《电工基础》学案集第一章电路的基本概念和基本定律练习试卷

《电工基础》学案（1）

第一章 电路的基本概念和基本定律 池永昌2013. 10 月 日

考纲要求

1、了解电路的组成及其作用。

2、 理解电路的基本物理量（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。

4、 理解电功和电功率的概念，掌握焦耳定律和电功、电功率的计算。

5、 理解电阻的概念和电阻与温度的关系，熟练掌握电阻定律。

6、 了解电气设备额定值的意义。

预习提要与练习

1、电路的组成

电源、用电器、中间环节（导线、开关） 电路的作用是实现电能的传输和转换。

例：1、电路是由 、 、 和 等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的 和 。

2、电路通常有 、 和 三种状态。 二、电路的基本物理量

1、电流定义？方向？公式？单位及单位转换？

电流：电荷的定向移动形成电流。电流的大小是指单位时间内通过导体截面的电荷量。 电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。 公式：I=

t

q 单位：A （安培） 1A=310mA=6

10μA 例：1、电荷的 移动形成电流。它的大小是指单位 内通过导体截面的 。 2、电流是 量，但电流有方向，规定 为电流的方向。在国际单位制中，电流的单位是 。

3、0.18 mA= A= μA

4、形成电流的条件是 和 。

2、电阻：导体对电流的阻碍作用。

电阻定律内容：在一定温度下，导体的电阻和它的长度成正比，而和它的横截面积成反比。 公式：R=ρ

s

l

（电阻定律） 注意：一般金属导体的电阻随温度的升高而增大。

如果在温度为t 1时，导体的电阻为R 1，在温度为t 2时，导体的电阻为R 2，则电阻的温度系数为 α=

)

(1211

2t t R R R 即 )](1[1212t t R R -+=α

例：1、在一定 下，导体的电阻和它的长度成 ，而和它的横截面积成 。 2、均匀导体的电阻与导体的长度成 ，与导体截面积成 ，与材料的性质 ，而且还与 有关。一般来说，金属导体的电阻随温度的升高而 。 3、电压

①定义：单位正电荷由a 点移到b 点时电场力所做的功，称为ab 两点间的电位差，即a 、b 间的电压，用符号U 表示。 ②公式：U =

q

W ab

单位：V （伏特） ③实际方向：高电位指向低电位（高电位为“+”极，低电位为“—”极） 4、电动势

①定义：非静电力（局外力）将单位正电荷由低电位（—）移到高电位（+）所做的功。用符号E 表示。 ②公式：E =

q

W 非静电力

单位：V （伏特）

③实际方向：由电源的负极指向正极 例：1、电源电动势的方向规定为在电源内部由 端指向 端；而电压的方向规定由 端指向 端。

2、电源的电动势在数值上等于电源两端的 ，但两者方向 。 5、电位

①定义：电路中某点的电位，就是该点相对于参考点之间的电压，用符号V 表示。单位与电压相同。 ②参考点电位规定为零伏，用符号“⊥”表示。 ③计算电路各点电位，首先应选定参考点。

注意：电位与电压的区别：电位具有相对性（即参考点选择不同，电路中各点的电位也随之改变）；电压具有绝对性（即电路中任意亮点间的电压不随参考点的变化而变化）。 4、电功（电能）和电功率

①电功定义：电场力所做的功叫做电功。电场力做功的过程，实际上是电能与其他形式能量转换的过程。

②公式：W = UIt 单位：焦耳（J ），度（KWh ）。1度=3.6×6

10焦耳 ③电功率定义：单位时间内电场力所做的功，称之为电功率。 ④公式：P =

t

W

= UI 单位：瓦（W ） 5、焦耳定律

①内容：电流流过导体产生的热量，与电流强度的平方，导体的电阻和通电时间成正比。 ②公式：Q = Rt I 2

单位：焦耳（J ）

注意：只有在纯电阻电路中，电场力所做的功（电功）才等于电流产生的热量（电热）。即W=Q 。 例：1、判别一个元件是吸收功率还是发出功率，可根据I 、U 的参考方向和P 的数值来判别，在I 、U 采用关联方向下，若P>0，则元件 电功率；若P<0，则元件 电功率。

2、在分析与计算电路时，常任意选定某一方向作为电压或电流的 ，当所选的电压或电流方向与实际方向一致时，电压或电流为 值；反之为 值。

课堂练习

1、导体的长度和截面积都增大一倍，则该导体的电阻值也将增大一倍。 （ ）

2、我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电源电动势的方向。 （ ）

3、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。 （ ）

4、直流电路中，有电压的原件一定有电流。（ ）

5、额定电压为220V 的白炽灯接在110V 电源上，白炽灯消耗的功率为原来的1/4。（ ）

6、通过一个电阻的电流是5A ，经过4min ，通过该电阻的一个截面的电荷量是（ ） A 、20C B 、50C C 、1200 D 、2000C

7、相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3：5，截面之比为4：1，则其电阻之比为（ ）

A 、12：5

B 、3：20

C 、7：6

D 、20：3 8、220V 、40V 白炽灯正常发光（ ），消耗的电能为1KW ·h 。（ ） A 、20h B 、40h C 、45h D 、25h

9、有一段导线的电阻为16Ω，把它对折起来作为一条导线使用，其电阻是 （ ）

A 、4Ω

B 、8Ω

C 、16Ω

D 、32Ω

10、有一段导线电阻是8Ω，将它拉长一倍，那么它的电阻是（ ）

A 、4Ω

B 、8Ω

C 、16Ω

D 、32Ω

11、阻值为2K Ω、额定功率为1/4W 的电阻器，使用时允许的最大电压为 V ，最大电流为 mA 。

12、电荷的_______________移动就形成了电流。若1分钟内通过某一导线截面的电量是6C ，则通过该导线的电流是_______________A ，合_______________mA ，合_______________μA 。

13、有一个电炉，炉丝长50m ，炉丝用镍铬丝，若炉丝电阻为5Ω，问这根炉丝的截面积是多大？（镍

铬丝的电阻率取1.1×10-6

Ω·m ）

14、一个1KW 、220V 的电炉，正常工作时电流多大？如果不考虑温度对电阻的影响，把它接在110V 的电压上，它的功率将是多少？

15、有一条康铜丝，横截面积为0.1mm2，长度为1.22m ，在它的两端加0.6V 的电压时，通过它的电流正好是0.1A ，求这种康铜丝的电阻率。

16、铜导线长100m ，横截面积为0.1mm 2

，试求该导线在50°C 时的电阻值。

课后提高练习

1、分析与计算电路时，应首先假定电压、电流的参考方向。而电压、电流的实际方向，则由它们的

和

共同决定。当计算值为正值时，就表示他们的实际方向与参考方向 ；计算值为负值时，说明它们的实际方向与参考方向 。

2、在电压与电流的参考方向相同时，功率的正值表示该元件 功率，该元件是 ；功

率的负值表示该元件产生功率，说明该元件是 。 3、纯电阻电路中，电流流过电阻所做的功与它产生的热量应该相等。（ ）

4、220V 、40W 的电灯接在110V 的电源上消耗的功率是20W 。（ ）

5、电灯的灯丝烧断了重新搭上，使用时发光要比正常时暗一些。（ ）

6、把一盏220V 、40W 的电灯，接在1000W 、220V 的发电机上，灯泡会被烧坏。（ ）

7、有一额定值为5W 、500Ω的绕线电阻，其额定电流应为0.1A ，使用时电压不得超过50V 。（ ）

8、在附图中。方框代表电源或负载。已知U=220V,I=-1A,试问哪些方框是电源哪些是负载？并分析是消耗功率，还是产生功率？