1、目錄,第一節(jié) 電路及基本物理量 實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)1驗(yàn)電筆與萬(wàn)用表的使用 第二節(jié) 歐姆定律 第三節(jié) 電功與電功率 第四節(jié) 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián) 第五節(jié) 電容器 第六節(jié) 基爾霍夫定律,電工學(xué)課件,了解電路的組成及三種狀態(tài)。 了解電流是如何產(chǎn)生的。 理解電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)的概念。 了解電阻的特性。,第一節(jié) 電路及基本物理量,在道路上連續(xù)不斷的、同一方向的汽車(chē)行列，被稱(chēng)為車(chē)流，供汽車(chē)行駛的、到達(dá)某目的地的專(zhuān)用道路被稱(chēng)為車(chē)道 。,由燈泡、電線、電池組成的，傳輸能量給燈泡使其發(fā)亮的導(dǎo)電回路被稱(chēng)為電路，在電路中電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。,一、電路的組成及作用 二、電流 三、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì) 四、電阻,一、電路的

2、組成及作用 1.電路由電源、負(fù)載、導(dǎo)線和控制裝置等組成。,電路,2.電路的作用 （1）傳輸和轉(zhuǎn)換電能 （2）傳輸和處理信息,二、電流,1.電流的形成 電荷的定向移動(dòng)形成了電流。,2.電流的大小 電流的大小是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷，即 常用的電流單位為安培（A），毫安（mA）、微安（A）。,（1）大小和方向都不隨時(shí)間而變化的電流稱(chēng)為穩(wěn)恒電流，簡(jiǎn)稱(chēng)直流 。,直流電,3.電流的方向 習(xí)慣性上把正電荷移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的正方向，因此，自由電子和負(fù)離子移動(dòng)的方向與電流方向相反。,（2）大小和方向都隨時(shí)間作相應(yīng)變化的電流，稱(chēng)為交變電流 ，簡(jiǎn)稱(chēng)交流。,交流電,4.電路的狀態(tài)與電流的關(guān)系 通路 開(kāi)

3、路 短路,三、電壓、電位和電動(dòng)勢(shì),1.電壓 電場(chǎng)力將單位正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)所做的功，稱(chēng)為a 、b兩點(diǎn)間的電壓，用Uab表示。電壓的單位為伏特（V）。,電壓,由于水壓的存在，水從A流到B,由于電壓的存在，正電荷由正極流向負(fù)極,電壓的參考方向有3種表示方法，如圖所示。,a）箭頭表示。 b）極性符號(hào)表示參考方向由正指向負(fù)。 c）雙下表表示參考方向由a指向b。,2.電位 如果在電路中選定一個(gè)參考點(diǎn)（即零電位點(diǎn)），則電路 中某一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓即為該點(diǎn)的電位，電位的單位 也是伏特（V）。電位通常用V或表示，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，仍用U 表示電位，如a、b點(diǎn)的電位可以分別計(jì)為Ua、Ub。,3.電動(dòng)勢(shì) 電源的作

4、用和水泵相似，它通過(guò)不斷地將正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移向正極，從而使電源的正、負(fù)極之間始終保 持一定的電位差（電壓），這樣電路中才能有持續(xù)的電流。 電源移動(dòng)正電荷的能力用電動(dòng)勢(shì)表示，符號(hào)為E，單位為伏特（V）。 電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極 。,一節(jié)5號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,四、電阻,1.電阻與電阻率 當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，由于做定向移動(dòng)的電荷會(huì)和導(dǎo)體內(nèi)的帶電離子發(fā)生碰撞，所以導(dǎo)體在通過(guò)電流的同時(shí)也對(duì)電流起著阻礙作用，這種對(duì)電流的阻礙作用稱(chēng)為電阻。,電阻的單位為歐姆（），比較大的單位還有千歐（k）,兆歐（M）。它們之間的換算

5、關(guān)系為， 1M=1000K 1k=1000 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的材料，長(zhǎng)度(L)和橫截面積(S)，可按下式計(jì)算。,電阻率的大小反映了物體的導(dǎo)電能力。電阻率小、容易導(dǎo)電的物體稱(chēng)為導(dǎo)體; 電阻率大、不容易導(dǎo)電的物體稱(chēng)為絕緣體; 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體稱(chēng)為半導(dǎo)體。,導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體,2.電阻與溫度的關(guān)系 各種材料的電阻率都隨溫度變化而變化，一般來(lái)說(shuō)，金 屬的電阻率隨溫度升高而增大；電解液、半導(dǎo)體和絕緣體的 電阻率則隨溫度升高而減??；而有些合金，如錳銅合金和鎳 銅合金的電阻幾乎不受溫度變化的影響，常用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電 阻。,3電阻器的選用 常用電阻器可分為固

6、定電阻器和可變電阻器兩大類(lèi)。,4電阻器的主要指標(biāo) （1） 標(biāo)稱(chēng)阻值 標(biāo)稱(chēng)阻值即電阻器的標(biāo)準(zhǔn)電阻值。在設(shè)計(jì)電路時(shí), 經(jīng)常會(huì)用到各種各樣阻值的電阻器,而作為電阻器的生產(chǎn)廠家, 為了生產(chǎn)效率和物料管理的方便, 不可能產(chǎn)生太多種類(lèi)阻值的電阻。因此, 國(guó)家規(guī)定了一系列的標(biāo)稱(chēng)阻值。標(biāo)稱(chēng)阻值= 有效數(shù)字（標(biāo)稱(chēng)系列值） 倍乘 。 （ 2 ）允許偏差 允許偏差是指電阻真實(shí)值與標(biāo)稱(chēng)值之間允許的誤差值。,（ 3 ） 額定功率 額定功率也稱(chēng)標(biāo)稱(chēng)功率, 是指在一定的條件下, 電阻器長(zhǎng)期連續(xù)工作所允許消耗的最大功率。常用小型電阻器的標(biāo)稱(chēng)功率一般分為1/20 W、1/8 W、1/4 W、1 W、2 W 等, 選用電阻器時(shí)一

7、定要考慮其額定功率, 以保證電阻器的安全工作。,實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)1驗(yàn)電筆與萬(wàn)用表的使用,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握驗(yàn)電筆的使用方法。 2掌握萬(wàn)用表的使用方法。 二、實(shí)驗(yàn)器材 驗(yàn)電筆、模擬式萬(wàn)用表。,三、驗(yàn)電筆的使用 驗(yàn)電筆又稱(chēng)試電筆, 簡(jiǎn)稱(chēng)電筆，常用于檢查低壓導(dǎo)體和電氣設(shè)備是否帶電。 驗(yàn)電筆分為旋具式、數(shù)字式和筆式三種。,驗(yàn)電筆,四、練習(xí)使用萬(wàn)用表 萬(wàn)用表是一種多用途、多量程的電工測(cè)量?jī)x表。常用的萬(wàn)用表有模擬式和數(shù)字式兩大類(lèi)。,萬(wàn)用表 a)模擬式 b)數(shù)字式,電工學(xué)課件,1理解部分電路歐姆定律。 2理解全電路歐姆定律。,第二節(jié) 歐姆定律,要使燈泡變暗，有什么辦法呢？,相同的燈泡，但發(fā)光程度不同，說(shuō)明流過(guò)它

8、們的電流不同。那么電流可能和什么因素有關(guān)呢？ 從上述實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論：減小電壓，可以減小電流；保 持電壓不變，增大電阻，也可以減小電流。 那么電壓、電流和電阻這三者到底有什么關(guān)系呢？,一、部分電路歐姆定律 二、全電路歐姆定律,一、部分電路歐姆定律,1.部分電路：只含有負(fù)載而不包含電源的一段電路稱(chēng)為部分電路 。 2.部分電路歐姆定律的內(nèi)容是：流過(guò)導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。公式為,二、全電路歐姆定律,1.全電路：含有電源的閉合電路 。 2.全電路歐姆定律：全電路中的電流與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比與電路的總電阻（內(nèi)電路電阻與外電路電阻之和）成反比，公式為,簡(jiǎn)單的全電路,電源電

9、動(dòng)勢(shì),【例】設(shè)內(nèi)阻r=0.2，電阻R=9.8，電源電動(dòng)勢(shì)E=2V，不 計(jì)電壓表和電流表對(duì)電路的影響，求開(kāi)關(guān)在不同位置時(shí)，電 壓表和電流表的讀數(shù)各位多少？ 解: 開(kāi)關(guān)接“1”位置：電路處于短路狀態(tài)，電壓表的讀數(shù)為零；電流表中流過(guò)的短路電流為,開(kāi)關(guān)接“2”位置：電路處于開(kāi)路狀態(tài)，電壓表的讀數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值，即2V；電流表流過(guò)的電流為零，即I斷=0。 開(kāi)關(guān)接“3”位置：電路處于通路狀態(tài)，電流表的讀數(shù)為 電壓表的讀數(shù)U=IR=0.29.8=1.96V 或U=E-Ir=2-0.20.2=1.96V,電工學(xué)課件,掌握電功和電功率的概念。 了解電流熱效應(yīng)的應(yīng)用。 了解負(fù)載額定值的概念。,第三節(jié) 電功與電

10、功率,搬運(yùn)工將重物舉到高處，這是人力做功，消耗的是體能；使用電動(dòng)葫蘆同樣也能把重物舉到高處，這是電流功，消耗的是電能，在生產(chǎn)、生活的過(guò)程中，只要我們注意觀察，電流做功的現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。,一、電功 二、電功率 三、電流的熱效應(yīng) 四、負(fù)載的額定值,一、電功,1電功的概念 電流所做的功，簡(jiǎn)稱(chēng)電功。用字母W表示。,電流做功，將電能轉(zhuǎn)換為光能和熱能。,電流做功，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。,2電功的大小 實(shí)驗(yàn)表明，電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的乘積，即 W=UIt 3電功的單位 電功的國(guó)際單位是焦耳( J )，日常生活中也常用度( kWh )。 1度 1千瓦小時(shí)

11、= 3.6106 焦,4測(cè)量電路消耗電能的儀表電能表,機(jī)械式電能表,電子式電能表,二、電功率,電功率：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。用字母P表示，單位為瓦特（W)。,三、電流的熱效應(yīng),1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 。 2. 焦耳楞次定律 電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，與電流的平方、導(dǎo)體的電阻以及通電的時(shí)間成正比，即 Q的單位是焦耳（J）。,電流熱效應(yīng)的利用 在日常生活中有一些電器設(shè)備就是利用了電流的熱效應(yīng) 。,電飯鍋,電吹風(fēng),電熨斗,電流熱效應(yīng)的危害 元器件和電氣設(shè)備發(fā)熱過(guò)多，不僅消耗電能，而且會(huì) 加速絕緣材料的老化，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起電氣火災(zāi)。,電氣元件和設(shè)備能夠長(zhǎng)期安全工作時(shí)所允許的

12、最大電流、 最大電壓和最大功率分別稱(chēng)為它們的額定電流、額定電壓和 額定功率。一般元器件和設(shè)備的額定值都標(biāo)在其明顯位置 。,四、負(fù)載的額定值,燈泡的額電壓為220V，額定功率為25W,電氣設(shè)備在額定功率下的工作狀態(tài)稱(chēng)為額定工作狀態(tài)， 也叫滿載；低于額定功率的工作狀態(tài)叫輕載；高于額定功率 的工作狀態(tài)叫過(guò)載或超載。由于過(guò)載很容易燒壞用電器，所 以一般不允許出現(xiàn)過(guò)載。,電工學(xué)課件,掌握電阻串聯(lián)的特點(diǎn)及應(yīng)用。 掌握電阻并聯(lián)的特點(diǎn)及應(yīng)用。 了解電阻混聯(lián)的應(yīng)用。,第四節(jié) 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián),如果你的MP3不響了，檢查后發(fā)現(xiàn)有一個(gè)200歐姆的電阻燒壞了，需要更換但是你手邊只有一個(gè)100歐和幾個(gè)10歐的電阻

13、，能否用它們組合起來(lái)，使組合的電阻相當(dāng)于一個(gè)200歐的電阻呢？學(xué)習(xí)了電阻串并聯(lián)的知識(shí)后，你就會(huì)知道這種等效替換是可以實(shí)現(xiàn)的。,一、電阻的串聯(lián) 二、電阻的并聯(lián) 三、電阻混聯(lián)電路,一、電阻的串聯(lián) 把多個(gè)元件逐個(gè)順次連接起來(lái)，就組成了串聯(lián)電路。,電阻串聯(lián)電路具有以下特點(diǎn)： 電路中流過(guò)每個(gè)電阻的電流都相等。 電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的分電壓之和，即,電路的等效電阻（即總電阻）等于各電阻兩端的分電壓之和，即 電路中各個(gè)電阻兩端的電壓與它的阻值成正比，即 上式表明，在串聯(lián)電路中，阻值越大的電阻分配到的電壓越大；反之電壓越小。,若已知R1和R2兩個(gè)電阻串聯(lián)，并聯(lián)電路的總電壓為U，可得分壓公式,家庭中使

14、用的電燈，電風(fēng)扇，電視機(jī)、電冰箱、空調(diào)器、洗衣機(jī)等電器，是以并聯(lián)的形式連接在電路中，各自安裝一個(gè)開(kāi)關(guān)，可以分別控制，互不影響。,二、電阻并聯(lián),并聯(lián)電路：把多個(gè)元件連接到電路中相同的兩點(diǎn)之間，由同一電壓供電，就組成了并聯(lián)電路。,電路并聯(lián)電路具有以下特點(diǎn) 電路中各電阻兩端的電壓相等，且等于電路兩端的電壓。 電路的總電流等于流過(guò)各電阻的電流之和，即：,電路的等效電阻（即總電阻）的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即 電路中通過(guò)各支路的電流與支路的阻值成反比，即,若已知R1和R2兩個(gè)電阻并聯(lián)，并聯(lián)電路的總電流為I，可得分流公式,電阻并聯(lián)電路的主要應(yīng)用 凡是額定工作電壓相同的負(fù)載都采用并聯(lián)工作方式。這樣每個(gè)

15、負(fù)載都是一個(gè)獨(dú)立控制回路，任一負(fù)載的正常起動(dòng)或關(guān)斷都不影響其他負(fù)載的使用。 例如：工廠中的電動(dòng)機(jī)、電爐以及各種照明燈具等都是并聯(lián)工作。 獲得較小阻值的電阻。 擴(kuò)大電流表的測(cè)量電流的量程。,【例】有一只萬(wàn)用表，表頭等效內(nèi)阻=10k，滿刻度電流 （即允許通過(guò)的最大電流）=50A，如改裝成量程為10V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)多大的電阻？ 解：按題意，當(dāng)表頭滿刻度時(shí)，表頭兩端電壓Ua為 設(shè)量程擴(kuò)大到10V需要串入的電阻為Rx,則,三、混聯(lián)電路,1.混聯(lián)：電路中元件既有串聯(lián)又有并聯(lián)的連接方式稱(chēng)為混聯(lián) 。 2.計(jì)算混聯(lián)電路的方法：畫(huà)出等效電路圖，即把原電路整理成較為直觀的串、并聯(lián)關(guān)系的電路圖，然后計(jì)算其等效電阻。

16、,【例】已知R1 = R2 = R3 = 2，R4 = R5 = 4，試求A、B間的等效電阻RAB。 解： 1）為了便于看清各電阻之間的連接關(guān)系，在原電路中標(biāo)出字母A、B、C。,2）將A、B、C各點(diǎn)沿水平方向排列，并將R1R5依次填入相應(yīng)的字母之間。R1與R2串聯(lián)在A、C間，R3在B、C之間，R4在A、B之間，R5在A、C之間，即可畫(huà)出等效電路圖。 3）由等效電路可求出AB間的等效電阻，即： R12 = R1+ R2 = 2 + 2 = 4 R125 = R12 / R5 = 2 R1253 = R125 + R3 = 2 + 2 = 4 RAB = R1235 / R4 = = 2,電工學(xué)課

17、件,了解電容器的基本結(jié)構(gòu) 了解電容器的充放電特性,第五節(jié) 電容器,電風(fēng)扇不能轉(zhuǎn)動(dòng)，檢查發(fā)現(xiàn)，原來(lái)是啟動(dòng)電容器壞了,音響設(shè)備關(guān)斷電源后，音樂(lè)聲還能延續(xù)一段時(shí)間才停止，這是由于電源電路中的電容器還存有一定電荷的緣故,一、電容器 二、電容量 三、電容器表示方法 四、電容器的充電和放電,一、電容器 1.電容器簡(jiǎn)稱(chēng)電容，是構(gòu)成電路的基本元之一，在電子產(chǎn)品和電氣設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。 電力電容 電解電容 滌綸電容 瓷介電容 可變電容,2.電容器的結(jié)構(gòu) 兩個(gè)相互絕緣又靠得很近的導(dǎo)體就組成了一個(gè)電容器。這兩個(gè)導(dǎo)體稱(chēng)為電容器的兩個(gè)極板，中間的絕緣材料稱(chēng)為電容器的電介質(zhì)。,二、電容量 對(duì)某一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，電荷量與電

18、壓的比值是一個(gè)常數(shù)；但是對(duì)于不同的電容器，這個(gè)比值一般是不相同的。因此，可用這比值來(lái)反映電容器儲(chǔ)存電荷的能力。我們把這一比值稱(chēng)為電容器的電容量，簡(jiǎn)稱(chēng)電容。用符號(hào)C表示。 三、電容器表示方法 1.電容器的符號(hào) 常用電容器：,2電容器容量的表示方法 （1）文字符號(hào)法 將需要標(biāo)志的主要參數(shù)與技術(shù)性能用文字、數(shù)字符號(hào)有規(guī)律的組合標(biāo)志在產(chǎn)品的表面上。采用文字符號(hào)法時(shí)，將容量的整數(shù)部分寫(xiě)在容量單位標(biāo)志符號(hào)前面，小數(shù)部分放在單位符號(hào)后面。 例如：3.3pF標(biāo)志為3p3； 1000pF標(biāo)志為1n； 6800標(biāo)志為6n8； 2.2F標(biāo)志為22。 （2）數(shù)字表示法 體積較小的電容器常用數(shù)字標(biāo)志法。一般用三位整數(shù)，

19、第一位、第二位為有效數(shù)字，第三位表示有效數(shù)字后面零的個(gè)數(shù)，單位為皮法（pF），但是當(dāng)?shù)谌粩?shù)是9時(shí)表示10-1。 例如：“243”表示容量為24000 pF。,四、電容器的充電和放電 1.電容器的充電 當(dāng)開(kāi)關(guān)SA置于接點(diǎn)“1”，電源便向電容器充電。開(kāi)始時(shí)燈泡較亮，然后迅速變暗，從電流表可以觀察到充電電流由大到小的變化，從電壓表可以觀察到電容器兩端電壓由小到大的變化。燈泡很快就熄滅，電流表指針回到零，電壓表所示電壓值接近于電源電動(dòng)勢(shì)，這表明電容器已充滿了電荷。,2.電容器的放電 電容器充電結(jié)束后，將開(kāi)關(guān)置于接點(diǎn)“2”，燈泡閃亮了一下，很快就熄滅。在這一過(guò)程中，電容器相當(dāng)于一個(gè)等效電源。負(fù)極板上的負(fù)電荷在電容器兩極板間電場(chǎng)電容器力的作用下不斷移出，與正極板的正電荷中和，電容器兩端的電壓也隨之而下降，直至兩極板上電荷完全中和。這時(shí)電容器兩極板間電壓為零，電路中電流也為零。,【例】1. 用文字符號(hào)法完成下題： 6p8的容量為 ；2.4pF的標(biāo)志為 。