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文檔簡(jiǎn)介
1、精品教學(xué)教案電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能教案第一節(jié)電路一、電路的組成1 .電路:由電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)等組成的閉合回路。2 .電路的組成:電源、用電器、導(dǎo)線、開關(guān)(畫圖講解)。(1)電源:把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。如:干電池、蓄電池等。(2)用電器:把電能轉(zhuǎn)變成其他形式能量的裝置,常稱為電源負(fù)載。如電燈等。(3)導(dǎo)線:連接電源與用電器的金屬線。作用:把電源產(chǎn)生的電能輸送到用電器。(4)開關(guān):起到把用電器與電源接通或斷開的作用。二、電路的狀態(tài)(畫圖說明)1 .通路(閉路)2 .開路(斷路)電路各部分連接成閉合回路,有電流通過。電路斷開,電路中無電流通過。3 .短路(捷路):電源兩端的導(dǎo)線直接相連
2、。短路時(shí)電流很大,會(huì)損壞電源和導(dǎo)線,應(yīng)盡量避免。三、電路圖1 .電路圖:用規(guī)定的圖形符號(hào)表示電路連接情況的圖2 .幾種常用的標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)第二節(jié)電流一、電流的形成1 .電流:電荷的定向移動(dòng)形成電流。(提問)2 .在導(dǎo)體中形成電流的條件(1)要有自由電荷。(2)必須使導(dǎo)體兩端保持一定的電壓(電位差)二、電流1 .電流的大小等于通過導(dǎo)體橫截面的電荷量與通過這些電荷量所用時(shí)間的比值。I=qt2 .單位:1A=1C/s;1mA=103A;1A=10-6A3 .電流的方向?qū)嶋H方向一規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。提問:金屬?dǎo)體、電解液中的電流方向如何?參考方向:任意假定。4 .直流電:電流方向和強(qiáng)
3、弱都不隨時(shí)間而改變的電流。(畫圖說明)第三節(jié)電阻一、電阻1 .導(dǎo)體對(duì)電流所呈現(xiàn)出的阻礙作用。不僅金屬導(dǎo)體有電阻,其他物體也有電阻。2 .導(dǎo)體電阻是由它本身的物理?xiàng)l件決定的。例:金屬導(dǎo)體,它的電阻由它的長(zhǎng)短、粗細(xì)、材料的性質(zhì)和溫度決定。3 .電阻定律:在保持溫度不變的條件下,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比,跟導(dǎo)體的橫截面積成反比,并與導(dǎo)體的材料性質(zhì)有關(guān)。R=-S式中:一導(dǎo)體的電阻率。它與導(dǎo)體的幾何形狀無關(guān),而與導(dǎo)體材料的性質(zhì)和導(dǎo)體所處的條件有關(guān)(如溫度)。單位:R歐姆(Q);l米(m);S平方米(m2);m)。4 .(1)閱讀P6表1-1,得出結(jié)論。(2)結(jié)論:電阻率的大小反映材料導(dǎo)電性能的好壞,
4、電阻率愈大,導(dǎo)電性能愈差。導(dǎo)體:<10-6m絕緣體:>107m半導(dǎo)體:10-6m<<107m(3)舉例說明不同導(dǎo)電性能的物質(zhì)用途不同二、電阻與溫度的關(guān)系1 .溫度對(duì)導(dǎo)體電阻的影響:(1)溫度升高,自由電子移動(dòng)受到的阻礙增力口;(2)溫度升高,使物質(zhì)中帶電質(zhì)點(diǎn)數(shù)目增多,更易導(dǎo)電。隨著溫度的升高,導(dǎo)體的電阻是增大還是減小,看哪一種因素的作用占主要地位。2 .一般金屬導(dǎo)體,溫度升高,其電阻增大。少數(shù)合金電阻,幾乎不受溫度影響,用于制造標(biāo)準(zhǔn)電阻器。超導(dǎo)現(xiàn)象:在極低溫(接近于熱力學(xué)零度)狀態(tài)下,有些金屬(一些合金和金屬的化合物)電阻突然變?yōu)榱?,這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。3 .電阻的溫度
5、系數(shù):溫度每升高1°C時(shí),電阻所變動(dòng)的數(shù)值與原來電阻值的比。若溫度為ti時(shí),導(dǎo)體電阻為Ri,溫度為t2時(shí),導(dǎo)體電阻為R2,則Ri(t2-ti)即R2=Rii:(t2-ti)例1:一漆包線(銅線)繞成的線圈,15°C時(shí)阻值為2030°C時(shí)此線圈的阻值R為多少?例2:習(xí)題(電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編)4.計(jì)算題(3)。第四節(jié)歐姆定律一、歐姆定律1 .內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比,與它的電阻成反比。R2 .單位:U伏特(V);I安培(A);R。注:(1) R、U、I須屬于同一段電路;(2)雖R=U,但絕不能認(rèn)為R是由U、I決定的;R(3)適用條件:適用于金屬或電
6、解液。例3:給一導(dǎo)體通電,當(dāng)電壓為20V時(shí),電流為0.2A,問電壓為30V時(shí),電流為多大?電流增至1.2A時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓多大?當(dāng)電壓減為零時(shí),導(dǎo)體的電阻多大?、伏安特性曲線1 .定義:以電壓為橫坐標(biāo),電流為縱坐標(biāo),可畫出電阻的UI關(guān)系曲線,叫電阻元件的伏安特性曲線。2 .線性電阻:電阻元件的伏安特性曲線是直線。K=L;R=U=1URK3 .非線性電阻:若電阻元件的伏安特性曲線不是直線,例:二極管。課前復(fù)習(xí)電阻定律和部分電路歐姆定律。第五節(jié)電能和電功率一、電能1 .設(shè)導(dǎo)體兩端電壓為U,通過導(dǎo)體橫截面的電量為q,電場(chǎng)力所做的功為:W=qU而q=It,所以W=UIt單位:W焦耳(J);U伏特(V
7、);I安培(A);t秒(s)。2 度=ikwh=3.6父106J3 .電場(chǎng)力所做的功即電路所消耗的電能W=UIt。4 .電流做功的過程實(shí)際上是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。二、電功率1 .在一段時(shí)間內(nèi),電路產(chǎn)生或消耗的電能與時(shí)間的比值。P=Wt或P=UI單位:P瓦特(W)。2 .額定功率、額定電壓:用電器上標(biāo)明的電功率和電壓,叫用電器的額定功率和額定電壓。若給用電器加上額定電壓,它的功率就是額定功率,此時(shí)用電器正常工作。若加在它上面的電壓改變,則它的實(shí)際功率也改變。例1:有一220V/60W的白熾燈接在220V的供電線路上,它消耗的功率為多大?若加在它兩端的電壓為110V,它消耗的功率為多少?
8、(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)例2:P8例題。三、焦耳定律1 .電流的熱效應(yīng)2 .焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。Q=I2Rt3 .單位:Q焦耳(J);I安培(A);R歐姆;t秒(s)第二章簡(jiǎn)單直流電路第一節(jié)閉合電路的歐姆定律一、電動(dòng)勢(shì)1 .電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。用符號(hào)E表不。2 .單位:伏特(V)汪息點(diǎn):3 1)電動(dòng)勢(shì)由電源本身決定,與外電路無關(guān)。4 2)電動(dòng)勢(shì)的規(guī)定方向:自負(fù)極通過電源內(nèi)部到正極的方向。二、閉合電路的歐姆定律1 .復(fù)習(xí)部分電路的歐姆定律2 .閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)(1)電路L!推導(dǎo)設(shè)t時(shí)間內(nèi)有電荷量q通過閉合
9、電路的橫截面。電源內(nèi)部,非靜電力把q從負(fù)極移到正極所做的功W=Eq=EIt,電流通過R和Ro時(shí)電能轉(zhuǎn)化為熱能Q=I2RtI2Rot因?yàn)閃=Q所以EIt=I2RtI2RotE=IR+IRo或I=-E-(3)閉合電路歐姆定律閉合電路內(nèi)的電流,與電源電動(dòng)勢(shì)成正比,與整個(gè)電路的電阻成反比。其中,外電路上的電壓降(端電壓)U=IR=E-IRo內(nèi)電路上的電壓降U=IRo電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路壓降之和E=IRIRo=UU例1:如上圖,若電動(dòng)勢(shì)E=24V,內(nèi)阻=4負(fù)載電阻R=2。(1)電路中的電流;(2)電源的端電壓;(3)負(fù)載上的電壓降;(4)電源內(nèi)阻上的電壓降。例2:電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)電阻為o.121
10、.38例3:電動(dòng)勢(shì)為3.6V的電源,與8的電阻接成閉合電路,電源兩極間的電壓為3.2V,求電源的內(nèi)電阻。三、端電壓1 .電動(dòng)勢(shì)與外電路電阻的變化無關(guān),但電源端電壓隨負(fù)載變化,隨著外電阻的增加端電壓增加,隨著外電阻的減少端電壓減小。證明:I=當(dāng)R增加時(shí),(R+Ro)增加,電流I減小,U=E-IRo增加;同理可證,當(dāng)R減小時(shí),U也減小。2 .兩種特例:(1)當(dāng)外電路斷開時(shí),R趨向于無窮大。I=oU=ETRo=E即U=E應(yīng)用:可用電壓表粗略地測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)(2)當(dāng)外電路短路時(shí),R趨近于零,1=、三趨向于無窮大,U趨近于零。短路時(shí)電流很大,會(huì)燒壞電源,引起火災(zāi),決不允許將導(dǎo)線或電流表直接接到電源上,
11、防止短路。應(yīng)用:測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和電源內(nèi)阻。例4:例1(電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編)。例5:有一簡(jiǎn)單閉合電路,當(dāng)外電阻加倍時(shí),通過的電流減為原來的2/3,求內(nèi)阻與外阻的比值。四、電源向負(fù)載輸出的功率1 .P電源=IE;P負(fù)載=IU;P內(nèi)阻=12%;U=EIR同乘以I,得UI=IE-I2RoIE=IUI2RoP電源=P負(fù)載+P內(nèi)阻在何時(shí)電源的輸出功率最大?設(shè)負(fù)載為純電阻當(dāng)R=R時(shí),P maxE24R0這時(shí)稱負(fù)載與電源匹配2 .電源輸出功率P與負(fù)載電阻R的變化關(guān)系曲線3 .注意:當(dāng)R=Ro時(shí),電源輸出功率最大,但此時(shí)電源的效率僅為50%。課前復(fù)習(xí):1 .閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式。2 .端電壓隨外電阻
12、的變化規(guī)律。3 .電源輸出最大功率的條件。第二節(jié)電池組一個(gè)電池所能提供的電壓不會(huì)超過它的電動(dòng)勢(shì),輸出的電流有一個(gè)最大限度,超出這個(gè)極限,電源就要損壞。對(duì)于要求較高電壓或較大電流的場(chǎng)合,就要用到多個(gè)電池的串聯(lián)和并聯(lián)及混聯(lián)。一、電池的串聯(lián)0-|p01 .當(dāng)負(fù)載需要較高電壓時(shí),可使用串聯(lián)電池組供電。設(shè)串聯(lián)電池組n個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為Ro的電池組成,則:E串=nEr串=nR02 .特點(diǎn):(1)電動(dòng)勢(shì)等于單個(gè)電池電動(dòng)勢(shì)之和。(2)內(nèi)阻等于單個(gè)電池內(nèi)電阻之和。3 .注:用電器的額定電流必須小于單個(gè)電池允許通過的最大電流。二、電池的并聯(lián)Ron1 .當(dāng)負(fù)載需要較大電流時(shí),可使用并聯(lián)電池組供電。設(shè)并聯(lián)電池組n個(gè)
13、電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為Ro的電池組成,則E并=E;R0并=2 .特點(diǎn):(1)電動(dòng)勢(shì)等于單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)。(2)內(nèi)阻等于單個(gè)電池內(nèi)阻的1n3 .注:用電器的額定電壓必須低于單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)。三、電池的混聯(lián)1.當(dāng)單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和允許通過的最大電流都小于用電器額定電壓和額定電流時(shí),可采用混聯(lián)電池組供電。例1:有3個(gè)電池串聯(lián),若每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻Ro=0.2例2:有5個(gè)相同的電池,每個(gè)電池的E=1.5V,Ro=0.02們串聯(lián)后,外接電阻為2.4課前復(fù)習(xí)1 .串、并聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的計(jì)算。2 .串、并聯(lián)電池組的應(yīng)用場(chǎng)合。第三節(jié)電阻的串聯(lián)一、定義(1)電阻的串聯(lián)一一把兩個(gè)或兩個(gè)以上的
14、電阻依次連接起來,使電流只有一條通路。(2)特點(diǎn) 電路中電流處處相等。 電路總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。二、重要性質(zhì)1 .總電阻U=IR;Ui=IRi;U2=IR2;Un=IRnU=UiU2U3UnIR=IRiIR2IR3+RnR=R1R2R3+Rn結(jié)論:串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)電阻之和。UnRn2 .電壓分配I=U1.I=U£.I=U2IRiR2R3UiU2U3Un.L二-±_=-=IRiR2R3Rn結(jié)論:串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與它的阻值成正比若兩個(gè)電阻串聯(lián),則Ui=IRi;Ui =RiRiR2U;R2RR23 .功率分配P=IU=I2RPl=I2Rl;P2=
15、I2R2;P3=I2R3;Pn=I2RnPlP2P3Pn=TT1=,RiR2R3Rn結(jié)論:串聯(lián)電路中各電阻消耗的功率與它的阻值成正比。例1:有4個(gè)電阻串聯(lián),其中Ri=20R2=15R3=10R4=10110V的電壓上。求(1)電路的總電阻及電流;(2)R電阻上的電壓。例2:例1(電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編)。例3:ReR2為兩個(gè)串聯(lián)電阻,已知R=4R2,若R1上消耗的功率為1W,求R2上消耗的功率。二、電壓(1)(2)Rg 一表頭內(nèi)阻常用的電壓表是用微安表或毫安表改裝成的o毫安表或微安表的重要參數(shù):Ig滿偏電流+0-h-itL(3)電流越大,毫安表或微安表指針的偏角就越大。由于U=IR,則毫安表
16、或微安表兩端的電壓越大,指針偏角也越大。(4)如果在刻度盤上直接標(biāo)出電壓值,就可用來測(cè)電壓,但這時(shí)能測(cè)的電壓值很小。為了能測(cè)較大的電壓,可串聯(lián)一電阻,分擔(dān)部分電壓,就完成了電壓表的改裝。(5)測(cè)量時(shí)要與被測(cè)電路并聯(lián)(6)關(guān)鍵:會(huì)計(jì)算串聯(lián)的電阻R的大小。設(shè)電流表的滿偏電流為Ig,內(nèi)阻為Rg,要改裝成量程為U的電壓表,求串入的Rr4例4:例2(電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編)。課前復(fù)習(xí):1 .串聯(lián)電路中電流、電壓的基本特點(diǎn)。2 .串聯(lián)電路的總電阻、電流分配和功率分配。3 .串聯(lián)電阻的分壓作用。第四節(jié)電阻的并聯(lián)一、定義1 .電阻的并聯(lián):把若干個(gè)電阻一端連在一起,另一端連接在一起U2 .特點(diǎn): 電路中各支路
17、兩端的電壓相等; 電路中總電流等于各支路的電流之和。二、重要性質(zhì)1.總電阻設(shè)電壓為U,I =因?yàn)樗愿鶕?jù)歐姆定律,則U; I1U; 12= URR1R2I = Il I2 I3工工R R1 R2 R3InRnURn結(jié)論:并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和2 .電流分配U=11Ri;U=12R2;U=13R311Ri=12R2=I3R3=結(jié)論:并聯(lián)電路中通過各個(gè)電阻的電流與它的阻值成反比。當(dāng)只有兩只電阻并聯(lián)時(shí)I產(chǎn)I;I2=RIRiR2RiR23 .功率分配- U 2Pk = U Ik =RkPiRi=P2R2=P3R3=PnRn結(jié)論:并聯(lián)電路中各個(gè)電阻消耗的功率與它的阻值成反比。例1:R
18、i=24R2=8U=i2V,求總電阻及各電阻上的電流。例2:5個(gè)25例3:兩只電阻并聯(lián),其中R為i00Ri的電流Ii為0.4A,通過整個(gè)并聯(lián)電路的電流I為iA,求R和通過R2的電流I2。例4:在240V的線路上并接i53040求(i)各電熱器上的電流;(2)總電流及總電阻;(3)總功率及各電熱器消耗的電功率。例5:例1(電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編)。三、電流表利用并聯(lián)電路的分流原理,在微安表或毫安表上并聯(lián)一分流電阻,按比例分流一部分電流,則可以利用微安表和毫安表測(cè)量大的電流(擴(kuò)大量程)。其中:Ig為電流表的滿偏電流;Rg為電流表內(nèi)阻;I為電流表的量程;R為分流電阻。例5:P26例2。課前復(fù)習(xí):電
19、阻串、并聯(lián)的基本特點(diǎn)和重要性質(zhì)。第五節(jié)電阻的混聯(lián)一、混聯(lián)既有電阻的串聯(lián)又有電阻的并聯(lián),叫電阻的混聯(lián)二、混聯(lián)的計(jì)算步驟1 .把電路進(jìn)行等效變換;2 .先計(jì)算各電阻串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻值,再計(jì)算電路的總的等效電阻;3 .由電路的總的等效電阻值和電路的端電壓計(jì)算電路的總電流;4 .利用電阻串聯(lián)的分壓和電阻并聯(lián)的分流關(guān)系,計(jì)算各部分電壓及電流。三、進(jìn)行電路等效變換的兩種方法方法一:利用電流的流向及電流的分合,畫出等效電路圖。例1:已知:Ri=R2=8R3=R4=6R5=R6=4R7=Rs=24R9=16U=224V,求:通過R9的電流和以兩端的電壓。/q場(chǎng)Ofl*/Rt/A1111I例2:例2。(電工
20、基礎(chǔ)第2版周紹敏主編)第六節(jié)萬用表的基本原理一、表頭簡(jiǎn)述表頭原理。表頭的參數(shù):Ig滿偏電流;Rg表頭內(nèi)阻二、直流電壓的測(cè)量1.1 =RgRI正比于U可以用來測(cè)量電壓。2 .分壓電阻的計(jì)算當(dāng)U=Ul(Ul為電壓表的量程)則UlRgRI=IgR=UR3 .多量程的電壓表例:例題。(電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編)三、交流電壓的測(cè)量1 .補(bǔ)充:二極管的單向?qū)щ娦酝〝鄺l件(二極管圖)2 .工作原理VD1VD2&四、直流電流的測(cè)量1 .利用并聯(lián)分流原理2 .工作原理五、電阻的測(cè)量1. NA 滿偏電流為Ig、內(nèi)阻為Rg的電流表;R調(diào)零電阻3 .調(diào)零紅、黑表筆短接,調(diào)R,使則指針滿偏,紅、黑筆間電阻為0。
21、4 .測(cè)量接入電阻Rx,RgRxRRo隨Rx變化,I也變化,每個(gè)Rx對(duì)應(yīng)一個(gè)I。5 .注息(1)刻度不均勻;(2)測(cè)量隨電池內(nèi)阻r的變化有影響,不精確。六、使用萬用表的注意事項(xiàng)1 .了解性能及各符號(hào)字母的含義,會(huì)讀數(shù),了解各部件作用及用法。2 .觀察表頭指針是否處于零位。3 .測(cè)量前選擇正確的位置:量程選擇:應(yīng)使表頭指針偏倒?jié)M刻度三分之二左右。無法估算測(cè)量值時(shí)可從最大量程當(dāng)逐漸減少到合適量程。4 .讀數(shù)(1)對(duì)有弧形反射鏡的表盤,應(yīng)使像、物重合。(2)估讀一位小數(shù)。(3)了解每一刻度的值。5 .被測(cè)位正、負(fù)要分清。6 .測(cè)電流要串聯(lián)。7 .測(cè)電壓時(shí)要并聯(lián)在被測(cè)電路兩端。8 .測(cè)電阻時(shí)不可帶電測(cè)
22、量。9 .測(cè)量過程中不允許撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇量程。10 .使用結(jié)束后,要置于最高交流電壓擋或of擋。課前復(fù)習(xí):使用萬用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)要注意的問題。第七節(jié)電阻的測(cè)量一、伏安法1 .利用U=IR(歐姆定律)來測(cè)量電阻2 .步驟:(1)用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓。(2)用電流表測(cè)出通過電阻的電流。(3)用R=U公式計(jì)算電阻值。I3 .方法有兩種I電流表內(nèi)接法II電流表外接法(1)電流表外接法©R測(cè)R實(shí)適用條件:待測(cè)電阻值比電壓表內(nèi)阻小得多(R«Rv)。(2)電流表內(nèi)接法R測(cè)aR實(shí)適用條件:待測(cè)電阻阻值比電流表內(nèi)阻大得多(二、惠斯通電橋I .原理R4為待D兩點(diǎn)既 I1(1) P32圖2
23、-26Ri、R2、R3、R4是電橋的4個(gè)臂,其中測(cè)電阻,其余3個(gè)為可調(diào)已知電阻,G是靈敏電流計(jì),比較B、的電位。(2)調(diào)節(jié)已知電阻的阻值,使Ig=0II =I2;I3=I4當(dāng)R1和R3上電壓降相等,R2和R4上的電壓降也相等,R1=I3R3,I2R2=I4R4時(shí),兩式相除,得R1=R3R2R4R.R2R3R12 .測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度由下面的因素決定:(1)已知電阻的準(zhǔn)確程度。(2)電流計(jì)的靈敏度。3 .學(xué)校常用的滑線式電橋計(jì)算方式Rx=l2R11課前復(fù)習(xí)1 .伏安法測(cè)量電阻的原理。2 .伏安法測(cè)量電阻產(chǎn)生誤差的原因。3 .電橋平衡的條件。第八節(jié)電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算一、電位的概念1 .零電位點(diǎn)計(jì)
24、算電位的起點(diǎn)。習(xí)慣上規(guī)定大地的電位為零或電路中的某一公共點(diǎn)為零電位。2 .電位電路中任一點(diǎn)與零電位點(diǎn)之間的電壓就是該點(diǎn)的電位。二、電位的計(jì)算方法1 .確定零電位點(diǎn)。2 .標(biāo)出電路中的電流方向,確定電路中各元件兩端電壓的正、負(fù)極。3 .從待求點(diǎn)通過一定的路徑繞到零電位點(diǎn),則該點(diǎn)的電位等于此路徑上全部電壓降的代數(shù)和。如果在繞行過程中從元件的正極到負(fù)極,此電壓便為正的,反之,從元件的負(fù)極到正極,此電壓則為負(fù)。三、舉例例1:如圖,求Va、Vb、Vc、Vd、Uab、Ubc、Udc例2:已知:Ei=45V,E2=12V,內(nèi)阻忽略,Ri=5R=4R3=2B、C、D三點(diǎn)的電位。結(jié)論:(1)電位與所選擇的繞行路
25、徑無關(guān)。(2)選取不同的零電位點(diǎn),各電位將發(fā)生變化,但電路中任意兩點(diǎn)間的電壓將保持不變。第三章復(fù)雜直流電路第一節(jié)基爾霍夫定律一i、基本概念1 .復(fù)雜電路。2 .支路:由一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接構(gòu)成的無分支電路。節(jié)點(diǎn):三條或三條以上的支路匯聚的點(diǎn)?;芈罚弘娐分腥我婚]合路徑。網(wǎng)孔:沒有支路的回路稱為網(wǎng)孔。3 .舉例說明上述概念。4 .提問:圖3-1中有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、幾條支路、幾條回路、幾個(gè)網(wǎng)孔?5 T11PjPl品Id!15.舉例二、基爾霍夫電流定律1 .形式一:電路中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上,流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。I入=I出形式二:在任一電路的任一節(jié)點(diǎn)上,電流的代數(shù)和永遠(yuǎn)等于零。1 =0規(guī)定
26、:若流入節(jié)點(diǎn)的電流為正,則流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)。2 .推廣:應(yīng)用于任意假定的封閉面。流入封閉面的電流之和等于流出封閉面的電流之和。例:本節(jié)例題三、基爾霍夫電壓定律1 .內(nèi)容:從一點(diǎn)出發(fā)繞回路一周回到該點(diǎn)時(shí),各端電壓的代數(shù)和等于零。U=02 .注意點(diǎn):(1)在繞行過程中從元器件的正極到負(fù)極,電壓取正,反之為負(fù)。(2)繞行方向可選擇,但已經(jīng)選定后不能中途改變。課前復(fù)習(xí)1 .電路的節(jié)點(diǎn)、支路、回路、網(wǎng)孔的概念。2 .基爾霍夫電流定律、電壓定律的內(nèi)容和表達(dá)式。第二節(jié)基爾霍夫定律的應(yīng)用、支路電流法1 .以支路電流為未知量,應(yīng)用基爾霍夫兩定律列出聯(lián)立方程,求出各支路電流的方法。2 .對(duì)于n條支路,m個(gè)節(jié)點(diǎn)的
27、電路,應(yīng)用支路電流法解題的步驟:(1)選定各支路電流為未知量,并標(biāo)出各電流的參考方向,并標(biāo)出各電阻上的正、負(fù)。(2)按基爾霍夫電流定律,列出(m-1)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程式。(3)指定回路的繞行方向,按基爾霍夫電壓定律,歹燦n-(m-1)個(gè)回路電壓方程。(4)代入已知數(shù),解聯(lián)立方程式,求各支路的電流。(5)確定各支路電流的實(shí)際方向。3 .舉例例1:本節(jié)例題例2:如圖,已知Ei=E2=17V,R=1R=5%=2用支路電流法求各支路的電流。Pi課前復(fù)習(xí)習(xí)題(電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編)4 .計(jì)算題(3),用支路電流法求各支路的電流第三節(jié)疊加定理一、疊加原理1 .運(yùn)用疊加定理可以將一個(gè)復(fù)雜的電路分為幾
28、個(gè)比較簡(jiǎn)單的電路,然后對(duì)這些比較簡(jiǎn)單的電路進(jìn)行分析計(jì)算,再把結(jié)果合成,就可以求出原有電路中的電壓、電流,避免了對(duì)聯(lián)立方程的求解。2 .內(nèi)容:在線性電路中,任何一個(gè)支路中的電流(或電壓)等于各電源單獨(dú)作用時(shí),在此支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和。3 .步驟:(1)分別作出由一個(gè)電源單獨(dú)作用的分圖,其余電源只保留其內(nèi)阻。(對(duì)恒壓源,該處用短路替代,對(duì)恒流源,該處用開路替代)。(2)按電阻串、并聯(lián)的計(jì)算方法,分別計(jì)算出分圖中每一支路電流(或電壓)的大小和方向(3)求出各電動(dòng)勢(shì)在各個(gè)支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和,這些電流(或電壓)就是各電源共同作用時(shí),在各支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)。4 .注意
29、點(diǎn):(1)在求和時(shí)要注意各個(gè)電流(或電壓)的正、負(fù)。(2)疊加定施只能用聚泵電藍(lán)不的電流最電話,而未能用來計(jì)算功率。二、舉例例1:本節(jié)例題課前復(fù)習(xí)疊加定理的內(nèi)容。第四節(jié)戴維寧定理當(dāng)有一個(gè)復(fù)雜電路,并不需要把所有支路電流都求出來,只要求出某一支路的電流,在這種情況下,用前面的方法來計(jì)算就很復(fù)雜,應(yīng)用戴維寧定理求解就較方便。一、二端網(wǎng)絡(luò)1 .網(wǎng)絡(luò):電路也稱為電網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)。2 .二端網(wǎng)絡(luò):任何具有兩個(gè)引出端與外電路相連的電路。3 .輸入電阻:由若干個(gè)電阻組成的無源二端網(wǎng)絡(luò),可以等效成的電阻。4 .開路電壓:有源二端網(wǎng)絡(luò)兩端點(diǎn)之間開路時(shí)的電壓。二、戴維寧定理1 .內(nèi)容:對(duì)外電路來說,一個(gè)含源二端線性網(wǎng)
30、絡(luò)可以用一個(gè)電源來代替。該電源的電動(dòng)勢(shì)Eo等于二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,其內(nèi)阻R等于含源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電動(dòng)勢(shì)為零,僅保留其內(nèi)阻時(shí),網(wǎng)絡(luò)兩端的等效電阻(輸入電阻)。2 .步驟:(1)把電路分為待求支路和含源二端網(wǎng)絡(luò)兩部分。(2)把待求支路移開,求出含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uab。(3)將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各電源除去,僅保留電源內(nèi)阻,求出網(wǎng)絡(luò)二端的等效電阻Rab。(4)畫出含源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路,并接上代求支路電流。3.注意:代替含源二端網(wǎng)絡(luò)的電源極性應(yīng)與開路電壓Uab的極性一三、舉例例2:例2課前復(fù)習(xí)戴維寧定理的內(nèi)容第五節(jié)兩種電源模型的等效變換一、電壓源1 .電壓源:為電路提供一定電壓的電源。2 .恒壓源:電源內(nèi)阻
31、為零,電源提供恒定不變的電壓。3 .恒壓源的特點(diǎn)(1)它的電壓恒定不變。(2)通過它的電流可以是任意的,且決定于與它連接的外電路負(fù)載的大小。4 .符號(hào)二、電流源1 .電流源:為電路提供一定電流的電源。2 .恒流源:電源內(nèi)阻為無窮大,電源將提供恒定不變的電流。3 .恒流源的特點(diǎn)(1)它提供的電流恒定不變,不隨外電路而改變。(2)電源端電壓是任意的,且決定于外電路。4 .符號(hào)三、電壓源與電流源的等效變換1 .電壓源=理想電壓源串聯(lián)內(nèi)阻Ro電流源=理想電流源并聯(lián)內(nèi)阻Ro2 .電壓源U=Us-IRoI=UsuRo電流源對(duì)外等效Us-UUk-IS-R所以UsRoUs瓦,R0 = RS3 .結(jié)論(1) 一
32、個(gè)電壓源與電阻的串聯(lián)組合,可用一個(gè)電流源與電阻的并聯(lián)組合來等效代替。條件:IS=UsRo,Rs=Ro,如下圖sJI*rd??陔姲?2) 一個(gè)電流源與電阻的并聯(lián)組合,可用一個(gè)電壓源與電阻的串聯(lián)組合來等效代替。條件:Us=IsRs,Ro=Rs如下圖。"Q4j/slQK""心ITTT四、舉例例i:例i例2:例2住思:(1)Is與Us的方向一致。(2)等效變換對(duì)外電路等效,對(duì)電源內(nèi)部不等效。(3)恒壓源和恒流源之間不能等效。五、電源等效變換及化簡(jiǎn)原則1 .注意點(diǎn)(3)2 .兩個(gè)并聯(lián)的電壓源不能直接合并成一個(gè)電壓源,但兩個(gè)并聯(lián)的電流源可以直接合并成一個(gè)電流源。3 .兩個(gè)串聯(lián)
33、的電流源不能直接合并成一個(gè)電流源,但兩個(gè)串聯(lián)的電壓源可以直接合并成一個(gè)電壓源。4 .與恒壓源并聯(lián)的電流源或電阻均可去除;與恒流源串聯(lián)的電壓源或電阻均可去除。例4:將下圖中的含源二端網(wǎng)絡(luò)等效變換為一個(gè)電壓源。例5:用電壓源與電流源等效變換的方法計(jì)算1電阻上的電流??偨Y(jié)復(fù)習(xí)第一章1 .了解電路的組成及各部分原理2 .電流(1)(2)(3)(4)定義產(chǎn)生條件方向電流的大小3 .電阻(1)電阻是表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的物理量(2)電阻大小的決定因素(3)電阻與溫度的關(guān)系4 .歐姆定律(1)部分電路歐姆定律(2)閉合電路歐姆定律5 .電路中能量轉(zhuǎn)換(1)電流通過用電器時(shí)轉(zhuǎn)換電能的計(jì)算W=UIt電功率的
34、計(jì)算P=UI焦耳定律(電流熱效應(yīng)的規(guī)律)電熱:Q=I2Rt;熱功率:P=I2R(2)電源的功率和輸出功率E2P=EI=ERRo分配給內(nèi)電路的功率分配給外電路的功率第二章1 .電池阻的串、并聯(lián)2 .電阻的串、并聯(lián)規(guī)律總結(jié)3 .電阻的混聯(lián)4 .萬用表的基本原理5 .電阻的測(cè)量(1)伏安法:電流表外接;電流表內(nèi)接(2)惠斯通電橋6 .電位的計(jì)算方法(1)標(biāo)出電流方向確定元件電壓正、負(fù)極性(2)確定零電位點(diǎn)(3)從待求點(diǎn)通過一定路徑繞到零電位點(diǎn),該點(diǎn)電位等于此路徑上全部電壓的代數(shù)和。第三章1 .復(fù)雜電路、支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔的概念2 .基爾霍夫定律的內(nèi)容、表達(dá)式、注意事項(xiàng)、應(yīng)用3 .復(fù)雜電路的求解方
35、法4 1)支路電流法:內(nèi)容解題步驟注意點(diǎn)應(yīng)用5 2)疊加定理內(nèi)容解題步驟注意點(diǎn)應(yīng)用6 3)戴維寧定理內(nèi)容解題步驟注意點(diǎn)應(yīng)用7 4)電壓源與電流源的等效變換電壓源、電流源的概念;恒壓源、恒流源的概念;電壓源與電流源的等效互換變換的條件;注意點(diǎn)應(yīng)用第四章電容課前復(fù)習(xí)1 .電壓源、電流源的概念。2 .電壓源和電流源等效變換的條件。第一節(jié)電容器和電容一、電容器1 .電容器任何兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體都可以組成電容器。2 .當(dāng)電容器與直流電源接通時(shí),電源兩極的電荷就會(huì)在電場(chǎng)力的作用下,向電容器的極板上移動(dòng),使與電源正極相接的極板上帶正電荷,與電源負(fù)極的極板上帶負(fù)電荷,從而在電容器兩極板間建立起電壓
36、。3.充電使電容器帶電的過程叫充電4 .放電一一使電容器失去電荷的過程叫放電。二、電容1 .電容器兩極帶的電荷越多,產(chǎn)生的電壓也越高,且對(duì)于一定的電容器,極板上帶電量與極板間電壓的比值是常數(shù),這一比值為電容器的電容量。2 .C=q-,式中:C一一電容量q一一電荷量U兩極板間的電壓3 .單位:1F=106F=1012pF三、平行板電容器的電容1 .平行板電容器的電容與介電常數(shù)成正比,與正對(duì)面積成正比,與極板的距離成反比。2 .C=eS,式中:d&介電常數(shù)法拉/米(F/m)5 正對(duì)的面積平方米(m2)d兩極板間的距離米(m)電介質(zhì)的介電常數(shù)£由介質(zhì)的性質(zhì)決定的。真空介電常數(shù)
37、63;0=8.8610-12Fm相對(duì)介電常數(shù)36 r二;0例1:平行板電容器的極板面積為100cm2,兩板間的介質(zhì)為空氣,兩極板間的距離為5mm,現(xiàn)將電壓為120V的直流電源接在電容器的兩端。求(1)該平行板電容器的電容及所帶的電荷量。(2)若將電容器的兩極板浸入相對(duì)介電常數(shù)為2.2的油中,此時(shí)電容又是多大?課前復(fù)習(xí)P65習(xí)題4.問答與計(jì)算題(3)第二節(jié)電容器的連接一、電容器的串聯(lián)1 .電容器的串聯(lián):把幾只電容器的極板首尾相接,連成一個(gè)無分支電路的連接方式。如圖2 .串聯(lián)的性質(zhì)(1)qi = q2= q3= q(2)U = U1 + U2 + U3(3)1 J +2+ !_C C1 C2 C3
38、設(shè)各電容為Ci、C2、C3的電容器上的電壓為Ui、U2、U3U£;萬浮U3=CU=U1U2U3=q(;J;)C1C2C31C3C2結(jié)論:串聯(lián)電容的總電容的倒數(shù)等于各電容的電容倒數(shù)之和3 .串聯(lián)的作用:增大耐壓,但電容減小。例1:P58例2二、電容器的并聯(lián)1 .電容器的并聯(lián):把幾只電容器的正極連在一起,負(fù)極也連在一起,這就是電容器的并聯(lián)。如圖所示。2 .性質(zhì)(1) q=。+q3U=5=U2=U3(3)C=C+C2+C3設(shè)每只電容器的電壓都是U,電容為。、C2、C3,所帶電量為、q2、q3q1=CUq2=C2Uq =(C C2 c3 ) Uq3=C3UC=C+C2+C3J結(jié)論:并聯(lián)電容器
39、的總電容等于各電容器的電容之和。例3:有兩只電容器,電容分別為10曠和20gFo它們的額定工作電壓為25V和15V,并聯(lián)后,接在10V電源上。求:(1) qi、q2及C;(2)最大允許的工作電壓。課前復(fù)習(xí)1 .串聯(lián)電容器的總電容、并聯(lián)電容器的總電容的計(jì)算公式。2 .何種情況下需要把電容器串聯(lián)起來?何種情況下需要把電容器并聯(lián)起來?3 .P64習(xí)題1.是非題(3)(8)。2.選擇題(4)(7)第三節(jié)電容器的充電和放電一、電容器的充電開關(guān)S合向1,電容器充電。1.現(xiàn)象:(1)白熾燈開始較亮,逐步變暗。(2) A1的讀數(shù)由大變小。(3)(V的讀數(shù)變大。(4)最后(A1指向0,V的大小等于E。2.解釋:
40、電源正極向極板供給正電荷,負(fù)極向極板供給負(fù)電荷。電荷在電路中形成定向移動(dòng),產(chǎn)生電流,兩極板間有電壓。S剛合上時(shí),電源與電容器之間存在較大的電壓,使大量電荷從電源移向電容器極板,產(chǎn)生較大電流,隨著電荷的增加,電壓減小,電流減小。當(dāng)電容器兩端電壓等于電源電壓時(shí),電荷停止定向移動(dòng),電流為0,燈不亮。二、電容器的放電S合向2,電容放電。(1)開始燈較亮,逐漸變暗,直至熄滅。(2)A2開始較大,逐漸變小,電流方向與剛才充電方向相反,直至指示為0。(3)開始B指示為E,逐漸下降,直至為0。2 .解釋:放電過程中,由于電容器兩極板間的電壓使回路中有電流產(chǎn)生。開始這個(gè)電壓較大,因此電流較大,隨著電容極板上的正
41、、負(fù)電荷的中和,極板間的電壓逐漸減小,電流也減小,最后放電結(jié)束,極板間不存在電壓,電流為零。3 .結(jié)論:當(dāng)電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷發(fā)生變化時(shí),電路中就有電流流過;若電容器極板上所儲(chǔ)存的電荷量恒定不變時(shí),則電路中就沒有電流流過。電路中的電流為t三、電容器的質(zhì)量判別1 .用R100或R1k擋。2 .將萬用表分別與電容器兩端接觸,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)并回到接近起始的地方,說明電容器的質(zhì)量很好。3 .若指針偏轉(zhuǎn)后回不到起始位置的地方,而停在標(biāo)度盤的某處說明電容器的漏電很大,這時(shí)指針?biāo)赋龅碾娮钄?shù)值即表示該電容器的漏電阻值。4 .若指針偏轉(zhuǎn)到零位置之后不再回去,則說明電容器內(nèi)部已經(jīng)短路;如果指針根本不偏轉(zhuǎn),則說
42、明電容器內(nèi)部可能斷路,或電容量很小。第四節(jié)電容器中的電場(chǎng)能量1 .充電時(shí),qTUcT電壓與電荷量成正比:q=Cuc2 .電源輸入電荷量為q時(shí)所做的總功,也就是存儲(chǔ)于電容器中的總能量。Wc=1qUc=1CUc222式中:C電容器的電容單位:F(法拉)Uc電容器兩端的電壓?jiǎn)挝唬篤(伏特)Q電容器所帶的電荷量單位:C(庫(kù)侖)W電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量單位:J(焦耳)3 .結(jié)論:電容器中存儲(chǔ)的電場(chǎng)能量與電容器的電容成正比,與電容器兩極板之間的電壓平方成正比。4.電容器是一種儲(chǔ)能元件,當(dāng)電容器兩端電壓增加時(shí),電容器便從電源吸收能量?jī)?chǔ)存在它兩極板的電場(chǎng)中,當(dāng)電容器兩端電壓降低時(shí),它便把儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量釋放出來。
43、電容器本身只與電源進(jìn)行能量交換,不消耗能量。第五章磁場(chǎng)和磁路第一節(jié)電流的磁效應(yīng)一、磁場(chǎng)磁極間相互作用的磁力是通過磁場(chǎng)傳遞的。磁極在它周圍的空間產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)處在它里面的磁極有磁場(chǎng)力的作用。二、磁場(chǎng)的方向和磁感線1 .磁場(chǎng)的方向:在磁場(chǎng)中任一點(diǎn),小磁針靜止,N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。2 .磁感線:在磁場(chǎng)中畫出一些曲線,在曲線上每一點(diǎn)的切線方向都與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同。三、電流的磁場(chǎng)1 .直線電流的磁場(chǎng)電流的方向與它的磁感線方向之間的關(guān)系用安培定則判定。例:2 .環(huán)形電流的磁場(chǎng)電流方向與磁感線方向之間的關(guān)系,用安培定則判定。例:3 .通電螺線管的磁場(chǎng)電流方向與磁感線方向之間的關(guān)系用安培定則判
44、定第二節(jié)磁場(chǎng)的主要物理量一、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.它是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量B=F(條件:導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向)IlB可用高斯計(jì)測(cè)量,用磁感線的疏密可形象表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。2.單位:F N (牛頓),IA (安培),m (米),BT (特斯拉)3 .B是矢量,方向:該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。4 .勻強(qiáng)磁場(chǎng):在磁場(chǎng)的某一區(qū)域,若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向都相同,這個(gè)區(qū)域叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。、磁通1. O)=BS(條件:BS;勻強(qiáng)磁場(chǎng))2. 單位:韋伯(Wb)3. B=B可看作單位面積的磁通,叫磁通密度。三、磁導(dǎo)率w1 .表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量。真空中磁導(dǎo)率:410-7H,m。相對(duì)磁導(dǎo)率:出=:J02,出1反磁性物質(zhì);聲
45、1順磁性物質(zhì);聲21鐵磁性物質(zhì)。前面兩種為非鐵磁性物質(zhì)內(nèi)1,鐵磁性物質(zhì)W不是常數(shù)。四、磁場(chǎng)強(qiáng)度H2 .表示磁場(chǎng)的性質(zhì),與磁場(chǎng)內(nèi)介質(zhì)無關(guān)3 .H=B或B=pH=國(guó)H4 .(1)磁場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致(2)單位:安,米(A/m)課前復(fù)習(xí)1 .磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向的規(guī)定。2 .安培定則的內(nèi)容。3 .磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的規(guī)定。4 .磁通、磁導(dǎo)率、相對(duì)磁導(dǎo)率的概念。5 .磁場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,磁場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定。第三節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力1.力的大?。?)當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)F=BIl(適用于:一小段通電導(dǎo)線;勻強(qiáng)磁場(chǎng))(2)若電流方向
46、與磁場(chǎng)方向平行,則F=0。(3)若電流方向與磁場(chǎng)方向間有一夾角則Bi=Bcos;B2=BsinF=B2Il=BIlsin討論:=,F(xiàn)=BIl最大;=0F=0最小2單位:F牛頓(N);l米(m);B特斯拉(T)。2.力的方向一一用左手定則判定例1:一根通電直導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中,圖中已分別表明電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力這三個(gè)物理量中兩個(gè)量的方向,試標(biāo)出第三個(gè)物理量的方向。例2:一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.4T;L=20cm;=30I=10A,求:直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的大小和方向。二、電流表的工作原理(磁電式)(膠片)1 .勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用力2 .磁場(chǎng)使線圈偏轉(zhuǎn)的力矩Mi=KiI;彈簧產(chǎn)生的力矩M2
47、=K2兩力矩平衡(Mi=M2)時(shí),線圈就停在某一偏轉(zhuǎn)角上,指針指到刻度盤的某一刻度,刻度是均勻的。3 .優(yōu)點(diǎn):刻度均勻,準(zhǔn)確度高,靈敏度高。缺點(diǎn):價(jià)格貴,對(duì)過載很敏感。課前復(fù)習(xí)1 .磁場(chǎng)力大小的公式、磁場(chǎng)力方向的規(guī)定。2 .習(xí)題(電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編)1.是非題(5)、(6)。2.選擇題(6)、(7)。3.填充題(7)、(8)第五節(jié)鐵磁性物質(zhì)的磁化一、鐵磁性物質(zhì)的磁化1 .磁化:本來不具磁性的物質(zhì),由于受磁場(chǎng)的作用而具有了磁性的現(xiàn)象。非鐵磁性物質(zhì)是不能被磁化的。2 .磁化內(nèi)因:在外磁場(chǎng)的作用下,磁疇(磁性小區(qū)域)沿磁場(chǎng)方向作取向排列,形成附加磁場(chǎng),從而使磁場(chǎng)顯著增強(qiáng)。去掉外磁場(chǎng)后,有些鐵磁
48、性物質(zhì)中磁疇的一部分或大部分仍保持取向一致,對(duì)外仍顯磁性,這就成了永久磁鐵。3 .應(yīng)用:用于電子和電氣設(shè)備中。二、磁化曲線1.磁化曲線(BH曲線):鐵磁性物質(zhì)的B隨H而變化的曲線B=wH即廣BH2.測(cè)試原理圖aO1段:起始磁化段。B增加得較慢(由于磁疇?wèi)T性)。1 2段:直線段。B隨H增加很快(由于磁疇在外磁場(chǎng)的作用下大部分趨向H的方向)。2 3段:B增加變慢(由于隨著H的增加只有少數(shù)磁疇繼續(xù)轉(zhuǎn)向)3以后:飽和段,B基本不隨H變化(已幾乎沒有磁疇可轉(zhuǎn)向了,為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度)4.說明:(1)對(duì)于變壓器和電機(jī),通常工作于23段。(2)每一種材料B的飽和值一定,不同鐵磁性物質(zhì),B的飽和值不同。3 3)
49、B愈大導(dǎo)磁性能愈好。三、磁滯回線1 .曲線2 .剩磁:當(dāng)H減至零時(shí),B值不等于零,而是保留一定的值,稱為剩磁。用Br表示。矯頑磁力:為克服剩磁所加的磁場(chǎng)強(qiáng)度。用兒表示。3 .磁滯現(xiàn)象:B的變化總是落后于H的變化。磁滯回線:abcdefa為一封閉對(duì)稱于原點(diǎn)的閉合曲線,稱為磁滯回4 .(1)基本磁化曲線:連接各條對(duì)稱的磁滯回線的頂點(diǎn),得到的一條曲線叫基本磁化曲線。(2)磁滯損耗:反復(fù)交變磁化過程中有能量損耗,稱為磁滯損耗。(3)剩磁和矯頑力愈大的鐵磁性物質(zhì),磁滯損耗就愈大。課前復(fù)習(xí)1 .什么叫鐵磁性物質(zhì)的磁化?它能夠被磁化的原因。2 .鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線和磁滯回線的概念。第五節(jié)磁路的基本概念一、
50、磁路1 .磁路:磁通經(jīng)過的閉合路徑。2 .說明主、漏磁通3 .磁路:無分支和有分支。分無有分支二、磁路的歐姆定律1 .通電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),磁通隨線圈匝數(shù)和所通過的電流的增大而增加。把通過線圈的電流和線圈匝數(shù)的乘積稱為磁動(dòng)勢(shì)。Em=N單位:安培(A)2 .磁阻:磁通通過磁路時(shí)所受到的阻礙作用Rm£式中:l磁路長(zhǎng)度(m);S-磁路橫截面積(m2);磁導(dǎo)率(H/m);Rm磁阻(1/H)3 .磁路的歐姆定律(1)內(nèi)容:通過磁路的磁通與磁動(dòng)勢(shì)成正比,與磁阻成反比(2)EmRm磁 路磁通磁通Rm = l / S磁導(dǎo)率磁動(dòng)勢(shì)Em = I N磁路歐姆定律=Em Rm(3)磁路與電路對(duì)應(yīng)的物理量及其關(guān)系
51、式電路電流I電阻R=lS電阻率電動(dòng)勢(shì)E電路歐姆定律I=ER練習(xí):1 .在磁場(chǎng)中,各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小不僅與電流的大小和導(dǎo)體的形狀有關(guān),而且與媒介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。()2 .磁路的歐姆定律是指:磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁動(dòng)勢(shì)成正比,與磁阻成反比。()第六章電磁感應(yīng)課前復(fù)習(xí)1.電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。2.右手螺旋定則的內(nèi)容第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.演示(1)讓導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中向前或向后運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電路中有了電流(2)導(dǎo)體AB靜止或做上、下運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象:電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電路中無電流結(jié)論I:1 .閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就有電流產(chǎn)生。2 .演示(1)把磁鐵插入線圈或從線圈中抽
52、出?,F(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(2)磁鐵插入線圈后靜止不動(dòng),或磁鐵和線圈以同一速度運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象:電流表指針不偏轉(zhuǎn),說明閉合電路中沒有電流。結(jié)論II:只要閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線,電路中就有電流產(chǎn)生。3 .演示如圖6-3(1)打開開關(guān)、合上開關(guān)或改變A中的電流?,F(xiàn)象:與B相連的電流表指針偏轉(zhuǎn),說明B中有電流。結(jié)論川:在導(dǎo)體和磁場(chǎng)不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),只要穿過閉合電路的磁通發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。分析結(jié)論I、II、III得總結(jié)論: 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:只要穿過閉合電路的磁通發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象:利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。討論:1.如圖所示,在通電直導(dǎo)線旁有一矩形線圈,下述情況下,線圈中有無感應(yīng)電流?為什么?(1)線圈以直導(dǎo)線為軸旋轉(zhuǎn)。(2)線圈向右遠(yuǎn)離直導(dǎo)線而去第二節(jié)感應(yīng)電流的方向判斷感應(yīng)電流方向的方法:(1)右手定則(2)楞次定律一、右手定則1 .內(nèi)容:伸開右手,使大拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直進(jìn)入手心,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,這時(shí)四指所指的方向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向。二、楞次定律(2)分析:能量守恒定律,磁力阻礙磁鐵運(yùn)動(dòng),外力克服磁力的阻礙做
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