電工電子技術(shù) 課件 模塊1 直流電路

電工電子技術(shù)

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(模塊1直流電路)

單元1電路一、電路電路圖電路定義：電流所流過(guò)的路徑稱為電路。它是由一些電氣設(shè)備和元件按一定方式連接而成的。組成及功能：電源、負(fù)載、開(kāi)關(guān)和連接導(dǎo)線。電源：把非電能轉(zhuǎn)換成電能、向負(fù)載提供電能的裝置。

負(fù)載:通常也稱為用電器，它們是將電能轉(zhuǎn)變成其他形式能的元器件或設(shè)備。

開(kāi)關(guān):是控制電路接通和斷開(kāi)的器件。

連接導(dǎo)線:擔(dān)負(fù)傳輸或分配電能的任務(wù)。電路圖由電路元器件的符號(hào)按照電路定義構(gòu)成的圖稱為電路圖。部分常見(jiàn)元器件的電氣圖形符號(hào)：電路實(shí)物圖與電路圖：二、電路的三種工作狀態(tài)電路的工作狀態(tài)有三種：空載（開(kāi)路）、有載和短路。1.空載（開(kāi)路）空載時(shí)：I=0，U=E2．有載

外電路接以負(fù)載電阻

，電源向電路供給能量，稱為有載.有載時(shí)：3.短路用導(dǎo)線直接將電源兩端連接在一起時(shí)，稱為電源短路。短路時(shí)：電流I很大，極易造成設(shè)備和線路損壞。電工電子技術(shù)

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(模塊1直流電路)

單元2電路的常用物理量1.電流(I)定義：大量電荷的定向移動(dòng)形成電流。大?。弘娏鞯拇笮《x：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，用電流強(qiáng)度來(lái)表示。電流強(qiáng)度也簡(jiǎn)稱為電流，這樣電流這一名詞既表示一種物理現(xiàn)象，也表示一個(gè)物理量。表達(dá)式：若在1秒內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量是q庫(kù)侖，則電流用下式表示：?jiǎn)挝患皳Q算：電流的國(guó)際單位是安培（A），單位還有：千安（KA）、毫安（mA）、微安（μA）.換算為：方向：

實(shí)際方向：習(xí)慣上規(guī)定：以正電荷的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。

參考方向：任意假定的方向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较?。一般用?shí)線箭頭表示。兩者關(guān)系：如果計(jì)算結(jié)果為正，實(shí)際方向與參考方向一致，計(jì)算結(jié)果為負(fù)，實(shí)際方向與參考方向相反。實(shí)際方向是客觀存在的，參考方向是人為假設(shè)的，電流的正負(fù)相對(duì)參考方向而言的。2.電壓(U)定義：電荷在電場(chǎng)力的作用下移動(dòng)一段距離，電場(chǎng)力就做了功。電壓是衡量電場(chǎng)作功本領(lǐng)大小的物理量。大?。弘妷涸跀?shù)值上等于電場(chǎng)力將單位正電荷從

一點(diǎn)移到

另一點(diǎn)所做的功。電壓的大小與移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，而只和起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)。單位：電壓?jiǎn)挝粸榉?，?jiǎn)稱伏，用字母V來(lái)表示。除伏特外常用的電壓?jiǎn)挝贿€有千伏（KV）、毫伏（mV）和微伏（μV），電壓各單位間的關(guān)系為：方向：實(shí)際方向：電壓的實(shí)際方向規(guī)定為電場(chǎng)力移動(dòng)正電荷做正功的方向。

參考方向：任意的假定方向，電壓參考方向有三種標(biāo)定方法（1）實(shí)線箭頭表示

（2）正負(fù)標(biāo)定+-

（3）雙下標(biāo)表示電壓實(shí)際方向與參考方向關(guān)系同電流：將一段電路上的電流和電壓的參考方向標(biāo)定的一致叫關(guān)聯(lián)參考方向。反之，叫非關(guān)聯(lián)參考方向3.電動(dòng)勢(shì)（E）定義：電動(dòng)勢(shì)是衡量電源將非電能轉(zhuǎn)換成電能，即產(chǎn)生電能的本領(lǐng)的物理量。大?。弘妱?dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源力（非電場(chǎng)力）將單位正電荷從電源的內(nèi)部從負(fù)極移動(dòng)到正極所做的功，用字母E表示。單位及換算：電動(dòng)勢(shì)的單位及換算同電壓?jiǎn)挝弧?/p>

方向：電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向規(guī)定為由電源負(fù)極指向正極。電動(dòng)勢(shì)與電壓的關(guān)系：電工電子技術(shù)

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單元2（補(bǔ)充）電路中電位及電位的計(jì)算一、電位在電路中任選一點(diǎn)，作為參考點(diǎn)（基準(zhǔn)點(diǎn)），則，電路中任意一點(diǎn)的電位就是由該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓。參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零電位。

電位的符號(hào)常用帶腳標(biāo)的字母V表示，即：Va

表示a點(diǎn)的電位。

如選0點(diǎn)為參考點(diǎn)，則a點(diǎn)的電位為Va=Uao

所以，求電位就是求電壓?？勺C明：電路中兩點(diǎn)間的電位之差，就是該兩點(diǎn)間的電壓，即電壓就是電位差。說(shuō)明：電壓的實(shí)際方向就是高電位指向低電位的方向。電路中零電位點(diǎn)往往就是接地點(diǎn)或電路的公共點(diǎn)，即表示為：二、電路中電位的計(jì)算電路中一般依據(jù)電位的定義來(lái)計(jì)算電位。計(jì)算某點(diǎn)電位只要算出從該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓即可。從電路中的某一點(diǎn)到參考點(diǎn)往往有幾條不同的路線，在計(jì)算時(shí)沿任一路線所求得的電位值都是相等的，即電位與路徑無(wú)關(guān)，只與始末兩點(diǎn)有關(guān)。因此，在計(jì)算電位時(shí)應(yīng)盡量選擇最簡(jiǎn)捷的路線。例題：已知：US1=3VUS2=2VU1=4VU2=1V,以D點(diǎn)為參考點(diǎn)，求：A、B、C各點(diǎn)的電位和A、C間的電壓U。解：VD=0由電位定義求得：若以 B點(diǎn)為參考點(diǎn)，求解同樣點(diǎn)的電位及電壓，可知，各點(diǎn)電位將隨參考點(diǎn)的改變而改變，但電壓卻是不變的。電工電子技術(shù)

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單元3電阻元件和相關(guān)定律單元4電功與電功率一、電阻（R）定義：當(dāng)電流流過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就稱為電阻,用字母R表示.單位及換算：電阻的單位是歐姆,簡(jiǎn)稱歐.歐姆的符號(hào)是Ω。除歐姆外,常用電阻的單位還有千歐(KΩ)和兆歐(MΩ)二、歐姆定律：導(dǎo)體的電阻分為線性電阻和非線性電阻。若電阻兩端的電壓與電流大小成正比，稱線性電阻，反之，為非線性電阻。線性電阻滿足下列關(guān)系：稱之為歐姆定律。顯然，如果導(dǎo)體兩端的電壓為1伏,通過(guò)的電流是1安,則該導(dǎo)體的電阻就是1歐。三、電阻定律：實(shí)踐證明,溫度一定時(shí)導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度L成正比,跟導(dǎo)體的橫截面S成反比,并與導(dǎo)體的材料性質(zhì)有關(guān).即:式中，

ρ是與材料有關(guān)的物理量,稱做電阻率或電阻系數(shù)。電阻率的大小等于長(zhǎng)度為1米、截面為1米2的導(dǎo)體，在一定溫度下的電阻值，其單位是歐米（Ωm）。

幾種材料在20℃時(shí)的電阻率見(jiàn)下表：實(shí)驗(yàn)證明，電阻和溫度也有關(guān)系，溫度在0～100℃范圍內(nèi)，金屬導(dǎo)體的電阻改變量大體和溫度改變的數(shù)值成正比。溫度每升高1℃時(shí)，導(dǎo)體電阻的增加值與原來(lái)電阻的比值，稱為電阻溫度系數(shù)，用字母α

表示，單位1/℃。

如果在溫度t1

時(shí)，導(dǎo)體的電阻為R1

；在溫度t2

時(shí)，導(dǎo)體的電阻為R2，那么電阻溫度系數(shù)為：例1-1一根銅線的截面積為1.5mm2，長(zhǎng)為500m，試求這根導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻。解：由表查得銅的電阻率ρ=1.7×10-8

Ωm

計(jì)算得：例1-2

有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，它的繞組是銅線。在室溫26℃時(shí)測(cè)得電阻為1.25Ω。轉(zhuǎn)動(dòng)3h后，測(cè)得電阻為1.5Ω，問(wèn)此時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組的溫度是多少？解：由題目可知，R1=1.25Ω,R2=1.5Ω，t=26℃由表查得：α=0.004℃-1計(jì)算得：四、電功（W）與電功率(P)(1)電功定義：電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能叫做電流做功，簡(jiǎn)稱電功，用字母W來(lái)表示.表達(dá)式：?jiǎn)挝唬航苟↗）（2）電功率定義：電流流過(guò)用電器在單位時(shí)間內(nèi)做的功稱為電功率，以字母P來(lái)表示。表達(dá)式：

單位：瓦特（W），還有千瓦（KW）、兆瓦（MW）1W=10-3KW1KW=10-3MW實(shí)際中，電功的單位常用KWh表示。即1KWh=1KW×1h=3.6×106J例1-3

某電視機(jī)的功率為60W，平均每天開(kāi)機(jī)2h，若每度電費(fèi)為人民幣0.5元，則一年（以365天計(jì)）要交納多少電費(fèi)？解：一年電費(fèi)：43.8×0.5=21.9元千瓦小時(shí)俗稱度，即1KWh=1度電五、電流的熱效應(yīng)

電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。由焦耳-楞次定律表示，即Q的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦（J）。六、負(fù)載的額定值

把用電設(shè)備安全工作時(shí)所允許的最大電流、電壓和電功率分別叫做額定電流、額定電壓、額定功率，統(tǒng)稱為額定值。

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單元5電阻的連接一、電阻的串聯(lián)

兩個(gè)或兩個(gè)以上電阻首尾相連，中間無(wú)分支的聯(lián)接方式叫串聯(lián)。串聯(lián)電路的特點(diǎn)：（1）串聯(lián)電路中流過(guò)每個(gè)電阻的電流相等。（2）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和，即（3）串聯(lián)電路的等效電阻（即總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和，即（4）分壓公式

（5）總功率為各串聯(lián)電阻上功率之和二、電阻的并聯(lián)

兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻接在電路相同的兩點(diǎn)的聯(lián)接方式叫做電阻的并聯(lián)。并聯(lián)電路的特點(diǎn)：（1）并聯(lián)電路中各電阻