1、什么(shn me)是電路？電路是電流(dinli)流通的路徑（就好比(hob)水流通需要河道一樣，電路就相當(dāng)于河道，電流就相當(dāng)于河水），其作用是傳遞和分配電能，并使電能和其他形式的能量相互轉(zhuǎn)換（比如將電能轉(zhuǎn)換成熱能燒水或取暖等）電路主要有以下三個(gè)部分組成：電源：它是電路中輸出電能的必不可少的裝置，沒有它電路無法工作。通常由干電池、太陽能電池、發(fā)電機(jī)等，在工作室它們分別能將化學(xué)能、機(jī)械能、光能等能量轉(zhuǎn)換成電能。負(fù)載：負(fù)載也是電路的必不可少的基本組成部分，通常稱為用電設(shè)備，比如電燈、電動機(jī)、電水壺、電視機(jī)等等，它們能將電能傳換成光能、熱能、機(jī)械能等。連接導(dǎo)線：用來傳輸合分配電能，沒有他就無法構(gòu)成

2、電路，開關(guān)也屬于歸于導(dǎo)線中了。電流：物質(zhì)中帶電粒子定向有規(guī)則的移動就形成電流。習(xí)慣上吧正電荷移動的方向規(guī)定為電流的實(shí)際方向。但應(yīng)當(dāng)指出的是，在金屬導(dǎo)體中導(dǎo)電的是自由電子，它帶負(fù)電，因此它的移動方向正好與規(guī)定的電流方向相反。電流的大小是用單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電量（電流強(qiáng)度）來衡量，公式中通常用大寫字母I表示電流。用q表示單位時(shí)間內(nèi)（字母t表示）通過導(dǎo)線橫截面的電量。電流計(jì)算公式如下：公式中，t作為時(shí)間單位用秒（s）計(jì)，電量q的單位用庫倫（c），而電量I的單位就是安培（A）電流的單位安培包括毫安（mA）、微安（A）和千安（kA）1kA=1000A、1A=1000mA、1mA=1000A大小和

3、方向都不隨時(shí)間變化而改變的電流叫直流電流。這個(gè)很好理解，直流嘛，就像直線一樣很平坦不會。而大小和方向隨時(shí)間變化而變化的電流則成為交流電流，注意：交流電流的在公式中的符號是小些的“i”表示。電壓：電荷移動需要力，推動電荷在電源外部移動（也就是導(dǎo)線和負(fù)載）的這種力稱為電場力。電場力將單位正電荷沿電路中的一點(diǎn)推向另一點(diǎn)所做的功成為電壓。就好比水流一樣，水壓可以控制水流的流動。而如果電路中沒有電壓就不會產(chǎn)生電流了。和電流有直流和交流的區(qū)別一樣，電壓也有直流電壓和交流電壓之分，這個(gè)在計(jì)算公式中表示的符號是不同的，直流電壓用大寫字母“U”表示，而交流電壓用小寫字母“u”表示，電壓計(jì)算公式是：上面公式中的U

4、代表電壓、W代表電功率（單位焦耳）、q代表電量（單位庫倫），功率除以電量就是電壓了。AB是指定出點(diǎn)A到點(diǎn)B之間的電壓和這兩點(diǎn)之間的電功率，有時(shí)候一般電路中沒有帶這兩個(gè)參數(shù)的簡寫形式：用上面的公式計(jì)算出了電壓那用什么單位來表示這個(gè)數(shù)值呢（就像電流電位用安培“A”一樣）？當(dāng)然有，電壓的國際單位為伏特（通常簡稱伏），用大寫字母V表示。它的常用單位和電流單位安培一樣也有1KV（千伏）、V（伏）、mV（毫伏）、V（微伏）這幾種1KV=1000V、1V=1000mV、1mV=1000V我們都知道水可以(ky)流通是因?yàn)橛兴畨?，那為什么有水壓呢？因?yàn)樗坏母叩筒煌?，而電位也可以類比成這樣。一般情況下物體所帶

5、正電荷越多，其電位越高。 如果把兩個(gè)有電位差的不同帶電體用導(dǎo)線連接起來，電位高的帶電體中的正電荷便向低電位的那個(gè)帶電體流去，于是導(dǎo)體總就產(chǎn)生了電流（物質(zhì)中帶電粒子定向有規(guī) 則的移動就形成電流）。就如同水會從高處向低處流一樣，與此類似在電源外部（導(dǎo)線(doxin)、負(fù)載）電流可以說是從高位流向低位。從這一點(diǎn)出發(fā)，電路中每一點(diǎn)都有一定的點(diǎn)位。電路中某點(diǎn)的點(diǎn)位高低是一個(gè)相對值，他與所選取的參考點(diǎn)有關(guān)。在電路(dinl)中任意兩點(diǎn)之間的電位差稱為這兩點(diǎn)之間的電壓。公式中A和B分別表示電位參考點(diǎn)。電位的單位就是電壓的單位，用伏特（V）表示。電壓的方向規(guī)定與電場力方向一致，從高電位指向低電位。和電流一樣，

6、在電路圖上所標(biāo)的電壓和電位的方向都是參考方向。用“”或“+”、“-”表 示。應(yīng)當(dāng)指出的是：電壓和電位的區(qū)別在于，電壓是一個(gè)絕對值，不隨參考點(diǎn)的改變而改變；而電位是一個(gè)相對值，隨著參考點(diǎn)的改變而改變（因?yàn)閰⒖键c(diǎn)的改變必 然影響電位差的結(jié)果）。在電源內(nèi)部推動電荷移動的力成為電源力，電源力使將單位正電荷從電源的負(fù)極移動到正極所做的功稱為電動勢。電動勢與電壓使用同樣的單位，即伏特。但不同的是電動勢是電源的“電壓”，它是描述電源內(nèi)部的一些里反應(yīng)的物理量。而電路中我們一般所說的電壓都是相對電路中某兩個(gè)參考點(diǎn)之間的電位差。電動勢和電壓不僅使用同樣的單位，電動勢計(jì)算公式也和 HYPERLINK /chuji/

7、zhiliudian/gainian/45.html 電壓計(jì)算公式很是類似：公式中W表示電源力將正電荷從負(fù)極移動到正極時(shí)所做的功，單位是焦耳；q表示電荷，單位是庫倫（c）；大寫字母E表示電動勢，單位為伏特。電動勢也有交流與直流之分，交流電動勢用小寫字母“e”表示。電動勢的方向規(guī)定是電源力推動正電荷運(yùn)動的方向，即從負(fù)極指向正極的方向。也就是電位升高的方向。電動勢的方向與電壓的方向是相反的（因?yàn)殡妷旱姆较蛞?guī)定與電場力方向一致，從高電位到低電位）。如下圖所示：圖中電源力克服電場力吧正電荷從低電位的負(fù)極推到高電位的正極，這個(gè)點(diǎn)位升的過程(guchng)是電源力做功的過程，也是其他形式能量轉(zhuǎn)為電能的過程

8、。圖顯示 了電動勢與電壓之間的方向相反屬性，電源外部的負(fù)載電路中（外電路）。正電荷在電場力推動下從高電位移到低電位（同時(shí)克服負(fù)載做功）。什么(shn me)是電阻：定義(dngy)：我們把導(dǎo)體對電流的阻礙作用稱為電阻。當(dāng)自由電子在金屬導(dǎo)體里做定向有規(guī)則的移動時(shí)，要受到阻礙作用，如 下圖筆者繪制的類比演示。這電阻也好比我們的水渠里面的石頭，阻礙了水（類比作電流）的流通。在電路圖及計(jì)算公式中電阻用大寫英文字母“R”或“r”表示 （取電阻英文“Resistance”第一個(gè)字母）。電阻在電路中的作用：利用著名的 HYPERLINK /tag/oumudinglv/ t _blank 歐姆定律可以利用電

9、阻控制電路中的電壓、電流。電阻的大小與導(dǎo)體的尺寸（比如導(dǎo)線的橫截面）和導(dǎo)體的材料是密切相關(guān)的，計(jì)算公式如下：公式中，L代表的是導(dǎo)電的導(dǎo)線長度，單位是米（m）；S是導(dǎo)體的面積，單位是平方毫米（mm）；（念作“rou”）稱為導(dǎo)體的電阻率或者電阻系數(shù)，單 位為mm/m，這個(gè)根據(jù)不同材料而有所不同，每種材料在一定溫度下是電阻率是相同的；R是表示導(dǎo)體的電阻，單位是歐姆（）。1的物理意義：在導(dǎo)體兩端加1V電壓，產(chǎn)生1A電流，則該導(dǎo)體的電阻為1電阻的基本單位：歐姆（），也可直接簡稱為“歐”，為了方便的較大數(shù)值電阻的書寫，這個(gè)單位也和電流、電壓一樣常常會被簡寫，有千歐（K）和兆歐（M），它們之間與歐的轉(zhuǎn)換關(guān)系

10、是：1M=1000K、1K=1000導(dǎo)體的電阻越大，其導(dǎo)電性能就越差，反之電阻越小，導(dǎo)電性能就越好。因此電阻R的倒數(shù)的大小表面了導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞，所以 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/dzdd/104.html 電導(dǎo)是表示一個(gè)物體或電路，從某一點(diǎn)到另外一點(diǎn)，傳輸電流能力強(qiáng)弱的一種測量值，其大小與物體的電導(dǎo)率和幾何形狀和尺寸有關(guān)。在 HYPERLINK t _blank 電工學(xué)中，以電導(dǎo)表示物體傳導(dǎo)電流的本領(lǐng)，其符號用大寫字母“G”表示。所以電導(dǎo)的計(jì)算公式是：電導(dǎo)(din do)的單位是“西門子（S）”或者姆歐（）。類似(li s)的，電阻率（念作“rou”）的倒數(shù)成為

11、電導(dǎo)率，用它通常由希臘字母（西格瑪），但（卡伯）（特別是在我們電工電氣工程中），偶爾也使用（伽馬）表示。電阻和電導(dǎo)在電路中中使用(shyng)以下簡要符號來表示：順便指出：金屬從溫室開始冷卻，金屬的電阻率隨之下降（眾所周知很多金屬的電阻會隨溫度而變化的，電導(dǎo)率依然），而且溫度越低，電阻率也越?。ń^大 部分是如此），某些導(dǎo)體具有某個(gè)臨界溫度，當(dāng)?shù)陀谂R界溫度是導(dǎo)體的電阻幾乎等于0，這種情況下導(dǎo)體變成“超導(dǎo)”了。在電力工程中，將低溫技術(shù)用于創(chuàng)造有利 于超導(dǎo)的條件，將使設(shè)備的尺寸有可能大大減小而在部分電路（指不包含電源的非閉合電路）的歐姆定律，也是電工技術(shù)中最基本得定律，他是將來分析和計(jì)算電路會經(jīng)常用

12、到的主要依據(jù)。如右圖所示，實(shí)驗(yàn)證明，在一段不包含電源的電路中，導(dǎo)體中的電流I與導(dǎo)體兩端的電壓U成真比，而與這段電路的電阻R成反比，這就是部分電路歐姆定律。歐姆定律公式為：這一定律最初由德國物理學(xué)家歐姆理論論證，公式中I表示電流，數(shù)值單位是安培（簡稱安，符號A），電壓U的數(shù)值單位是伏特（簡稱伏，符號V），電阻R的數(shù)值單位是歐姆（簡稱歐，符號）歐姆定律公式還可以寫成以下兩種形式：也可以寫成一下的：電壓電流=電阻歐姆定律公式記憶口訣：我（I）等于你（U）除以他（R）由此可見，已知電路中U、I、R中的任意兩個(gè)量，便可以用歐姆定律計(jì)算出第三個(gè)量。而且電路中的電壓和電流都是可以通過簡單易用的萬用表進(jìn)行測量

13、的，所以(suy)這些數(shù)值在電工的實(shí)際工作中是很容易得出的。這里的兩道歐姆定律計(jì)算試題(sht)適用于“ HYPERLINK /chuji/zhiliudian/ohms-law/113.html t _blank 部分(b fen)電路歐姆定律”，是作為初級電工基礎(chǔ)知識鞏固的補(bǔ)充，希望大家認(rèn)真理解和分析。第一題：通常電阻上都有電阻值的標(biāo)示，但現(xiàn)在有一個(gè)標(biāo)示字跡不清楚的電阻R，為了能夠測量這個(gè)電阻值而在電阻的兩端并聯(lián)一個(gè)電壓表，在電阻的一段串聯(lián)一個(gè)電流表。經(jīng)過查看電壓表讀數(shù)為3V（伏），電流表讀數(shù)為30毫安（mA），求R等于多少？解題：為了測量電阻值，工程上常用伏安法，即在一個(gè)未知的電阻兩端加

14、上一個(gè)直流電壓，使得電阻中通過一個(gè)電流。用電壓表和電流表測量出電壓、電流來，再根據(jù)歐姆定律即可計(jì)算出電阻。通過歐姆定律進(jìn)行計(jì)算：電壓3V除電流0.03A（毫安要轉(zhuǎn)換為安，若不理解點(diǎn)此 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/19.html t _blank 了解電流），也就是30.03=100。那么結(jié)果就是100（歐姆）了。第二題：有一條200米長的線路，通過測量，線路上的負(fù)載電流有4安，現(xiàn)在預(yù)計(jì)如果使用橫截面積為10平方毫米的鋁電線。請計(jì)算采用鋁導(dǎo)線的電壓隨時(shí)，另外如果換成是銅線其電壓損失又是多少？解題思路：根據(jù)我們之前提到的 HYPERLINK /tag/o

15、umudinglv/ t _blank 電阻計(jì)算公式可以得知這一點(diǎn)路中的鋁導(dǎo)線的電阻，然后再根據(jù)電壓損失的公式計(jì)算出鋁導(dǎo)線的電壓損失指。查表得知 HYPERLINK /yuanjian/124.html t _blank 鋁電阻率為=0.285。故鋁導(dǎo)線總電阻為：然后我們歐姆定律計(jì)算出鋁導(dǎo)線上的電壓損失U=IR=41.14=4.56（V）。我們再差表得知銅電阻率為=0.017。像上面的計(jì)算方式一樣代入公式中，計(jì)算出200米銅導(dǎo)線的總電阻：再通過公式計(jì)算出銅導(dǎo)線上的電壓損失U=IR=40.7=2.8（V）。至此這兩道歐姆定律計(jì)算試題就講完了，題中提到了電壓損失的概念其實(shí)就是歐姆定律來計(jì)算出導(dǎo)體中

16、那一部分電阻會影響到的電壓，這個(gè)對于電工的實(shí)際布線中應(yīng)該會較常用到。前面(qin mian)我們講過了“ HYPERLINK /chuji/zhiliudian/ohms-law/113.html t _blank 部分(b fen)電路歐姆定律”，但是歐姆定律在不同狀態(tài)電路中的計(jì)算公式是有少許嚴(yán)格層面上的差異，而這就是今天(jntin)就要講的“閉合電路歐姆定律”了。我們先來看一個(gè)閉合電路圖，如下圖所示：當(dāng)合上開關(guān)“K”，這個(gè)閉合電路中就會有電流“I”流過，通過實(shí)驗(yàn)證明，通過閉合電路中電流的大小是與 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/67.html t

17、_blank 電源電動勢成正比的，而與電路中的負(fù)載和電源內(nèi)阻之和成反比。因此得出閉合電路 HYPERLINK /tag/oumudinglv/ 歐姆定律的公式：上公式中各項(xiàng)字母標(biāo)識所代表的意思分別是：E電源的 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/67.html t _blank 電動勢，單位（V）；方向?yàn)樨?fù)極到正極（上圖中我沒畫出來）I電路中的 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/19.html t _blank 電流，單位（A）；R外部電路的總 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/dzdd/89.ht

18、ml t _blank 電阻，單位（）；包括了負(fù)載，電線以及各中間控制器的電阻；r0電源內(nèi)部的電阻，單位（）；電源內(nèi)部也是有電阻的哦。歐姆定律在閉合電路和部分電路中的區(qū)別從以上公式和電路來看，想必大家也都能發(fā)現(xiàn)，其實(shí)無論如何歐姆定律如何變化，還是和原先的R=U/I的公式?jīng)]有任何區(qū)別，只是不同電路中要考慮的因素多了，這些因素會影響原本R=U/I這個(gè)籠統(tǒng)公式的更“全面”，所以才有了閉合電路和部分電路歐姆定律。其最大不同是：部分電路沒有考慮電源自身的因素，而閉合電路要考慮電源本身的電阻等因素。上公式中，E是可以被看作U的，而R0由于很小的值往往被忽略，而只計(jì)算了R，但畢竟嚴(yán)格來說R0會影響E的大小，

19、而影響之后的數(shù)值才是U。因此可 以看出，以上閉合電路公式計(jì)算出的數(shù)值更為完整。不過電工實(shí)際工作中這類公式應(yīng)該用的不多，因?yàn)槲覀兘佑|的大多都是部分電路，也就是R=U/I這個(gè)公式。我們(w men)知道電路是由 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/9.html t _blank 三個(gè)重要(zhngyo)組成部分組成，分別是：電源、負(fù)載、鏈接導(dǎo)線。而電路的運(yùn)行也有三種狀態(tài)(zhungti)，它們分別是：通路、斷路（也稱為開路）、短路。下面分別做個(gè)介紹：通俗解釋：通路：電路有電流流過負(fù)載斷路：電路中沒有電流短路：電路中沒有負(fù)載什么是通路如下電路圖所示，如果開關(guān)K置于

20、1觸電處，就會接通負(fù)載與電源，電路中有電流流過，這時(shí)電路出于通路狀態(tài)，電流可由 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/ohms-law/183.html t _blank 閉合電路歐姆定律公式計(jì)算的來，電壓為U=IR或U=E-IR0。提示：圖中電阻R被看作是一個(gè)負(fù)載。由此可見：實(shí)際電源的輸出電壓U總是小于電動勢，原因是電源內(nèi)阻上有電壓降，因此對于電源而言，要求內(nèi)阻越小越好。（電源提供的電壓由 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/67.html t _blank 電源電動勢E和電源內(nèi)阻R串聯(lián)組成）。什么是斷路繼續(xù)觀察上圖，如果開關(guān)K置于2觸電

21、處，電路就處于斷開狀態(tài)，并不是一個(gè)完整的斷路。因此被稱為斷路或者開路。開路時(shí)，外電路電阻是無窮大（除非空氣也導(dǎo)電了），電路中沒有電流，電源的端電壓等于電動勢，電源不輸出電能。開路的特征是：I=0，即沒有電流。U=E，即電路電壓等于電源電動勢什么是短路繼續(xù)觀察上圖，如果開關(guān)K置于3觸電處，那么這時(shí)負(fù)載電阻為零（不考慮導(dǎo)線電阻的情況下）。這時(shí)就好比直接將電源的正極接到負(fù)極上。此時(shí)電路就處于短路狀態(tài)（老話俗稱連火了）。在此狀態(tài)下電路中的電流幾乎就是電源電動勢電源內(nèi)部電阻了，即I=E/r0。由于電源內(nèi)阻r0一般很小，所以如果電路出現(xiàn)短路，那么電流I就很大，如果電路中沒有保護(hù)裝置，較大的短路電流很容易導(dǎo)

22、致線路過熱燒壞或者直接燒壞 電源，造成嚴(yán)重(ynzhng)的安全事故即財(cái)產(chǎn)損失，電工工作中要仔細(xì)避免。所以我們電工一般都需要在電路中安裝好熔斷裝置（比如保險(xiǎn)絲），這一當(dāng)電流突然增大時(shí)可以瞬 間把保險(xiǎn)絲燒壞，從而實(shí)現(xiàn)斷路而保護(hù)設(shè)備及電源的安全通俗(tn s)解釋：電流將電能轉(zhuǎn)換成其他形式(xngsh)能量的過程所做的功即為電功。電能是有其他形式的能量（如機(jī)械能、熱能、化學(xué)能、核能）轉(zhuǎn)換而來的一種能量，而電能又可以轉(zhuǎn)換成為其他形式的能。比如當(dāng)電能的具體體現(xiàn)：電流，其 通過電燈泡發(fā)光就是將電能轉(zhuǎn)換為光能和熱能的現(xiàn)象；電流通過電動機(jī)后，電動機(jī)能帶動電工車或風(fēng)扇等機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)、做功，這便是電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的

23、過程。而將蓄 電池充電，是電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的過程。電功公式電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量的過程，是通過電流做功來實(shí)現(xiàn)的。電流做功多少，就是能量轉(zhuǎn)換的度量。我們前面在介紹 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/67.html l dh-3 t _blank 電動勢時(shí)也介紹過，電場力推動電荷（產(chǎn)生電流）要做功。而再看看 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/45.html l dh-2 t _blank 電壓計(jì)算公式可知，電場力移動電荷所做功為W=qU，再由 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/19.h

24、tml l dh-2 t _blank 電流計(jì)算公式I=q/t（單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷）可得：q=It，帶入W=qU得：W=UIt電功公式還可以寫成這樣：W=Pt即，第一個(gè)公式電路中，電流所做的功W等于這段電路兩端的電壓U，電路中的電流I與通過時(shí)間t三者的乘積。在公式W=UIt中，電壓單位為伏特 （V），電流單位為安培（A），時(shí)間單位是秒（s），電功單位為焦耳（J）。第二個(gè)公式W=Pt中，就是電功率（P）乘以時(shí)間（t），P=UI。所以其實(shí) 也就是把第一個(gè)公式中的UI替換成電功率P了。什么是電功率在單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做電功率；其中單位時(shí)間為秒（s），所做的功就是指 HYPERLIN

25、K /chuji/zhiliudian/dgldlr/210.html t _blank 電功。電功率使用符號大寫的英文字母“P”表示，電功率是描述電流做功快慢程度的物理量，通常所謂用電設(shè)備容量的大小，通常都是指的電功率的大小，他表示該用電設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)做功的能力。如果您不太理解，那么筆者(bzh)舉個(gè)例子：把電流(dinli)比作水流，如果您有一次喝了一大碗水，那么喝下去的這個(gè)水的重量就是您做的電功；而您總共花了10秒喝完，那么每秒喝水(h shu)的多少也就是電功率啦。電功率計(jì)算公式通過上面對電功率概念的基本描述以及筆者所做的比喻，很多人可能已經(jīng)想到了電功率計(jì)算公式啦；我們繼續(xù)拿上面的喝

26、水的例子來說明：既然總共在10秒內(nèi)喝了一大碗水，那么也就比作是10秒內(nèi)做了一定量的電功，那么計(jì)算公式就顯而易見了，將電功除以時(shí)間，所得的數(shù)值便是用電設(shè)備的電功率啦：上面的計(jì)算公式中P代表電功率，他的大小取決于電壓U和電流I兩個(gè)量的乘積，上面公式中各個(gè)字母所代表的含義如下：P HYPERLINK /chuji/zhiliudian/dgldlr/257.html 電功率，單位（W）瓦特U HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/45.html t _blank 電壓，單位（V）伏特I HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/19.h

27、tml t _blank 電流，單位（A）安培q電荷，單位（C）庫倫對導(dǎo)體電阻來講，由歐姆定律I=U/R可得出電阻上消耗的電功率還可以用一下兩個(gè)計(jì)算公式：P=UI=U/R，或者：P=IR（因?yàn)閁=RI，那么P=UI=R乘I再乘I，所有是IR）電功率單位如果您注意了上面的公式中對P的注釋，應(yīng)該已經(jīng)知道電功率這個(gè)名稱使用字母P表示的，而電功率單位是用W（瓦特，簡稱瓦）來表示的。我們結(jié)合上面的公式來一起了解下1瓦的電功率是如何來的：1瓦=1伏1安，或者簡寫成1W=1VA在電工學(xué)中，常用的電功率單位還有千瓦（KW）：1千瓦（KW）=1000瓦（W）=103瓦（W），此外在機(jī)械工業(yè)中常用馬力來代表電功率

28、單位哦，馬力與電功率單位轉(zhuǎn)換關(guān)系為：1馬力=735.49875 瓦特，或者1千瓦=1.35962162 馬力；在我們生活用電及生產(chǎn)(shngchn)中，電功常用的單位是大家熟知的“度”，1度電表示功率為1千瓦的電器使用1小時(shí)（1h）所消耗(xioho)的電能，即：1度=1千瓦(qinw)小時(shí)實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)電流過導(dǎo)體時(shí)，由于自由電子的碰撞，導(dǎo)體的溫度會升高。這是因?yàn)閷?dǎo)體吸收的點(diǎn)電能轉(zhuǎn)換成為熱能的緣故。這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電流通過導(dǎo)體時(shí)所產(chǎn)生的熱量與電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體本身的電阻、以及電流通過的時(shí)間成正比。這一結(jié)論稱為焦耳楞次定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Q=IRt，公式中：Q：電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量

29、，單位：焦耳（J）；I：通過導(dǎo)體的電流，單位：安（A）；R：導(dǎo)體的電阻，單位：歐（）如果熱量以卡位單位，則Q=IRt公式可寫成：Q=0.24IRt=0.24Pt，此公式稱為焦耳-楞次定律。其中t的單位為妙，R的單位是歐，I的單位是安，熱量的單位是卡。電流的熱效應(yīng)在生產(chǎn)上有許多應(yīng)用。電燈是利用電流產(chǎn)生的熱使得燈絲達(dá)到白熾狀態(tài)而發(fā)光，熔斷器是利用電流產(chǎn)生的熱使其熔斷而切斷電源。電流的熱效應(yīng) 也是近代工業(yè)中的一種重要加熱方式，如利用電爐煉鋼，電機(jī)通電烘干等。電流的熱效應(yīng)也有它不利的一面，由于構(gòu)成電氣設(shè)備的導(dǎo)線存在電阻，所有電氣設(shè)備在工 作時(shí)要發(fā)熱，使溫度升高。如果電流過大，溫度升高多就會加速絕緣體老

30、化，甚至損壞設(shè)備。為了保證電氣設(shè)備能正常工作，各種設(shè)備都規(guī)定了限額，如額定電流、 額定電壓、和額定電功率等。電器設(shè)備的額定值通常用下標(biāo)“e”表示，如Ie、Ue、Pe等，各種電器設(shè)備的銘牌上都有標(biāo)注他們的數(shù)值。這里出一道題作為前面大家學(xué)習(xí)電功、 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/dgldlr/257.html t _blank 電功率及電流熱效應(yīng)焦耳楞次定律的一個(gè)復(fù)習(xí)。題目如下：有一條輸電電線，來、回總長度L=100公里，線路電阻Ro=0.17歐/公里，現(xiàn)在需要計(jì)算當(dāng)這段輸電線通過電流I=260安的時(shí)候，線路上的電功率P和在一個(gè)月內(nèi)線路上的電能W。解題上題中的電線實(shí)際上是可

31、以看作為一個(gè)用電設(shè)備，那么我們就按照電功率計(jì)算公式來計(jì)算出損耗的電功率，用焦耳楞次定律計(jì)算出消耗的電能。而題中已經(jīng)給出了每公里的電阻，所有首先我們只要得出了整個(gè)線路的總電阻這個(gè)題就完全套用公式就可以解出來了：線路總電阻：R=RoL=0.17100=17（）電功率：P=IR=26017=6760017=1149（KW）；電能(dinnng)損耗：W=Pt=11493024=827280（KWh），如換算成度，就是827280度電；得出的電功率對于輸電線來說是不應(yīng)該有的，這個(gè)電功率被視作損耗電功率，而依據(jù)這個(gè)電功率得出的W是電能損耗，在電能損耗這一部，計(jì)算公式中的t通 常是按秒算的，但是計(jì)算中使用

32、(shyng)了3024，也就是每個(gè)月30天，一天24小時(shí)。所有得出的電能損耗是KWh單位的，也就是千瓦時(shí)。無論是我們電工的施工中還是在電機(jī)工程學(xué)中，分析(fnx)與計(jì)算電路的基本定律除了大家在初中時(shí)就耳熟能詳?shù)?HYPERLINK /chuji/zhiliudian/ohms-law/ t _blank 歐姆定律外，還有就是由德國物理學(xué)家：古斯塔夫基爾霍夫提出的被后人稱作的基爾霍夫定律，其包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律，它們是分析和計(jì)算復(fù)雜電路的基本依據(jù)。那么什么是基爾霍夫電流定律？基爾霍夫電流定律 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/grkhoff/312.ht

33、ml 基爾霍夫電流定律又被稱為基爾霍夫第一定律（簡稱KCL）。它是應(yīng)用于電路中的節(jié)點(diǎn)，所謂節(jié)點(diǎn)指的是電路中三個(gè)或兩個(gè)以上的支路相連接的點(diǎn)?；鶢柣舴螂娏鞫芍赋觯簩τ陔娐分械娜魏我粋€(gè)節(jié)點(diǎn)而言，在任何一個(gè)時(shí)間，流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的電流；也就是：節(jié)點(diǎn)電流之代數(shù)和恒等于0（恒的意思是指永遠(yuǎn)）。用數(shù)學(xué)公式表示為：上式表面：在電流的匯合點(diǎn)處，電流的代數(shù)和等于零，之所以等于零，是因?yàn)榱?xí)慣上規(guī)定：流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流為正，流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)。另外，基爾霍夫電流定律也被稱為“節(jié)點(diǎn)電流定律”，因?yàn)樗ǔ?yīng)用于節(jié)點(diǎn)處。它可以推廣到包圍這幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的閉合面也是適用的。下面筆者畫一個(gè)圖為大家簡要講解一下：上圖中的“節(jié)點(diǎn)

34、”的三條線路應(yīng)用基爾霍夫電流定律來說明(shumng)，A線路+B線路+C線路的電流恒等于0（永遠(yuǎn)等于0），圖中+到為電流流過的方向，也是電動勢（電源）的正負(fù)極?；鶢柣舴螂妷?diny)定律基爾霍夫電壓(diny)定律指出：對于電路中的任一閉合路徑而言，在任何一個(gè)時(shí)間，沿任一回路繞行方向（順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向），回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。用數(shù)學(xué)式表示為：上式中，當(dāng)電壓方向與繞行方向一致時(shí)取正，相反時(shí)則取負(fù)?；鶢柣舴螂妷憾刹粌H應(yīng)用于閉合回路，也可以推廣到假象的閉合回路上應(yīng)用。電路的串聯(lián)和并聯(lián)是最基本的電路連接方式，無論是維修電工的執(zhí)業(yè)證考點(diǎn)中還是在電機(jī)工程學(xué)中，并聯(lián)電路和 HYPERL

35、INK /chuji/zhiliudian/clbldl/327.html 串聯(lián)電路都是重要的考點(diǎn)，需要認(rèn)真學(xué)習(xí)。什么是串聯(lián)電路串聯(lián)顧名思義就是一串串的鏈接在一起；我們看上圖中有兩個(gè)以上的電阻，就是一個(gè)接著一個(gè)成串的鏈接在一起，組成一個(gè)沒有分支的電路，這種鏈接方式的 電路就是串聯(lián)電路；當(dāng)串聯(lián)的是電阻時(shí)，就是串聯(lián)電阻。這個(gè)電阻可以是純粹的電阻，也可以是任何有阻值的元器件（如負(fù)載甚至導(dǎo)線本身）。串聯(lián)(chunlin)電阻及電流和電壓的大小串聯(lián)(chunlin)電路電流：由于串聯(lián)電路沒有分支(fnzh)，所以電路中電流是相同的（就好比水流一樣，水量都從一個(gè)線路流出時(shí)流量都是相同的，但有時(shí)候水可以堆積

36、，但是電荷在電路中不能堆積，也不能在流動中自行消失。）。即，不論是電阻大的地方，還是電阻小的地方，電流大小是相等的。串聯(lián)電路電壓：因?yàn)榇?lián)電路各段電流是相同的，這樣，根據(jù)歐姆定律便可得知：在電阻大的那段電路上承受的電壓變大，電阻小的那段電路上承受的電壓變小。也就是說，各段電路的電壓對應(yīng)的電阻成正比例分配；我們利用 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/ohms-law/ t _blank 歐姆定律分析前面的串聯(lián)電路圖便可得知：因?yàn)椋篣1=IR1；U2=IR2；U3=IR3所以：U1：U2：U3=R1：R2：R3串聯(lián)電路電功率：因?yàn)榇?lián)電路各段電流相同，因此，各段功率也與對應(yīng)的

37、電阻成正比分配，這一點(diǎn)我們可以通過變換的 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/dgldlr/257.html l 2 t _blank 電功率計(jì)算公式驗(yàn)證：因?yàn)椋篜1=IR1；P2=IR2；P3=IR3所以：P1：P2：P3=R1：R2：R3串聯(lián)電路的總電壓等于各段電壓之和：若總電壓是已知數(shù)，則分電壓由下式可得：U1=R1（R1+R2+R3）UU2=R2（R1+R2+R3）UU3=R3（R1+R2+R3）U上面的公式(gngsh)稱為分壓公式(gngsh)。其實(shí)(qsh)也就是算出電阻的比例然后乘總電壓就得出分電壓了。串聯(lián)電路的總電阻等于各段電阻之和：因?yàn)?，串?lián)電阻越多，電

38、流通過時(shí)遇到的阻力也就越大。好像增加了長度似的。下面我們依然使用變換的歐姆定律來驗(yàn)證：因?yàn)椋篣=U1+U2+U3所以：IR=IR1+IR2+IR3同時(shí)相乘的I可以去除，則得：R=R1+R2+R3當(dāng)R1=R2=R3=Ro時(shí)，R=3Ro，如此類推：n個(gè)相同阻值的電阻串聯(lián)，其總電阻等于n倍的分電阻，各電阻上的電壓為1/n倍總電壓。利用電阻串聯(lián)可以起到限流、分壓作用。串聯(lián)電路計(jì)算題直流電機(jī)的串聯(lián)電阻電路計(jì)算題如右圖所示的一臺直流電動機(jī)串聯(lián)電路圖，繞組的電阻Ro很小，啟動時(shí)電流特別大，會損壞電機(jī)，為了限制這個(gè)啟動電流，啟動時(shí)在定子上先串聯(lián)上一個(gè)限流電阻。如果電源電壓U=220V，電機(jī)的內(nèi)阻Ro=1，額定

39、電流為10A；試計(jì)算不加啟動電阻（串聯(lián)電阻R）時(shí)的啟動電流；為了是啟動電流不超過額定電流的2倍，應(yīng)加多大的串聯(lián)限流電阻？解：不串聯(lián)啟動電阻時(shí)啟動電流直接用電壓除以繞組電阻即可；歐姆定律：I=U/R；代入本題中：I=U/r0=22/1=220A使啟動電流限制在額定電流的兩倍，即20A的范圍內(nèi)，應(yīng)該加多大的啟動電阻R（串聯(lián)限流電阻），此時(shí)我們根據(jù)“串聯(lián)電路的總電阻等于各段電阻之和”來計(jì)算：歐姆定律：I=U/R；代入本題(bnt)中：I=U（R+ro）計(jì)算電阻：R=（U-Iro）I=（220-201）20=10也可以(ky)先算出20A時(shí)所需要的電阻22020=11，再減去現(xiàn)有的電阻Ro=1的阻值即

40、可。在前面我們學(xué)習(xí)了電工基礎(chǔ)知識中的串聯(lián)電路，為了鞏固理解現(xiàn)在做一道題，會應(yīng)用到歐姆定律以及串聯(lián)電路中的電阻(dinz)計(jì)算方法（本題是考點(diǎn)）。題目：有一塊萬用表，其額定電流I=50A（微安，參見 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/19.html l 3 t _blank 電流單位換算），內(nèi)電阻R=3K歐（千歐），問能否直接用來測量電壓Uo=10V的電壓？如果不能該怎么辦？解題1：根據(jù)額定電流數(shù)據(jù)，我們可以計(jì)算出萬用表所能承受的電壓：計(jì)算前單位換算：50A=0.00005（A）；3K=3000（）；歐姆定律：U=IR=0.000053000=0.15V（當(dāng)

41、然，現(xiàn)實(shí)中萬用表承受電壓不會這么低）即不能直接接受10V電壓，否則萬用表會因?yàn)榱鬟^的電流超過允許值而燒壞。解題2：如果要測量10V電壓，需要在萬用表電路中串聯(lián)一個(gè)電阻R1限流：因?yàn)椋篣=0.15V，Uo=10V所以應(yīng)該限制的電壓為U1=Uo-U=10-0.15=9.85V；現(xiàn)在我們得出了超過的電壓，那么用這個(gè)電壓就可以計(jì)算出應(yīng)該串聯(lián)的電阻大小了：所以：R1=U1/I=9.850.00005=197K電路中的電源，如直流發(fā)電機(jī)、電池等實(shí)際電源都可以用一個(gè) HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/67.html t _blank 電動勢E和一個(gè)內(nèi)電阻r串聯(lián)等效。這個(gè)

42、E和r串聯(lián)的電路稱為電壓源。當(dāng)內(nèi)電阻r=0時(shí)，稱為理想電壓源。在實(shí)際中，常常需要將幾個(gè)電壓源串聯(lián)起來使用，以便增加輸出的電壓（比如我們以前用過的手電筒，就是兩節(jié)1號干電池串聯(lián)起來的）。若有n個(gè)電壓源的串聯(lián)，總電動勢（我這用Ez表示）為各個(gè)電壓源中電動勢的代數(shù)和。當(dāng)分電動勢方向與總電動勢方向相同(xin tn)時(shí)取正，相反取負(fù)。電壓源總內(nèi)阻(ni z)等于各個(gè)電壓源內(nèi)阻之和（相當(dāng)于串聯(lián)(chunlin)電阻），當(dāng)每個(gè)內(nèi)電阻用ro表示時(shí)：應(yīng)當(dāng)注意的是：電壓源串聯(lián)時(shí)，負(fù)載電流不能超過任何一個(gè)電壓源的額定電流。什么是并聯(lián)電路并聯(lián)從字面上理解便是并在一起的連接，有兩個(gè)以上的電阻，他們的一端接在一起，另一

43、端也連接在一起，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是以外加的電壓，形成一個(gè)又分支的電路，這就叫做并聯(lián)電路。如上圖中的兩個(gè)燈泡便是并聯(lián)關(guān)系，當(dāng)然了控制燈泡的兩個(gè)開關(guān)相互之間也是并聯(lián)。并聯(lián)電阻及電流和電壓的大小這里用右圖來說明并聯(lián)電路的特點(diǎn)。并聯(lián)電路(dinl)電壓：由于(yuy)各個(gè)支路一段連接在一起，另一端也連接在一起，承受同一電源的電壓，所以各支路的電壓(diny)是相同的。并聯(lián)電路電流：由于各個(gè)支路電壓相等，根據(jù)歐姆定律便可知電阻小的支路電流大；電阻大的支路電流小。即并聯(lián)各支路的電流與對應(yīng)的電阻成反比分配；因?yàn)椋篒1=U/R1；I2=U/R2；I3=U/R3所以：I1：I2：I3:=1/R1：1/R2：1/R3并聯(lián)

44、電路電功率：由于各個(gè)并聯(lián)支路電壓相同，各支路電流又與電阻成反比分配，所以各個(gè)支路電功率與電阻也成反比例分配；P1：P2：P3=U/R1：U/R2：U/R3=1/R1：1/R2：1/R3并聯(lián)電路總電流：根據(jù) HYPERLINK /chuji/zhiliudian/grkhoff/312.html t _blank 基爾霍夫電流定律知，并聯(lián)電路總電流等于各支路電流之和：I=I1+I2+I3并聯(lián)電路電阻：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和，證明如下：因?yàn)椋篒=I1+I2+I3所以：，即：在實(shí)際電路中，常遇到兩個(gè)電阻并聯(lián)的電路，這時(shí)總電阻可以用下式計(jì)算：，故：當(dāng)R1R2時(shí)；兩個(gè)組織相差很懸殊的

45、電阻并聯(lián)后，其等值電阻更接近與小電阻值。當(dāng)R1=R2時(shí)，R=R12，如果有n個(gè)阻值相同的電阻并聯(lián)，其等值電阻值為：R=R1n。這說明并聯(lián)電阻數(shù)越多，等值電阻越小。若總電流為已知，則分電流可由下式計(jì)算：，并聯(lián)電路計(jì)算題題目：有兩個(gè)電阻并聯(lián)，R1=2，R2=18，電源電壓為126V。求總電阻R和總電流(dinli)I以及兩支路電流I1和I2，如右圖所示；解題(ji t)：由公式：代入計(jì)算(j sun)：（218）（2+18）=3620=1.8（并聯(lián)電路總電阻），總電流等于電壓被總電阻除（歐姆定律），即：I=U/R=1261.8=70A流過R1的電流I1=U/R1=1262=63A，流過R2的電流I

46、2=U/R2=12618=7A。負(fù)載電壓不超過一個(gè)電壓源的電動勢，而負(fù)載電流超過了電壓源的額定電流時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用并聯(lián)電壓源。電壓源的并聯(lián)條件是：各個(gè)電壓源的電動勢必須相等，他們的內(nèi)阻也必須相等，否則在電壓源內(nèi)形成很大的環(huán)流而燒毀電壓源。m個(gè)電動勢相等、內(nèi)阻相等的電壓源并立案后，其總電動勢為：E=E1=E2Em，總內(nèi)阻為：o=o1m我們都知道自然界中能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的物體被稱為磁鐵。磁鐵具有南（S）極和北（N）極，磁鐵端部磁性最強(qiáng)，中央部分磁體較弱。且相同極性 相互排斥，異極性相互吸引等性質(zhì)，這些想象大家小時(shí)候玩磁鐵的時(shí)候已經(jīng)有所了解，而下面就講講磁鐵磁場的特征及電流磁場的方向等。磁場特征

47、我們(w men)這里先以大家熟悉的磁鐵來了解一下磁場的特征。在磁鐵周圍的空間中存在一種特殊的物質(zhì)，它能表現(xiàn)一種力的作用，這一特殊物質(zhì)就是磁場。磁場的大小強(qiáng)弱和方向可以用假象的磁力線來描繪，如右圖所示。就如圖中所描述的那樣，磁場磁力線有以下特征：磁力線是有方向的，在磁鐵外部磁力線的方向是有N（北）極出發(fā)(chf)再回到S（南）極，而在磁鐵內(nèi)部，方向是S極指向N極。磁力線的疏密表示了磁場的強(qiáng)弱(qin ru)，某點(diǎn)磁場的方向?yàn)楦狞c(diǎn)切線方向。磁力線總是閉合的。磁力線互不相交，而且有相互排斥的特點(diǎn)。但是，我們都知道磁鐵并不是磁場的唯一來源，當(dāng)電流通過導(dǎo)線的時(shí)候，也會在導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生磁場。磁場方向（右

48、手定則）對于電流所長生的磁場，實(shí)驗(yàn)(shyn)和理論均已證明，磁場的強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān)；電流越大，產(chǎn)生的磁場越強(qiáng)，磁場的方向則取決于電流的方向，一般用 HYPERLINK /chuji/dcgy/403.html 右手定則（也稱安倍定則、右手螺旋定則、安培右手定則）辨別(binbi)通電導(dǎo)線的電流方向及其長生的磁場方向。下面就詳細(xì)介紹用右手定則辨別幾種常見通電導(dǎo)線磁場方向的方法。如右圖（a）所示為通電(tng din)指導(dǎo)線，利用安培右手定則來判別其磁場方向的方式是：先將右手握住指導(dǎo)線，使大拇指方向與導(dǎo)線中電流方向一致，則趨于四個(gè)手指的指向就表示磁場方向。如果用磁力線表示導(dǎo)線電流的磁場，根據(jù)

49、右手法則，通電直導(dǎo)線的磁力線就是以導(dǎo)線為中心的一組同心圓，如圖（b）所示。對于通電的螺旋管，則與通電直導(dǎo)線情況相反，此時(shí)萬物的四個(gè)手指指向表示電流方向，而拇指指向就表示螺旋管內(nèi)部的磁場方向（如下圖所示）：為了討論問題方便，常常上右圖所示的符號（圓中間(zhngjin)一個(gè)）表示導(dǎo)體中電流的方向是垂直紙面向里，用表示電流方向是垂直紙面向外（我們可以把他比作一直弓箭，弓箭尾部是羽毛，弓箭頭看起來是一個(gè)點(diǎn)，所以看到點(diǎn)就是垂直紙面向外，看到尾部的就說明方向是向里了）。在前一節(jié)課中我們(w men)學(xué)習(xí)了 HYPERLINK /chuji/dcgy/ccwll/403.html t _blank 電流的

50、磁場(cchng)及磁場方向與安培右手定則，了解了磁場和電場都是一種特殊的物質(zhì)，是一種人的感覺器官無法看見，也無法觸摸到的。而為了描述磁場的性質(zhì)，這里給大家介紹幾個(gè)描述磁場性質(zhì)基本物理量之一的：磁場強(qiáng)度（磁感應(yīng)強(qiáng)度）。磁感應(yīng)強(qiáng)度（磁場強(qiáng)度）定義：反應(yīng)磁場強(qiáng)弱的物理量稱為磁感應(yīng)強(qiáng)度（磁通密度），用大寫字母B表示，其定義為：在磁場中，垂直于磁場方向的通電導(dǎo)體受到的磁場作用與電流強(qiáng)度和導(dǎo)體長度乘積的比值，叫做通電直導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：上面的磁感應(yīng)強(qiáng)度公式中：F：表示載流導(dǎo)線所受的電磁力，單位：牛頓（N）；I：表示導(dǎo)線中通過的電流，單位：安倍（A）；L：表示與磁場方向垂直的導(dǎo)

51、線長度，單位：米（m）；B：表示導(dǎo)線所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位：特斯拉，簡稱特，以大寫字母“T”表示，或者韋伯/米（Wb/m）。數(shù)量解釋：1特斯拉在數(shù)值上等于長度為1米并與磁場相垂直的導(dǎo)線，通過1安倍電流時(shí)，它所受的電磁力為1牛頓（N）時(shí)的磁場感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)強(qiáng)度B是個(gè)矢量，其方向就是磁針在磁場中某點(diǎn)靜止時(shí)N極別所指的方向。若在磁場中的各點(diǎn)處，載流導(dǎo)線所受到的電場力F的大小相等，方向相同，這就表明磁場中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同。這樣的磁場稱為均勻磁場，對均勻磁場可用疏密均勻、方向相同的磁力線表示。高斯與特斯拉單位換算在工程計(jì)算中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位常用高斯（CGS制中磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁通量的單位），簡

52、稱“高”，常用符號G或Gs表示。他與國際單位制中的特斯拉（T）的換算關(guān)系為：1 G = 1104T0.1 mT1 T = 10000 G一般永久磁鐵周圍(zhuwi)的磁場，其B約為0.20.7特，變壓器鐵芯中的B磁場強(qiáng)度B的最大值可達(dá)0.91.8特。上一節(jié)中我們學(xué)習(xí)(xux)了磁場物理量中的 HYPERLINK /chuji/dcgy/ccwll/472.html t _blank 磁場強(qiáng)度(cchng qingd)（磁感應(yīng)強(qiáng)度），本節(jié)我們繼續(xù)學(xué)習(xí)第二個(gè)物理量：磁通（量/密度）磁通量定義、公式、單位定義：在均勻磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B和垂直于磁場方向的某一面積S的乘積，稱為通過這個(gè)面積的磁通量，

53、用符號“”表示。因此可得知磁通量計(jì)算公式為：上述公式中所代表的的具體含義分別是：B：表示磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位（T）S：表示與磁力線方向垂直的面積，單位（m）：表示穿過S面積的磁通，單位（Wb）磁通量單位：磁通量標(biāo)示符的國際單位制單位是韋伯，常以符號Wb表示。在電力工程計(jì)算中，也常采用麥克斯韋作單位，簡稱“麥”，韋伯和麥克斯韋之間的換算關(guān)系為：1 麥克斯韋= 1 高斯厘米2 = 108韋伯磁通密度如果(rgu)吧磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和磁通量與磁力線抽象的聯(lián)系起來，則可認(rèn)為磁通在數(shù)值上就等于垂直通過該單位(dnwi)截面的磁力線條數(shù)(tio sh)。由磁通量計(jì)算公式=BS得：這樣，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小就等

54、于通過單位面積上的磁力線條數(shù)。因此，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小又稱為磁通密度。由此得出一個(gè)結(jié)論：磁通密度是磁感應(yīng)強(qiáng)度的一個(gè)別名，它表示垂直穿過單位面積的磁力線的多少。（注意筆者上面將和B比作磁力線的描述中加粗的字體含義區(qū)別）由此可知，B和是從不同角度描述磁場性質(zhì)的物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場中某點(diǎn)的磁場大小，而磁通量是表示磁場中某一范圍內(nèi)的磁場總體情況的 物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量（有大小和方向的量叫矢量），而是標(biāo)量（只有大小而無方向的量叫標(biāo)量）。在分析電磁現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)視具體情況而選用合適的量。實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)體放在磁場中要受到磁場力的作用，這個(gè)力被稱為電磁力。電磁力公式磁場的電磁力的大小與 HYPERL

55、INK /chuji/dcgy/ccwll/472.html t _blank 磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)體內(nèi)的電流、導(dǎo)體的長度以及電流與磁場方向間的夾角都有關(guān)系，在均勻磁場中，他們之間的關(guān)系可用以下公式表示為F=BILsina：上面的公式就是電磁力公式，式中各個(gè)參數(shù)分表代表的含義是：F：表示導(dǎo)體在磁場中所受的電磁力，單位（N）B：表示磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位（T，簡稱“特”）I：表示導(dǎo)體內(nèi)的電流，單位（A）L：表示磁場中的導(dǎo)體長度，單位（m）：表示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與電流方向的夾角，念做“西塔”由上面電磁力公式可看到，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與電流方向垂直時(shí)（=2時(shí)），此時(shí)通電導(dǎo)體在磁場中受到的電磁力最大，如果磁感應(yīng)

56、強(qiáng)度的方向與電流方向平行是（=0或=180），通電導(dǎo)體在磁場中所受的電磁力為零。電動機(jī)的通電線圈在磁場中之所以能夠轉(zhuǎn)動，就是載流導(dǎo)體受到電磁力的作用的緣故。電磁力方向確定法：左手(zushu)定則通電導(dǎo)體在磁場(cchng)中所受的電磁力方向(fngxing)與電流方向和磁場方向有關(guān)。三者之間的關(guān)系可用左手定則確定，如右圖所示。左手定則的確定方法如下：將左手伸開，讓磁力線穿過掌心，四指代表電流方向，則張開的大拇指指向就表示電磁力的方向。在使用左手定則時(shí)應(yīng)注意，伸開的左手，其拇指和其余四指應(yīng)相互垂直并在一個(gè)平面內(nèi)。磁場對載流導(dǎo)體的作用作為磁場對載流導(dǎo)體受作用的例子，把兩根載流直導(dǎo)線平行放在一起，

57、實(shí)驗(yàn)表明，如果兩直線所流過的電流方向相同，則相互吸引，反之，如果兩載流導(dǎo)線流過的電流方向相反，則相互排斥。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是：兩根載流直導(dǎo)線要收到彼此的電磁力的作用，此電磁力的方向可由左手定則判定（如右圖所示）。上述現(xiàn)象(xinxing)很有實(shí)際意義，發(fā)電廠、變電站、工廠的配電室的母線排（匯流排），便是相互平行的載流直導(dǎo)線。為了使母線有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，常常每隔一定距 離安裝一絕緣支柱，以防止發(fā)生短路時(shí)過大的短路電流所產(chǎn)生的巨大電磁力所引起的破壞作用。此外，電動式測量儀表也是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受電磁力的原理而 工作的。從電流的磁感應(yīng)可以知道(zh do)，電流能夠產(chǎn)生磁場，磁場具有能量（磁場

58、能）， HYPERLINK /chuji/dcgy/503.html t _blank 磁場(cchng)對電流有作用力，由此可見，電能可以轉(zhuǎn)換為磁能，進(jìn)而可以轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。反過來，在一定條件下，變化的磁場能夠產(chǎn)生 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/67.html t _blank 電動勢。在一個(gè)閉合導(dǎo)體內(nèi)，這個(gè)電動勢可以產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。感應(yīng)電動勢可議由下列方法產(chǎn)生：使導(dǎo)體在強(qiáng)磁場中切割磁力線的運(yùn)動，或使磁力線切割導(dǎo)體，如直流發(fā)電機(jī)。移動導(dǎo)體周圍的磁場，如交流發(fā)電機(jī)。交變磁場穿過線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如變壓器等靜止設(shè)備。下面將用兩篇文章講

59、解導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動以及穿過線圈回路的磁通發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小和方向。直導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，右手定則穿過線圈的磁通發(fā)生變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢實(shí)驗(yàn)證明導(dǎo)線在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時(shí)會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；原理分析如下感應(yīng)電動勢將 一根直導(dǎo)線AB至于磁場中，并將該導(dǎo)線與測量電流的電流表相連（如右圖），當(dāng)導(dǎo)線AB從左向右與磁場作相對運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)線切割了磁力線，在AB導(dǎo)線中產(chǎn)生感 應(yīng)電動勢，由于這是閉合電路，此電動勢在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。所以電流表讀數(shù)出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。同時(shí)：如果導(dǎo)線AB從右向左運(yùn)動，回路中也有感應(yīng)電流，但電流表指 針偏轉(zhuǎn)方向會與前一種情況相反。但當(dāng)導(dǎo)線AB平行于磁力線方向作上、下

60、運(yùn)動時(shí)，電流表的指針不會偏轉(zhuǎn)。此實(shí)驗(yàn)表明(biomng)：只要導(dǎo)體切割磁力線，就有 HYPERLINK /chuji/dcgy/diancigy/534.html 感應(yīng)(gnyng)電動勢產(chǎn)生(chnshng)。感應(yīng)電動勢方向（或感應(yīng)電流方向）與磁場方向、導(dǎo)體運(yùn)動方向都有關(guān)系，他們之間的相互關(guān)系可用右手定則確定。感應(yīng)電動勢公式實(shí)驗(yàn)還證明，在均勻磁場中，導(dǎo)線做作其他歌磁力線運(yùn)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小與 HYPERLINK /chuji/dcgy/ccwll/472.html t _blank 磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線長度L、導(dǎo)體運(yùn)動的速度V、導(dǎo)體運(yùn)動方向與磁場方向之間的夾角（念西塔）的正弦有關(guān)。其數(shù)