l
s
式中ρ称为材料的电阻率,电阻率的大小反 映了物体的导电能力。
2.电阻的测量
• 指针式万用表测量电阻的电路连接方式和步骤, 见表1—5。
• 采用数字万用表(欧姆挡)测量电阻,操作方法 和过程都比用指针式万用表测量简便得多。
• 内容: 导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与
导体的电阻成反比。
• 公式: 当电压与电流的参考方向关联时:
I U R
当电压与电流的参考方向非关联时:
I U R
三、全电路欧姆定律
• 全电路是含有电源的闭合电路。电源内部的电
路称为内电路。电源内部的电阻称为内电阻,简 称内阻。电源外部的电路称外电路,外电路中的 电阻称为外电阻。
U = E-Ir
可见,当电源电动势E和内阻r一定时, 电源端电压U将随负载电 流I的变化而变化。
• 电源端电压随负载电流变化的关系特性称为电源 的外特性,其关系特性曲线称为电源的外特性曲 线。
注:无论采用哪种万用表,都不能在电阻通电 或并联有其他电路时测量电阻,否则,测量结果 误差会非常大。
a)用2kΩ挡测量显示“.217”
b)20kΩ挡测量显示“.21”
c)200Ω挡测量溢出显示“1.”
二、部分电路欧姆定律
• 只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路。
• 如果以电压为横坐标,电流为纵坐标,可画出电阻的U/I 关系曲线,即伏安特性曲线。是直线的称为线性电阻,其 电阻值可认为是不变的常数。
• 内容:
一、 电阻的基础知识
1.电阻和电阻率
• 导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决
定于导体的材料、长度和横截面积,可按下式计
算:
R l
s
式中ρ称为材料的电阻率,电阻率的大小反 映了物体的导电能力。
2.电阻的测量
• 指针式万用表测量电阻的电路连接方式和步骤, 见表1—5。
• 采用数字万用表(欧姆挡)测量电阻,操作方法 和过程都比用指针式万用表测量简便得多。
• 内容: 导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与
导体的电阻成反比。
• 公式: 当电压与电流的参考方向关联时:
I U R
当电压与电流的参考方向非关联时:
I U R
三、全电路欧姆定律
• 全电路是含有电源的闭合电路。电源内部的电
路称为内电路。电源内部的电阻称为内电阻,简 称内阻。电源外部的电路称外电路,外电路中的 电阻称为外电阻。
U = E-Ir
可见,当电源电动势E和内阻r一定时, 电源端电压U将随负载电 流I的变化而变化。
• 电源端电压随负载电流变化的关系特性称为电源 的外特性,其关系特性曲线称为电源的外特性曲 线。
注:无论采用哪种万用表,都不能在电阻通电 或并联有其他电路时测量电阻,否则,测量结果 误差会非常大。
a)用2kΩ挡测量显示“.217”
b)20kΩ挡测量显示“.21”
c)200Ω挡测量溢出显示“1.”
二、部分电路欧姆定律
• 只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路。
• 如果以电压为横坐标,电流为纵坐标,可画出电阻的U/I 关系曲线,即伏安特性曲线。是直线的称为线性电阻,其 电阻值可认为是不变的常数。
• 内容:
中职电子电工对口升学《电工基础》重难点ppt课件第一节 电路及电路的基本物理量

第一章 电路的基本概念
第一节 电路及电路的基本物理量
课前知识准备
【考纲要求】 1.了解电路的组成及其作用。 2.理解电路基本物理量(电动势、电流、电位、电压)的概念及其单位。 3.熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向(正方向)和数值正负的意义及在电路计算时 的应用。 【考点解读】
必考点:电动势、电流、电压的参考方向(正方向)和数值正负的意义及在电路计算时的 应用。
④数值正负的意义: 电压为正值,说明实际极性和参考极性相同; 电压为负值,说明实际极性和参考极性相反。 (4)电位 ①定义:电路中某点的电位就是该点相对于参考点的电压,用符号V表示,即 O点为参考点。 ②参考点的电位规定为0,故参考点也常被称为零电位点,用符号“⊥”表示。 ③单位:国际单位是伏特(V),与电动势和电压的单位相同。 ④电位与电压的关系:电压就是电位差,即 ⑤数值正负的意义: 电位为正值,说明该点电位高于参考点,正值越大,电位越高; 电位为负值,说明该点电位低于参考点,负值越大,电位越低。
课前知识准备
说明:只有数值而无参考方向的电流和电压是没有意义的。求解电路中的电压时,必须首 先在电路中标出电流和电压的参考方向。参考方向可以任意假定,且不影响计算结果的正确性。 因为与参考方向相反时,解出的电流或电压值也要改变正负号,即 所以最后得到的实际结果仍然相同。
课堂全程导学
例题1:(2011年高考题)判断题:当电路中的参考点改变后,各点的电位也要随之改变,但
【答案】 训练1:D 训练2:50V ; 100V
图1-1-3
重难点:电动势、电流、电压的参考方向(正方向)和数值正负的意义及在电路计算时的 应用。
课前知识准备
【知识清单】 1. 电路的组成及其作用 (1)电路的组成 电路由电源、导线、开关、用电器等组成。 (2)电路的主要作用 电路的主要作用是传输和转换电能、传递和处理信号。 (3)电路的状态 电路有通路(闭路)、开路(断路)和短路(捷路)三种状态。 2. 电路的基本物理量 (1)电流 ①形成:电荷的定向移动形成电流。 ②形成条件:有自由电荷,且导体两端保持一定的电压(电位差)。 ③定义:单位时间内通过导向与参考方向相反;
第一节 电路及电路的基本物理量
课前知识准备
【考纲要求】 1.了解电路的组成及其作用。 2.理解电路基本物理量(电动势、电流、电位、电压)的概念及其单位。 3.熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向(正方向)和数值正负的意义及在电路计算时 的应用。 【考点解读】
必考点:电动势、电流、电压的参考方向(正方向)和数值正负的意义及在电路计算时的 应用。
④数值正负的意义: 电压为正值,说明实际极性和参考极性相同; 电压为负值,说明实际极性和参考极性相反。 (4)电位 ①定义:电路中某点的电位就是该点相对于参考点的电压,用符号V表示,即 O点为参考点。 ②参考点的电位规定为0,故参考点也常被称为零电位点,用符号“⊥”表示。 ③单位:国际单位是伏特(V),与电动势和电压的单位相同。 ④电位与电压的关系:电压就是电位差,即 ⑤数值正负的意义: 电位为正值,说明该点电位高于参考点,正值越大,电位越高; 电位为负值,说明该点电位低于参考点,负值越大,电位越低。
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说明:只有数值而无参考方向的电流和电压是没有意义的。求解电路中的电压时,必须首 先在电路中标出电流和电压的参考方向。参考方向可以任意假定,且不影响计算结果的正确性。 因为与参考方向相反时,解出的电流或电压值也要改变正负号,即 所以最后得到的实际结果仍然相同。
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例题1:(2011年高考题)判断题:当电路中的参考点改变后,各点的电位也要随之改变,但
【答案】 训练1:D 训练2:50V ; 100V
图1-1-3
重难点:电动势、电流、电压的参考方向(正方向)和数值正负的意义及在电路计算时的 应用。
课前知识准备
【知识清单】 1. 电路的组成及其作用 (1)电路的组成 电路由电源、导线、开关、用电器等组成。 (2)电路的主要作用 电路的主要作用是传输和转换电能、传递和处理信号。 (3)电路的状态 电路有通路(闭路)、开路(断路)和短路(捷路)三种状态。 2. 电路的基本物理量 (1)电流 ①形成:电荷的定向移动形成电流。 ②形成条件:有自由电荷,且导体两端保持一定的电压(电位差)。 ③定义:单位时间内通过导向与参考方向相反;
(高职)电工基础第4版 第一章电路的基本概念和基本定律 ppt课件

发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
(2)实现信号的传递与处理
电灯 电动机 电炉
...
话筒 放 扬声器
大
器ppt课件
3
调幅收音机 调频收音机
电信号 声波信号
ppt课件
4
1.1.2 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
发电机
升压 输电线 变压器
负载: 取用 电能的装置
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化,用 足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路 中的器件,从而构成与实际电路相对应的理想化电路,称为电 路模型。(即在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽略其次要 因素把实际元件近似地看作理想电路元件)
小灯泡电路:
理想电路元件主要 有电阻元件、电感元件、 电容元件和电源元件等。
• 电与人类生活密切相关,如:照明、家用电器、 工厂企业机器设备的工作都离不开电。而电的这些
应用都是通过电路来实现的,因此,分析研究电路 具有重要意义。
•电工学:是研究电工技术和电子技术的理论和应用
的技术基础课.
电路
•电工学
电工技术 电子技术
电机(磁路) 模拟电子
数字电子
ppt课件
1
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电路的基本物理量 1.4 电阻原件和欧姆定律 1.5 电压源和电流源 1.6 电路的工作状态 1.7 基尔霍夫定律
ppt课件
2
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路,是为了某种需要由电工
设备或电路元件按一定方式组合而成。
电工基础ppt课件第一章

1.2.2 电阻与导体的 电阻电阻越小,其导电性能越好.因此电阻的倒数1/R 的大小表明了导体导电性能的好坏.叫电导,用符号 “G”表示.即
G=1/R 电导的SI单位为西门子(1/Ω).电阻率ρ的倒数称 为电导率,用γ表示. 温度降低,金属的电阻率下降.电阻率趋于零时变成 “超导” 超导:能够发生超导现象的物质,叫做超导体
单位伏特v。
电动势也有交流与直流之分,交流用“e”表示
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1.1.4 电动势
电动势的方向:规定为电源力推动正电荷运动的方向,即 从负极指向正极的方向,也就是电位升高的方向。电动势 的方向与电压的方向是相反的。见图1-3
图 1—3 电动势与电压反对方向 程
图 1—4 电路接同时的物理过
u=0
R=0
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1.1.4 电工与电功率、电流的热效应
一 电功
电能转化其他形式的能量的过程, 是通过电流做功来实现的. 由前面电场力做功公式(1—2)W=qU带入电流强度公式(1-1)I=q/t
公式:
W=UIt
(1--10)
电流所做的功W等于这段电路两段电路的电压U,电路中 的电流I与通电时间t三者的乘积.
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1.1.4 电动势
用图1—4简单说明电路接通时的物理过程。
电源内部:电源力克服电场力把正电荷从低电位的负极 推到高电位的正极,这个电位升高的过程是电源力作 功的过程.
电源外部:正电荷在电场力的推动下从高电位移到低电 位,同时克服负载中的阻力作功。电能转换为其他形 式的能量过程。
路中某点的电位实质是这一点与参考点之间的电压, 或者说,电路中某两点的电压等于这两点之间的电位 差,即
UAB=VA-VB
中职电工基础课件电路课件

2.负载:把电能转换成其他形式能量的装置称为负载。它是电路中电能的使用者和消耗者。图所示的扬声器、小灯泡都称为负载。 3.中间环节:连接电源和负载的部分。它起到传输、分配和控制电路的作用。如图所示的各种开关、导线、变压器都称为中间环节
(1)通路:电路各部分连接成闭合回路,有电流流过。如图(a)中开关闭合,电路接通,灯泡点亮。
应用与拓展
如图所示是电动车蓄电池拆开后的内部结构,电动车蓄电池是由四块电池串联而成的电池组,而且可以充电反复使用,咱们称为二次电池。
二次电池又称为充电电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。
二次电池的自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。
第一章 直流电路
手电筒是直流电路最简单的应用案例,它是由电池(电源)、灯泡(负载)、开关、导线(中间环节)组成的。
概念:若干电器按照一定的方式组合起来,构成电流的通路,称为电路
观察:平时我们生活中常用的手电筒内部就是典型的直流电路,如图所示为手电筒电路简图。
电路的组成 如图下图所示是基本的直流电路,它由干电池、闸刀开关、小灯泡、若干导线组成。 电源:电路中电能的提供者,是把其他形式的转化为电能的装置。如图所示的干电池、蓄电池、直流发电机等都是常见的电源。
电动自行车的一种充电器。
电动车蓄电池
应用与拓展
电池串联后电池组的总内阻等于每个电池的内阻之和,即
一次电池:与二次电池相对的电能用完后不能再充电的电池称为一次电池,一次电池即原电池(俗称干电池),例如锌锰电池、碱性锌锰电池等。
电池串联后的总电动势等于各个电池电动势之和,即
当负载需要较高电压,而单个电池不能满足要求时,可以采用多节电池串联如图所示。它是将电池的正极、负极依次相接,总电动势由终点引出。其等效电路图如图所示。
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i (t )
q t
式中,t 为很小的时间间隔,时间的国际单位制单位为 s (秒),电荷量 q 的国际单
位制为库仑 (C)。电流 i(t) 的国际单位制为A (安培) 。
常用的电流单位还有mA (毫安)、 A(微安)、 kA(千安) 等,它们与安培
的换算关系为
1 mA = 10-3A; 1 A = 10-6 A; 1 kA = 103 A
第一章 认识电路
1 教学难点:
认识电路
1.了解电路的三种状态特点。 2.理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。
教学重点:
1. 了解电路的基本组成、电路的三种状态和额定电压、电流、功率等概念。 2.掌握电流、电功率、电能等基本概念。 3.掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律,了解电阻与温度的关系。
使用(消耗)电能的设备和器件(如灯 泡等用电器)。
(3)控制器件:
控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。
(4)连接导线:
将电器设备和元器件按一定方式连接起来(如各种 铜、铝电缆线等)。
3.电路的状态
(1)通路(闭路):电源与负载接通,电路中有电流通过,电气设备或元器件获得 一定的电压和电功率,进行能量转换。 (2)开路(断路):电路断开,电路中没有电流通过,又称为空载状态。
三、交流电流 如果电流的大小及方向均随时间变化,则称为变动电流。对电路分析来说,一种 最为重要的变动电流是正弦交流电流,其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变 化,将之简称为交流(Alternating Current),记为 AC 或 ac ,交流电流的瞬时值要用小
写字母i 或 i(t) 表示。
二、直流电流
如果电流的大小及方向都不随时间变化,即在单位时间内通过导体横截面的电 荷量相等,则称之为稳恒电流或恒定电流,简称为直流 (Direct Current),记为 DC 或 dc ,直流电流要用大写字母 I 表示。
I
q Q 常数 t t
直流电流 I 与时间 t 的关系在 I-t 坐标系中为一条与时间轴平行的直线。
l R S
R ——电阻值,国际单位制为 (欧) 。
经常用的电阻单位还有k (千欧 ) 、 M (兆欧) 1 k = 103 ; 1 M = 106
二、电阻与温度的关系
电阻元件的电阻值大小一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度 系数,其定义为温度每升高 1C 时电阻值发生变化的百分数。
学时分配:
序号
1 2 绪论 第一节 电路
内
容
学 时
1
3
4 5 6
第二节
第三节 第四节 第五节
电流
电阻 部分电路欧姆定律 电能和电功率 1
7
8
单元小结
单元总学时
1 3
1
认识电路
1.1 电路 1.2 电流 1.3 电阻 1.4 部分电路欧姆定律 1.5 电能和电功率 单元小结
第一节
பைடு நூலகம்
电 路
一、电路的基本组成 二、电路模型(电路图)
一、电流的基本概念 电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向(或 负电荷流动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电荷量,电流用符 号 I 或 i(t)表示,讨论一般电流时可用符号 i 。
设在 t = t2-t1 时间内,通过导体横截面的电荷量为 q = q2-q1,则在 t 时间 内的电流强度可用数学公式表示为
如果设任一电阻元件在温度 t1 时的电阻值为 R1,当温度升高到 t2 时电阻值为 R2 , 则该电阻在 t1 ~ t2 温度范围内的(平均)温度系数为
如果 R2 > R1 ,则 > 0,将 R 称为正温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而增 大;如果 R2 < R1,则 < 0,将 R 称为负温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而减 小。显然 的绝对值越大,表明电阻受温度的影响也越大。
R2 R1 R1 (t 2 t1 )
R2 = R1[ 1 (t2-t1) ]
第四节
部分电路欧姆定律
一、欧姆定律
二、线性电阻与非线性电阻
一、欧姆定律
电阻元件的伏安关系服从欧姆定律,即 U = RI 或 I = U / R = GU
其中 G = 1/R,电阻 R 的倒数 G 称为电导,其国际单位制为西门子 (S) 。
(3)短路(捷路):电源两端或电路中某些部分被导线直接相连,输出电流过大对 电源来说属于严重过载,如没有保护措施,电源或电器会被烧毁或发生火灾,所以 通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置,以避免发生短路时出 现不良后果。
二、电路模型(电路图) 由理想元件构成的电路称为实际电路的电路模型,也称为实际电路的电路原理图, 简称为电路图。例如手电筒的电路如图 1-2 所示。
二、线性电阻与非线性电阻
电阻值 R 与通过它的电流 I 和两端电压 U 无关 (即R = 常数 ) 的电阻元件称为 线性电阻,其伏安特性曲线在 U-I 平面坐标系中为一条通过原点的直线。
图1-2 手电筒的电路原图
电路是由电特性相当复杂的器件组成的,为了便于使用数学方法对电路进行分析, 可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元 件(模型)来代替,而对它的实际结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。
理想元件
表 1-3 常用理想元件及符号
第二节
电流
一、电流的基本概念 二、直流电流 三、交流电流
一、电路的基本组成
1.什么是电路
电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式连接起来的总体,为电流的流 通提供了路径。
动画 M1-1
电路的状态
2.电路的基本组成
电路的基本组成包括以下四个部分: (1)电源(供能元件): 为电路提供电能的设备和器件(如电池、发 电机等)。
图1-1 简单的直流电路
(2)负载(耗能元件):
第三节
电 阻
一、电阻元件 二、电阻与温度的关系
一、电阻元件 电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件,例如灯泡、电热炉等电器。 电阻定律
——制成电阻元件的材料电阻率,国际单位制单位为 ·m(欧·米) ;
l ——绕制成电阻的导线长度,国际单位制为m (米) ; S ——绕制成电阻的导线横截面积,国际单位制为 m2 (平方米);