電路和電路圖教學(xué)課件第一章電路基礎(chǔ)概念導(dǎo)入什么是電路？閉合回路系統(tǒng)電路是由電子元件和導(dǎo)線組成的閉合回路，為電流提供完整的流動路徑能量傳遞載體電流在電路中流動，完成電能的傳輸、轉(zhuǎn)換和利用過程電路的基本組成電源提供電能的裝置，如電池、直流電源等。電源是電路的動力源，為電流提供推動力，維持電路中的電位差。導(dǎo)線連接各元件的導(dǎo)體，通常由銅線制成。導(dǎo)線提供電流的流動路徑，其電阻很小，不會顯著影響電路性能。用電器消耗電能的設(shè)備，如燈泡、電阻等負(fù)載。用電器將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如光能、熱能或機(jī)械能。控制元件電路的閉合與斷開閉合電路所有元件形成完整回路，電流能夠連續(xù)流動，電路正常工作。此時用電器能夠獲得電能并發(fā)揮作用。電流路徑完整電路正常工作能量有效傳遞斷開電路回路中存在斷點(diǎn)，電流無法形成完整路徑，電路停止工作。用電器無法獲得電能。電流路徑中斷電路停止工作能量傳遞中斷掌握電路閉合與斷開的概念對于理解電路工作原理至關(guān)重要。就像水管系統(tǒng)一樣，只有管路完整才能正常供水。電路圖與實(shí)物電路的關(guān)系實(shí)物電路真實(shí)的電子元件和導(dǎo)線連接，具有實(shí)際的物理形態(tài)和特性電路圖使用標(biāo)準(zhǔn)符號表示的電路簡化圖，清晰展現(xiàn)電路的連接關(guān)系和工作原理電路圖是電路設(shè)計和分析的重要工具，它將復(fù)雜的實(shí)物電路抽象為簡潔的符號表示。通過電路圖，工程師可以快速理解電路結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確搭建實(shí)物電路，并進(jìn)行理論分析。這種符號化表示方法是電子技術(shù)領(lǐng)域的通用語言，掌握它是學(xué)習(xí)電路的關(guān)鍵技能。第二章電路圖符號識讀電路圖符號是電子工程的通用語言。本章將詳細(xì)介紹各種常用元件的標(biāo)準(zhǔn)符號，幫助您建立符號與實(shí)物元件的對應(yīng)關(guān)系，為后續(xù)的電路分析和設(shè)計打下堅實(shí)基礎(chǔ)。常見電路元件符號電池符號長線代表正極，短線代表負(fù)極。多個電池串聯(lián)時符號依次排列。電阻符號鋸齒形或矩形表示，用于限制電流和分壓。阻值通常標(biāo)注在旁邊。燈泡符號圓圈內(nèi)有交叉線或螺旋線，表示將電能轉(zhuǎn)化為光能的負(fù)載。開關(guān)符號兩個觸點(diǎn)和可動開關(guān)臂，控制電路的通斷狀態(tài)。導(dǎo)線符號直線表示導(dǎo)線，交叉點(diǎn)用黑點(diǎn)表示連接，無黑點(diǎn)表示不連接。電子元件符號擴(kuò)展二極管與LED箭頭形符號表示單向?qū)щ娞匦?，LED符號在箭頭旁加光線標(biāo)記二極管：三角形+直線LED：添加發(fā)光箭頭注意極性方向電容器兩條平行線表示電容器，儲存電荷的元件普通電容：兩平行線電解電容：帶極性標(biāo)記可變電容：帶箭頭電感與三極管電感用螺旋線表示，三極管有三個電極電感：螺旋或弧線NPN三極管PNP三極管電路圖繪制規(guī)則01導(dǎo)線表示規(guī)范使用直線代表導(dǎo)線，交叉處需明確標(biāo)記是否連接。有連接用黑實(shí)點(diǎn)，無連接線條跳躍。02元件符號標(biāo)準(zhǔn)元件符號要按標(biāo)準(zhǔn)繪制，擺放整齊美觀，便于識別。相同元件使用相同符號。03方向與標(biāo)注標(biāo)注電流方向、電壓極性，元件參數(shù)值。使用箭頭表示電流流向。04布局優(yōu)化合理安排元件位置，避免線條交叉過多，保持圖面清晰整潔。第三章串聯(lián)電路串聯(lián)電路是最基本的電路連接方式之一。理解串聯(lián)電路的特性對于掌握電路分析方法具有重要意義。本章將深入探討串聯(lián)電路的定義、特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用。串聯(lián)電路定義鏈?zhǔn)竭B接電路中的元件像鏈條一樣依次連接，形成單一的電流路徑，每個元件都在同一條電流通道上。電流唯一整個電路只有一條電流路徑，電流必須依次通過每一個元件，無法繞過任何一個元件。串聯(lián)電路就像一條單行道，所有車輛（電流）必須按照固定路線依次通過每個路段（元件）。這種連接方式?jīng)Q定了串聯(lián)電路的獨(dú)特性質(zhì)和應(yīng)用場合。串聯(lián)電路特點(diǎn)電流相等通過各元件的電流大小相同，符合電流連續(xù)性原理電壓分配電源電壓按各元件阻值比例分配，阻值大的元件分得電壓大整體性強(qiáng)任一元件斷開，整個電路停止工作，具有"牽一發(fā)動全身"的特點(diǎn)電阻相加總電阻等于各個電阻之和，R總=R1+R2+...+Rn串聯(lián)電路實(shí)例演示實(shí)驗(yàn)設(shè)置搭建兩個燈泡串聯(lián)的簡單電路，觀察以下現(xiàn)象：兩個燈泡亮度可能不同開關(guān)控制所有燈泡一個燈泡損壞時的影響電流表在不同位置的讀數(shù)觀察要點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證串聯(lián)電路的理論特性，加深對串聯(lián)電路工作原理的理解。注意觀察燈泡亮滅的同步變化。串聯(lián)電路圖繪制練習(xí)繪制電源首先畫出電池符號，標(biāo)明正負(fù)極添加負(fù)載依次連接兩個燈泡符號加入控制在合適位置添加開關(guān)符號標(biāo)注方向用箭頭標(biāo)出電流方向和電壓分布練習(xí)提示：繪制時要保持符號標(biāo)準(zhǔn)化，線條整齊，標(biāo)注清晰。記住在串聯(lián)電路中，電流方向是從正極出發(fā)，經(jīng)過所有元件后回到負(fù)極。第四章并聯(lián)電路并聯(lián)電路是另一種基本的電路連接方式，它與串聯(lián)電路有著截然不同的特性。并聯(lián)電路在實(shí)際生活中應(yīng)用更為廣泛，如家庭用電系統(tǒng)。本章將全面介紹并聯(lián)電路的原理和特點(diǎn)。并聯(lián)電路定義分支連接電路元件并列連接在兩個公共節(jié)點(diǎn)之間，形成多條獨(dú)立的電流分支路徑。電壓統(tǒng)一各個分支兩端的電壓相等，都等于電源電壓，這是并聯(lián)電路的基本特征。并聯(lián)電路就像城市的道路網(wǎng)絡(luò)，從同一起點(diǎn)到同一終點(diǎn)有多條道路可選。每條道路（分支）都是獨(dú)立的，互不干擾，但起點(diǎn)和終點(diǎn)的"海拔高度"（電壓）是相同的。并聯(lián)電路特點(diǎn)獨(dú)立工作各支路元件獨(dú)立工作，相互不影響，一個元件的狀態(tài)改變不會影響其他元件的正常運(yùn)行局部故障單個支路斷開只影響該支路，其他支路繼續(xù)正常工作，提高了系統(tǒng)的可靠性電阻特性總電阻小于任一支路電阻，1/R總=1/R1+1/R2+...+1/Rn，增加并聯(lián)支路會減小總電阻并聯(lián)電路實(shí)例演示獨(dú)立控制實(shí)驗(yàn)觀察一個燈泡熄滅后，另一個燈泡依然正常發(fā)光的現(xiàn)象分支開關(guān)控制每個支路可以獨(dú)立控制，實(shí)現(xiàn)靈活的電路管理通過實(shí)際操作驗(yàn)證并聯(lián)電路的理論特性。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑庇^地展示并聯(lián)電路各支路的獨(dú)立性，幫助理解為什么家庭電路采用并聯(lián)連接方式。當(dāng)一個房間的燈壞了，不會影響其他房間的照明。并聯(lián)電路圖繪制練習(xí)01繪制主干先畫電源和主要連接線02添加分支在公共節(jié)點(diǎn)間畫出并列分支03放置元件在各分支上放置相應(yīng)的元件符號04完善標(biāo)注標(biāo)注電流分配和電壓大小繪圖要點(diǎn)：確保所有分支都連接到相同的兩個節(jié)點(diǎn)上，這是并聯(lián)電路的關(guān)鍵特征。電流在節(jié)點(diǎn)處分流，在匯合點(diǎn)處合流。第五章電動勢與閉合電路歐姆定律深入理解電源的本質(zhì)特性和閉合電路中的能量分配規(guī)律。本章將介紹電動勢概念、內(nèi)阻效應(yīng)，以及如何應(yīng)用閉合電路歐姆定律分析實(shí)際電路問題。電動勢的定義驅(qū)動能力電動勢表示電源推動電荷運(yùn)動、維持電流的能力大小，是電源的本征特性參數(shù)開路電壓電動勢在數(shù)值上等于電源開路時兩端的電壓，此時沒有電流流過內(nèi)阻電動勢是描述電源特性的重要物理量，它反映了電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。理解電動勢概念有助于深入分析電源在電路中的行為表現(xiàn)。閉合電路歐姆定律基本公式其中：I-電路中的電流\varepsilon-電源電動勢R-外電阻（負(fù)載電阻）r-內(nèi)電阻（電源內(nèi)阻）電壓分配電動勢的能量分配在兩部分：外電壓：U=IR內(nèi)電壓：U_r=Ir總電壓：\varepsilon=U+U_r路端電壓與電流關(guān)系斷路狀態(tài)當(dāng)電路斷開時，I=0，路端電壓U=\varepsilon，此時電壓表測量值等于電動勢負(fù)載變化隨著負(fù)載電流增大，內(nèi)阻壓降增加，路端電壓減小，U=\varepsilon-Ir短路極限短路時路端電壓為零，電流達(dá)到最大值I_{max}=\varepsilon/r，對電源有害功率與能量轉(zhuǎn)化電源總功率P_{總}=\varepsilonI電源產(chǎn)生的總功率有用功率P_{有用}=UI=I^2R負(fù)載獲得的有效功率內(nèi)阻功率P_{內(nèi)}=I^2r內(nèi)阻消耗的功率效率關(guān)系\eta=\frac{P_{有用}}{P_{總}}=\frac{R}{R+r}電源工作效率第六章常用電子元件介紹與實(shí)驗(yàn)電子元件是構(gòu)建電路的基本單元。本章將介紹幾種最常用的電子元件，包括它們的特性、識別方法和基本應(yīng)用，并通過實(shí)際實(shí)驗(yàn)加深理解。電阻器與電阻色環(huán)識別電阻的作用電阻器是電路中最基本的元件，主要功能包括：限制電流大小分壓和分流調(diào)節(jié)電路參數(shù)保護(hù)其他元件色環(huán)編碼識別01四色環(huán)電阻前兩環(huán)為數(shù)字，第三環(huán)為倍數(shù)，第四環(huán)為精度02五色環(huán)電阻前三環(huán)為數(shù)字，第四環(huán)為倍數(shù)，第五環(huán)為精度LED與二極管實(shí)驗(yàn)LED極性識別LED具有明顯的極性特征，長引腳為正極（陽極），短引腳為負(fù)極（陰極）保護(hù)電阻LED工作時必須串聯(lián)限流電阻，防止電流過大燒毀LED單向?qū)щ娦远O管只允許電流單方向流過，反向時截止，正向時導(dǎo)通開關(guān)與控制電路1單刀單擲開關(guān)最簡單的開關(guān)類型，只有一個輸入和一個輸出，控制電路的通斷2開關(guān)符號規(guī)范電路圖中用標(biāo)準(zhǔn)符號表示，開路和閉路狀態(tài)要清晰表達(dá)3控制電路應(yīng)用開關(guān)是控制電路的核心，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和自動控制功能控制電路的基本原理是通過開關(guān)元件改變電路的連接狀態(tài)，從而控制電路的工作模式。這是電路設(shè)計中的重要概念。課程總結(jié)與實(shí)踐建議理論基礎(chǔ)掌握電路基本概念、定律和