1、什么是電路？電路是電流流通的路徑（就好比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)成電路，開關(guān)也屬于歸于導(dǎo)線中了。電流：物質(zhì)

2、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表示單位時間內(nèi)（字母t表示）通過導(dǎo)線橫截面的電量。電流計算公式如下：公式中，t作為時間單位用秒（s）計，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大小和方向都不隨時間變化而改變的電流叫直流電流

3、。這個很好理解，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推向另一點所做的功成為電壓。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，這個在計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，電壓計算公式是：上面公式中的U代表電壓、W代表電功率（單位焦耳）、q代

4、表電量（單位庫倫），功率除以電量就是電壓了。AB是指定出點A到點B之間的電壓和這兩點之間的電功率，有時候一般電路中沒有帶這兩個參數(shù)的簡寫形式：用上面的公式計算出了電壓那用什么單位來表示這個數(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我們都知道水可以流通是因為有水壓，那為什么有水壓呢？因為水位的高低不同，而電位也可以類比成這樣。一般情況下物體所帶正電荷越多，其電位越高。 如果把兩個有電位差的不

5、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、負(fù)載）電流可以說是從高位流向低位。從這一點出發(fā)，電路中每一點都有一定的點位。電路中某點的點位高低是一個相對值，他與所選取的參考點有關(guān)。在電路中任意兩點之間的電位差稱為這兩點之間的電壓。公式中A和B分別表示電位參考點。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，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

6、。應(yīng)當(dāng)指出的是：電壓和電位的區(qū)別在于，電壓是一個絕對值，不隨參考點的改變而改變；而電位是一個相對值，隨著參考點的改變而改變（因為參考點的改變必 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參考點之間的電位差。電動勢和電壓不僅使用同樣的單位，電動勢計算公式也和 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/45.html 電壓計算公式很是類似

7、：公式中W表示電源力將正電荷從負(fù)極移動到正極時所做的功，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（因為電壓的方向規(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，這個點位升的過程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。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

8、推動下從高電位移到低電位（同時克服負(fù)載做功）。什么是電阻：定義：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，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，計算公式如下：公式中，L

9、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

10、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)是表示一個物體或電路，從某一點到另外一點，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)的計算公式是：電導(dǎo)的單位是“西門子（S）”或者姆歐（）。類似的，電阻率（念作“rou”）的倒數(shù)成為電導(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)在電路中中使用以下簡要符號來表示

11、：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，他是將來分析和計算電路會經(jīng)常用到的主要依據(jù)。如右圖所示，實驗證明，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

12、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中的任意兩個量，便可以用歐姆定律計算出第三個量。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)行測量的，所以這些數(shù)值在電工的實際工作中是很容易得出的。這里的兩道歐姆定律計算試題適用于“ HYPERLINK /chuji/zhiliudian/ohms-law/

13、113.html t _blank 部分電路歐姆定律”，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)在有一個標(biāo)示字跡不清楚的電阻R，為了能夠測量這個電阻值而在電阻的兩端并聯(lián)一個電壓表，在電阻的一段串聯(lián)一個電流表。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，即在一個未知的電阻兩端加上一個直流電壓，使得電阻中通過一個電流。用電壓表和電流表測量出電壓、電流來，再根據(jù)歐姆定律即可計算出電阻。通過歐姆定律進(jìn)行計算：電壓3V除電流0.03A（毫安要轉(zhuǎn)換為安，若不理解點此 HYPER

14、LINK /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)計如果使用橫截面積為10平方毫米的鋁電線。請計算采用鋁導(dǎo)線的電壓隨時，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/oumudinglv/ t _blank 電阻計算公式可以得知這一點路中的鋁導(dǎo)線的電阻，然后再根據(jù)電壓損失的公式計算出鋁導(dǎo)線的電壓損失指。查表得知 HYPERLINK /yuanjian/124.

15、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。像上面的計算方式一樣代入公式中，計算出200米銅導(dǎo)線的總電阻：再通過公式計算出銅導(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算試題就講完了，題中提到了電壓損失的概念其實就是歐姆定律來計算出導(dǎo)體中那一部分電阻會影響到的電壓，這個對于電工的實際布線中應(yīng)該會較常用到。前面我們講過了“ HYPERLINK /chuji/zhiliudian/ohms-law/113.html t _blank

16、 部分電路歐姆定律”，但是歐姆定律在不同狀態(tài)電路中的計算公式是有少許嚴(yán)格層面上的差異，而這就是今天就要講的“閉合電路歐姆定律”了。我們先來看一個閉合電路圖，如下圖所示：當(dāng)合上開關(guān)“K”，這個閉合電路中就會有電流“I”流過，通過實驗證明，通過閉合電路中電流的大小是與 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/67.html t _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：上公式中各項字母標(biāo)識所代表的意思分別是：E電源的 HYPERLINK /chuji

17、/zhiliudian/gainian/67.html t _blank 電動勢，單位（V）；方向為負(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.html 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)，其實無論如何歐姆定律如何變化，

18、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，而只計算了R，但畢竟嚴(yán)格來說R0會影響E的大小，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算出的數(shù)值更為完整。不過電工實際工作中這類公式應(yīng)該用的不多，因為我們接觸的大多都是部分電路，也就是R=U/I這個公式。我們知道電路是由 HYPERLINK /chuji/zhiliud

19、ian/gainian/9.html t _blank 三個重要組成部分組成，分別是：電源、負(fù)載、鏈接導(dǎo)線。而電路的運行也有三種狀態(tài)，它們分別是：通路、斷路（也稱為開路）、短路。下面分別做個介紹：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1觸電處，就會接通負(fù)載與電源，電路中有電流流過，這時電路出于通路狀態(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被看作是一個負(fù)載。由此

20、可見：實際電源的輸出電壓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觸電處，電路就處于斷開狀態(tài)，并不是一個完整的斷路。因此被稱為斷路或者開路。開路時，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

21、么這時負(fù)載電阻為零（不考慮導(dǎo)線電阻的情況下）。這時就好比直接將電源的正極接到負(fù)極上。此時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)致線路過熱燒壞或者直接燒壞 電源，造成嚴(yán)重的安全事故即財產(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（比如保險絲），這一當(dāng)電流突然增大時可以瞬 間把保險絲燒壞，從而實現(xiàn)斷路而保護(hù)設(shè)備及電源的安全通俗解釋：電流將電能轉(zhuǎn)換成其他形式能量的過程所做的功即為電功。電能

22、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)器運轉(zhuǎn)、做功，這便是電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過程。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 電動勢時也介紹過，電場力推動電荷（產(chǎn)生電流）要做功

23、。而再看看 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/45.html l dh-2 t _blank 電壓計算公式可知，電場力移動電荷所做功為W=qU，再由 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/19.html l dh-2 t _blank 電流計算公式I=q/t（單位時間內(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

24、），時間單位是秒（s），電功單位為焦耳（J）。第二個公式W=Pt中，就是電功率（P）乘以時間（t），P=UI。所以其實 也就是把第一個公式中的UI替換成電功率P了。什么是電功率在單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率；其中單位時間為秒（s），所做的功就是指 HYPERLINK /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)備在單位時間內(nèi)做功的能力。如果您不太理解，那么筆者舉個例子：把電流比作水流，如果您有一次喝

25、了一大碗水，那么喝下去的這個水的重量就是您做的電功；而您總共花了10秒喝完，那么每秒喝水的多少也就是電功率啦。電功率計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)想到了電功率計算公式啦；我們繼續(xù)拿上面的喝水的例子來說明：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，那么計算公式就顯而易見了，將電功除以時間，所得的數(shù)值便是用電設(shè)備的電功率啦：上面的計算公式中P代表電功率，他的大小取決于電壓U和電流I兩個量的乘積，上面公式中各個字母所代表的含義如下：P HYPERLINK /chuji/zhiliudian/dgldlr/257.html 電功率

26、，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.html 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計算公式：P=UI=U/R，或者：P=IR（因為U=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

27、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)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（1h）所消耗的電能，即：1度=1千瓦小時實驗證明當(dāng)電流過導(dǎo)體時，由于自由電子的碰撞，導(dǎo)體的溫度會升高。這是因為導(dǎo)體吸收的點電能轉(zhuǎn)換成為熱能的緣故。這種現(xiàn)象叫做電流

28、的熱效應(yīng)。電流通過導(dǎo)體時所產(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，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

29、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復(fù)習(xí)。題目如下：有一條輸電電

30、線，來、回總長度L=100公里，線路電阻Ro=0.17歐/公里，現(xiàn)在需要計算當(dāng)這段輸電線通過電流I=260安的時候，線路上的電功率P和在一個月內(nèi)線路上的電能W。解題上題中的電線實際上是可以看作為一個用電設(shè)備，那么我們就按照電功率計算公式來計算出損耗的電功率，用焦耳楞次定律計算出消耗的電能。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線路的總電阻這個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）；電能損耗：W=Pt=11493024=827280（KWh），如換算成度，就是827280度電

31、；得出的電功率對于輸電線來說是不應(yīng)該有的，這個電功率被視作損耗電功率，而依據(jù)這個電功率得出的W是電能損耗，在電能損耗這一部，計算公式中的t通 常是按秒算的，但是計算中使用了3024，也就是每個月30天，一天24小時。所有得出的電能損耗是KWh單位的，也就是千瓦時。無論是我們電工的施工中還是在電機(jī)工程學(xué)中，分析與計算電路的基本定律除了大家在初中時就耳熟能詳?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，它們是分析和計算復(fù)雜

32、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.html 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，所謂節(jié)點指的是電路中三個或兩個以上的支路相連接的點。基爾霍夫電流定律指出：對于電路中的任何一個節(jié)點而言，在任何一個時間，流進(jìn)節(jié)點的電流等于流出節(jié)點的電流；也就是：節(jié)點電流之代數(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：在電流的匯合點處，電流的代數(shù)和等于零，之所以等于零，是因為習(xí)慣上規(guī)定：流進(jìn)節(jié)點的電流為正，流出節(jié)點的電流為負(fù)。另外，基爾霍夫電流定律

33、也被稱為“節(jié)點電流定律”，因為他通常應(yīng)用于節(jié)點處。它可以推廣到包圍這幾個節(jié)點的閉合面也是適用的。下面筆者畫一個圖為大家簡要講解一下：上圖中的“節(jié)點”的三條線路應(yīng)用基爾霍夫電流定律來說明，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?；鶢柣舴螂妷憾苫鶢柣舴螂妷憾芍赋觯簩τ陔娐分械娜我婚]合路徑而言，在任何一個時間，沿任一回路繞行方向（順時針方向或逆時針方向），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取正，相反時則取負(fù)。基爾霍夫電壓定律不僅應(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

34、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)證考點中還是在電機(jī)工程學(xué)中，并聯(lián)電路和 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/clbldl/327.html 串聯(lián)電路都是重要的考點，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以上的電阻，就是一個接著一個成串的鏈接在一起，組成一個沒有分支的電路，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，就是串聯(lián)電阻。這個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)電阻及電流和電壓的大小串聯(lián)電路電流：由于串聯(lián)電路沒有分支，所以電路中電流是相同的（就好比水流一樣

35、，水量都從一個線路流出時流量都是相同的，但有時候水可以堆積，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：因為串聯(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：因為：U1=IR1；U2=IR2；U3=IR3所以：U1：U2：U3=R1：R2：R3串聯(lián)電路

36、電功率：因為串聯(lián)電路各段電流相同，因此，各段功率也與對應(yīng)的電阻成正比分配，這一點我們可以通過變換的 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/dgldlr/257.html l 2 t _blank 電功率計算公式驗證：因為：P1=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上面的公式稱為分壓公式。其實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

37、為，串聯(lián)電阻越多，電流通過時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證：因為：U=U1+U2+U3所以：IR=IR1+IR2+IR3同時相乘的I可以去除，則得：R=R1+R2+R3當(dāng)R1=R2=R3=Ro時，R=3Ro，如此類推：n個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)電路計算題直流電機(jī)的串聯(lián)電阻電路計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，啟動時電流特別大，會損壞電機(jī)，為了限制這個啟動電流，啟動時在定子上先串聯(lián)上一個限流電阻。如果電源電壓U=220V，電機(jī)

38、的內(nèi)阻Ro=1，額定電流為10A；試計算不加啟動電阻（串聯(lián)電阻R）時的啟動電流；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），此時我們根據(jù)“串聯(lián)電路的總電阻等于各段電阻之和”來計算：歐姆定律：I=U/R；代入本題中：I=U（R+ro）計算電阻：R=（U-Iro）I=（220-201）20=10也可以先算出20A時所需要的電阻22020=11，再減去現(xiàn)有的電阻Ro=1的阻值

39、即可。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)電路中的電阻計算方法（本題是考點）。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)，我們可以計算出萬用表所能承受的電壓：計算前單位換算：50A=0.00005（A）；3K=3000（）；歐姆定律：U=IR=0.000053000=0.15V（當(dāng)然，現(xiàn)實中

40、萬用表承受電壓不會這么低）即不能直接接受10V電壓，否則萬用表會因為流過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)一個電阻R1限流：因為：U=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，那么用這個電壓就可以計算出應(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)、電池等實際電源都可以用一個 HYPERLINK /chuji/zhiliudian/gainian/67.html t _blank 電動勢E和一個內(nèi)電阻r串聯(lián)等效。這個E和r串聯(lián)

41、的電路稱為電壓源。當(dāng)內(nèi)電阻r=0時，稱為理想電壓源。在實際中，常常需要將幾個電壓源串聯(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個電壓源的串聯(lián)，總電動勢（我這用Ez表示）為各個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時取正，相反取負(fù)。電壓源總內(nèi)阻等于各個電壓源內(nèi)阻之和（相當(dāng)于串聯(lián)電阻），當(dāng)每個內(nèi)電阻用ro表示時：應(yīng)當(dāng)注意的是：電壓源串聯(lián)時，負(fù)載電流不能超過任何一個電壓源的額定電流。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，有兩個以上的電阻，他們的一端接在一起，另一端也連接在一起，兩個節(jié)點是以外加的電壓，形成一個又分支的

42、電路，這就叫做并聯(lián)電路。如上圖中的兩個燈泡便是并聯(lián)關(guān)系，當(dāng)然了控制燈泡的兩個開關(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。并聯(lián)電路電壓：由于各個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，所以各支路的電壓是相同的。并聯(lián)電路電流：由于各個支路電壓相等，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；因為：I1=U/R1；I2=U/R2；I3=U/R3所以：I1：I2：I3:=1/R1：1/R2：1/R3并聯(lián)電路電功率：由于各個并聯(lián)支路電壓相同，各支路電流又與電阻成反比分配，所以各個支路電功率與電

43、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：因為：I=I1+I2+I3所以：，即：在實際電路中，常遇到兩個電阻并聯(lián)的電路，這時總電阻可以用下式計算：，故：當(dāng)R1R2時；兩個組織相差很懸殊的電阻并聯(lián)后，其等值電阻更接近與小電阻值。當(dāng)R1=R2時，R=R12，如果有n個阻值相同的電

44、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算：，并聯(lián)電路計算題題目：有兩個電阻并聯(lián)，R1=2，R2=18，電源電壓為126V。求總電阻R和總電流I以及兩支路電流I1和I2，如右圖所示；解題：由公式：代入計算：（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I2=U/R2=12618=7A。負(fù)載電壓不超過一個電壓源的電動勢，而負(fù)載電流超過了電壓源的額定電流時，應(yīng)當(dāng)采用并聯(lián)電壓源。電壓源的

45、并聯(lián)條件是：各個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)，這些想象大家小時候玩磁鐵的時候已經(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。磁場特征我們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。

46、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)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，某點磁場的方向為改點切線方向。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。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)線的時候，也會在導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生磁場。磁場方向（右手定則）對于電流所長生的磁場，實驗和理論均已證明，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 /chu

47、ji/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)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，此時萬物的四個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

48、題方便，常常上右圖所示的符號（圓中間一個）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點，所以看到點就是垂直紙面向外，看到尾部的就說明方向是向里了）。在前一節(jié)課中我們學(xué)習(xí)了 HYPERLINK /chuji/dcgy/ccwll/403.html t _blank 電流的磁場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

49、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)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，它所受的電磁力為1牛頓（N）時的磁場感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)

50、強(qiáng)度B是個矢量，其方向就是磁針在磁場中某點靜止時N極別所指的方向。若在磁場中的各點處，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)了磁場

51、物理量中的 HYPERLINK /chuji/dcgy/ccwll/472.html t _blank 磁場強(qiáng)度（磁感應(yīng)強(qiáng)度），本節(jié)我們繼續(xù)學(xué)習(xí)第二個物理量：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，稱為通過這個面積的磁通量，用符號“”表示。因此可得知磁通量計算公式為：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。在電力工程計算中，也常采用麥克斯韋作單位，簡稱“麥”，韋

52、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截面的磁力線條數(shù)。由磁通量計算公式=BS得：這樣，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小就等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。由此得出一個結(jié)論：磁通密度是磁感應(yīng)強(qiáng)度的一個別名，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

53、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，應(yīng)視具體情況而選用合適的量。實驗表明，通電導(dǎo)體放在磁場中要受到磁場力的作用，這個力被稱為電磁力。電磁力公式磁場的電磁力的大小與 HYPERLINK /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

54、（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（=2時），此時通電導(dǎo)體在磁場中受到的電磁力最大，如果磁感應(yīng)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：左手定則通電導(dǎo)體在磁場中所受的電磁力方向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

55、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，實驗表明，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)象很有實際意義，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)生短路時過大的

56、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，電流能夠產(chǎn)生磁場，磁場具有能量（磁場能）， HYPERLINK /chuji/dcgy/503.html t _blank 磁場對電流有作用力，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。在一個閉合導(dǎo)體內(nèi)，這個電動勢可以產(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

57、場中切割磁力線的運動，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解導(dǎo)體在磁場中運動以及穿過線圈回路的磁通發(fā)生變化時產(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)電動勢實驗證明導(dǎo)線在磁場中作切割磁力線運動時會產(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動時，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)

58、電流。所以電流表讀數(shù)出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。同時：如果導(dǎo)線AB從右向左運動，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、下運動時，電流表的指針不會偏轉(zhuǎn)。此實驗表明：只要導(dǎo)體切割磁力線，就有 HYPERLINK /chuji/dcgy/diancigy/534.html 感應(yīng)電動勢產(chǎn)生。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)電動勢公式實驗還證明，在均勻磁場中，導(dǎo)線做作其他歌磁力線運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小與 HYPERLINK /chuji/dcgy/ccwll/472.html t _b

59、lank 磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線長度L、導(dǎo)體運動的速度V、導(dǎo)體運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)據(jù)額表達(dá)式為：上述公式中各符號代表的意思分別是：B：表示均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位（T、特）L：導(dǎo)體長度，單位（m、米）：磁場方向與導(dǎo)體運動方向之間的夾角，單位（、度）E：導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動勢，單位（V、伏）由上面的公式可知：當(dāng)=90是，此時E=BLV為最大值，而當(dāng)=0時，即導(dǎo)體沿著磁力線方向運動時，導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢為零。感應(yīng)電動勢方向：右手定則上面講到用右手定則來確定感應(yīng)電動勢方向與磁場、導(dǎo)體方向之間的關(guān)系，而之前我們也學(xué)過一個右手定則，叫做 HYPERLINK /chuji/dc

60、gy/ccwll/403.html t _blank 安倍右手定則（也叫右手螺旋定則），他們之間在理解上是有一點差別。此右手定則操作方法如右圖所示：伸開右手，讓磁力線垂直穿過掌心，使大拇指指向?qū)w切割磁力線的運動方向，其余四指指向就表示感應(yīng)電動勢方向。如果電路時閉合的，它也是感應(yīng)電流的方向（應(yīng)注意的是，伸開右手后，大拇指應(yīng)與其他四指在同一平面內(nèi)，并相互垂直）。發(fā)電機(jī)就是根據(jù)這一原理工作的，所以以前這個右手定則又稱為“發(fā)電機(jī)定則”。導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運動時會在導(dǎo)線兩端產(chǎn)生 HYPERLINK /chuji/dcgy/diancigy/534.html o 導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢及公