直流电路基础知识

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4.电路的连接 电阻的并联电路具有以下特点： ① 各电阻两端的电压均相等，即U=U1=U2=U3 。 ② 电路总电流等于电路中各支路电流之总和，即I=I1=I2=I3，可起到分 流作用 ③ 电路总电阻R的倒数等于各个支路电阻倒数之和，即 1/R=1/R1+1/R2+1/R3，并联负载愈多，电路的总电阻愈小，电源供 给的电流愈大，即负荷愈重。 ④ 通过各支路的电流与各自电阻成反比，即I1/I2=R2/R1 。
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4.电路的连接 电路的连接，有串联和并联及混联三种形式 。 （1）串联电路 。 1.电阻的串联 凡是将电阻首尾依次相连，使电流只有一条通路的接法叫做电阻的串联。 在电阻串联电路中，具有下列特点： ① 串联电路中各电阻流过的电流都相等，即I=I1=I2=I3 ② 总电压等于各电阻上电压降之和，即U=U1+U2+U3 ③ 总电阻R为各个负载电阻之和，即R=R1+R2+R3 ④ 各电阻上电压降之比等于其电阻比，即U1/U2=R1/R2
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4.电路的连接
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2.电源的并联 把所有电源的正极连接在一起，作为电源的正极，把所有电源的负极也 连接在一起，作为电源的负极，然后接到电路中，称为电源的并联。用 蓄电池作电源时，其并联必须具备两个条件：一是每个电源的电势必须 相等，二是每个电源的内电阻必须相同。这时，总电动势仍等于一个电 源的电动势，而流过外电路的电流等于流过各电源的电流总和。故在需 要较大输出电流时，常采用电源的并联。
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3.欧姆定律 欧姆定律是表示电压（或电势）、电流和电阻三者关系的基本定律。 如图所示为部分电路：
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实验证明，通过电阻的电流与电阻两端所加的电压成正 比、与电阻成反比，称部分电路的欧姆定律，即：
部分电路
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3.欧姆定律 如果电路包括电源在内，称为全电路。 在这样的闭合电路中，电路中的电流与电源 。 的电动势成正比，与电路中负载电阻及电源 内阻之和成反比，称为全电路欧姆定律，即： E------电源电动势 R，r0 ------分别为负载电阻 和电源的内阻 I------电路中流过的电流 如果要考虑连接导线的电阻时，则总电阻中还要 全电路 加上导线的电阻值。
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2.基本物理量 （6）电阻 在电场力的作用下，电流在导体中流动时，所受到的阻力，称为电阻， 。 用“R”或“r”表示。电阻常用的单位为：兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)、欧（Ω） 当导体两端的电压是1V，导体中的电流 是1A时，这段导体的电阻为1 Ω
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2.基本物理量 实验证明，在一定的温度下，截面积均匀、材料相同的一段金属导体电 阻的大小，与其长度成正比，与其截面积成反比，并与其材料有关，这 。 种关系称为电阻定律，可用公式表示为
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5.电功和电功率 （1）电功 。 电流所做的功叫做电功，用符号A表示。 电流的大小与电路中的电流、电压以及通电时间成正比，用公式表示为 A=UIt=I2Rt 式中 U------电路两端的电压 I------电路电流 R------电路的电阻 t------通电时间 电功及电能量的单位名称是焦耳，单位符号是J，另一单位名称是千瓦时， 单位符号为kWh。它们之间的关系是1kWh=3.6兆焦
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7．电源电动势的大小由电源本身的性质所决定，与外电路无关。（ ） 8. 在一定温度下，导体的电阻和它的长度成反比，和它的截面积成正比。 （ ） 。 9. 在电阻串联电路中，电阻值越大，其两端的电压就越高。（ ） 10. 在电阻并联电路中，电阻值越大，流过它的电流也就越大。（ ） 11．测量电流时应把电流表串联在被测电路里，测量电压时应把电压表和 被测部分并联。（ ） 12．导体的长度和截面积都增大一倍，其电阻值也增大一倍。（ ）
（a）低压电路翘板开关
（b）低压电器断路器 各类开关
电路符号
（a）电动机
（b）节能灯
电路符号
电路负载
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1.直流电路 如图所示为最简单的电路。负载、连接导线和开关称为外电路，电源内 部的一段电路称内电路
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2.基本物理量 （1）电流 导体中的自由电子在电场力的作用下，做有规则的定向移动，就行 。 成了电流。习惯上规定正电荷移动的方向为电流方向。因此在金属导体 中，电流的方向是和自由电子的实际移动方向相反的。 （2）电流强度 电流的大小用电流强度(简称电流)来表示 ，其数值等于单位时间内 通过导体截面的电荷量，通常用符号I表示，即
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4.电路的连接 3.混联电路 电路中既有元件的串联又有元件的并联，称为混联电路，也叫复联电。 对于混联电路的计算，要根据电路的具体情况应用有关串联和并联的 。 特点来进行。一般步骤为： ① 求出各元件串联和并联的等效电阻值，再计算电路的总电阻值； ② 由电路总电阻值和电路的端电压，根据欧姆定律计算出电路的总电流； ③ 根据元件串联的分压关系和元件并联的分流关系，逐步推算出各部分 的电压和电流。
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4.电路的连接 2.电源的串联 将前一个电源的负极和后一个电源的正极依次连接起来，即为电源的串 。 联。电源这样连接可以获得较大的电源电压。 串联电源的总电势为 E=E1+E2+E3+…+En 总内阻为r0=r01+r02+r03+…r0n 串联电源发出的总电流为：
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4.电路的连接 （2）并联电路 1.电阻的并联 。 将电路中若干个电阻并排连接起来的接法，称为电阻的并联。 并 联 电 路
U------两点之间的电位差，即电压
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2.基本物理量 电压的单位可用千伏(kV)、伏(V)、毫伏(mV)表示，即
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电场中各点的电位，随着参考点的改变而不同，但是无论参考 点如何改变，任意两点间的电位差是不变的。电压的正方向是 从高电位点指向低电位点。
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2.基本物理量 （4）电动势 在电场中，将单位正电荷由低电位移向高电位时外力所作的功称为电 动势，其表达式为： 式中：A------外力所作的功 Q------电荷量 t------电动势 电动势的正方向规定为由低电位指向高电位， 即电位升高的方向。
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6.电流的热效应、短路 （2）短路 。 如果电源通向负载的两根导线不经过负载而相互直接接通，就发生了电 源被短路的情况。这时电路中的电流可能增大到远远超过导线所允许的 电流限度。 短路会造成电气设备的过热，甚至烧毁电气设备，引起火灾。同时，短 路电流还会产生很大的电动力，造成电气设备损坏。严重的短路事故甚 至还会破坏系统稳定。所以对运行中的电气设备应采取一定的保护措施， 例如安装自动开关、熔断器等，当发生短路故障时，这些装置可将短路 点及时切除，以限制短路造成的破坏。
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直流电路
基本物理量 欧姆定律 电路的连接 电功和电功率 电流的热效应、短路
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1.直流电路 1.1电路的组成
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电路就是电流流过的路径。它由电源、负载、连接导线和 开关等组成。 当开关闭合时，电路中有电流通过，负载就可以工作，叫 做接通电路，即合闸。当开关断开时，电路中没有电流通过， 负载停止工作，叫做断开电路，即分闸。
直流电路基础知识
讲师：xxx
xx（公司）-xx（部门）-xx（类别）
日期xx-xx-xx
前言
知识目标： 了解电流、电压、电动势的基本概念，掌握其单 位及单位的换算； 了解电阻的概念和电阻与温度的关系； 掌握欧姆定律，熟练应用欧姆定律进行计算； 理解电能和电功率的概念，掌握焦耳定律，掌握 电能、电功率的计算。 会使用直流电压表、电流表
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1.直流电路 （4）负载 负载是消耗电能的设备，电路通过负载，将电源的电能转 化为热能、机械能、光能等其他形式的能，为人们所用。电路的负载常 。 用的有以电动机驱动的各种机械；以电阻加热的电炉、电热器、电吹风、 电烙铁等；以发光为目的的各种电光源；在电子电路中的各种耗能器件， 发射装置等，都可以视为电源的负载。
式中：α------导体材料的电阻温度系数，即温度每增加1℃时，导体电阻 的变化值与原电阻的比值 R1------温度为t1时的电阻值 R2------温度升高到t2时的导体的电阻
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2.基本物理量 能很好传导电流的物体叫导体，基本不能传导电流的物体叫绝缘体，导 体能力介于导体和绝缘体之间的物质叫做半导体。 。 导体和绝缘体是相对的。若外界条件促使绝缘体内部自由电荷增加(如 灰尘、水分、温度等)，就会使绝缘体向导体方向转化，失去绝缘体的 作用，这种现象就是平常所说的绝缘劣化。 导体的电阻可用欧姆表来测量，绝缘体的绝缘电阻可用绝缘摇表(兆欧 表)来测量。
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5.电功和电功率 （2）电功率 。 电流在单位时间内所做的功叫做电功率，用字母P表示。用公式表示为 P=A/t=UI=I2R=U2/R 式中 A------电功 t------做功的时间 U------电压 I------电流 R------电阻 电功率的单位名称为瓦特，单位符号位W，功率较大时，用“千瓦”或 “兆瓦”作单位，写作“kW”、“MW”。
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1．电阻两端电压为10V时，电阻为10Ω，当电压升至20V时，电阻值将为 20Ω。 （ ） 。 2．“110V，40W”的灯泡在220V的电源上能正常工作。（ ） 3．若选择不同的零点位点时，电路中各点的电位将发生变化，但电路中 任意两点的电压却不会改变。（ ） 4．几个电阻并联后的总电阻值一定小于其中任一个电阻的阻值。（ ） 5．电路中某两点的电位都很高，则该两点间电压一定很大。（ ） 6．当电路处于通路状态时，外电路负载上的电压等于电源的电动势。 （ ）
式中：R------导体的电阻 S------导体截面及
L------导体长度 ρ------电阻率
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2.基本物理量 导体的电阻率是指在温度为20℃时，长1m、截面为1mm2的导体的电阻值。 导体的电阻还与导体的温度有关。一般金属材料的电阻是随温度的升高而增 。 加，但电解液导体是随温度的升高而降低考虑温度影响时的电阻，应为：
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1.直流电路 （1）电源 电源是电路的源泉，它为电路提供电能。现在应用的电源 有各种干电池电源、太阳能电源、风力发电电源、火力发电电源、水力 。 发电电源、核能发电电源等。 （2）导线 导线构成电路的通路。因为用途不同，导线的种类繁多，主 要用于电力系统作为输电导线。 （3）开关 开关是控制电路通、断的电器（设备），根据用途不同，其 体积、形状差别很大。用在电子仪器、设备上的有微型开关；用在电力 设备上的有耐高压、大电流的高压开关，用在运动设备上有接近开关， 用在一般设备上的有刀开关、空气开关等。
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2.基本物理量 （5）电流、电动势和电压的测量 电流的大小用电流表来测量，测量时将电流表串联在被测的电路中。表 。 的“＋”端为电流的流入端；表的“－”端为电流的流出端。根据表针 所指示的刻度，读出电流的大小。
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2.基本物理量 电动势和电压可用电压表来测量，测量时将表的两个接线端并联在被测 电压的两端 ，测量时表的“+”接线端接被测电压的正极，“-”接线端接 被测电压的负极。根据表针所指示的刻度，读出电压的大小。 。
Q I t
式中：I------电流强度
Q------通过导体截面的电荷量
t------通过电荷量Q所用的时间
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2.基本物理量 电流强度的单位可用千安(KA)、安(A)、毫安(mA)表示，即
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直流电流的大小和方向都不随时间变化，用大 写字母I表示。
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2.基本物理量 （3）电位、电压 电场中某点的电位，在数值上等于单位正电荷沿任意路径从该点移至无 。 限远处的过程中电场力所做的功。其单位为伏特，简称伏(V)。 在电场中电位等于零的点叫做参考点，凡电位高于零电位的点，电位为 正，凡电位低于零电位的点，其电位为负。通常往往以大地作为参考点。 电场中两点之间的电位差，称为电压，其表达式为： 式中：A------电场力所做的功 Q------电荷量
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6.电流的热效应、短路
（1）电流的热效应 电流通过导体时，由于自由电子的碰撞，电能就不断地转变为热能， 。 这种电流通过导体会产生热的现象，称为电流的热效应。 电与热的转化关系为：Q=I2Rt=W 式中 I------导体中通过的电流 R------导体的电阻 t------电流通过导体的时间 W------消耗的电能 Q------导体产生的热量