1、2,1.課程性質,是高等學校理工科非電類專業(yè)必修的一門技術基礎課程。,2.教學目標,通過本課程的學習，使學生獲得電工和電子技術必要的基本理論、基本知識和基本技能，了解電工和電子技術的應用及發(fā)展概況，為學習后續(xù)課程以及從事與本專業(yè)有關的工程技術等工作打下一定的基礎。,前言,3,4.成績評定,平時（考勤、作業(yè)、實驗）：30%,考試：70%,3.學時,多學時：60+20,5.參考書,唐介主編電工學，高教,秦曾煌主編電工學(第六版上下冊)，高教,電工學相關習題解答,少學時：40+16,4,6.教學網(wǎng)站,校外 7,南昌大學網(wǎng)絡教學平臺,校外 ,7.本課件適用專業(yè),計算機

2、、機制、熱能、材料、車輛工程、物理、光信息、金屬材料、生物、生化、工業(yè)工程、發(fā)酵、給排水、土木、水電、食品、食質、環(huán)工、高分子、無機材料、汽車機械基礎等專業(yè)。,5,1.1 電路的基本物理量及其方向,1.2 電路的組成和作用,1.3 電路的基本定律,1.4 電路的三種工作狀態(tài),1.5 電路中電位的計算,第1章 電路的基本概念與基本定律,教學內容,6,了解電路模型及其理想電路元件的意義；理解電壓、電流參考方向的意義；理解電路基本定律并能正確應用；了解電源的有載工作、開路與短路狀態(tài)，并能理解電功率和額定值的意義；掌握分析與計算簡單直流電路和電路中各點電位的方法。,教學要求,重點,電壓和電流的參考方向

3、，基爾霍夫定律， 電路中電位的概念及計算。,難點：,7,項目一 直流電路的基本物理量,【知識要求】 了解電路的組成及基本電路模型。 了解電路的基本物理量。 理解和掌握歐姆定律及其計算。 了解電路的有載工作、開路與短路狀態(tài)。 【能力要求】 學會使用基本電工儀表。 學會測量電路的基本物理量。,8,一、相關知識,(一)電路及基本電路模型 電流經(jīng)過的路徑稱為電路。最基本的電路由電源、負載、開關和連接導線組成。 (1)電源是把非電能轉換為電能并向外提供的設備，如發(fā)電機、干電池、蓄電池等。 (2)負載是電路中取用電能設備的總稱，它把電能轉換成其他形式的能。,9,一、相關知識,如電燈把電能轉換成光能，電爐把

4、電能轉換成熱能，電動機把電能轉換成機械能等。 (3)開關屬于控制電器，用于控制電路的接通或斷開。 (4)連接導線將電源和負載連接起來，擔負著電能的傳輸和分配。,10,一、相關知識,圖1-1(a)所示為由干電池、小電珠、開關和連接導線構成的一個簡單直流電路。 圖1-1(b)所示為該電路的基本電路模型。,實物接線圖,基本電路模型,11,第一節(jié) 電路的基本物理量及其正方向,一、電流 電荷在電場作用下有規(guī)則的定向運動，稱為電流。 在金屬導體內的電流是由于導體的內部自由電子在電場力的作用下有規(guī)則的運動而形成的。電流在數(shù)值上等于單位時間內通過某一導體橫截面的電荷量。如果電流用 I 表示，電荷量用q表示，時

5、間用t表示，則得 I=q/t,下一頁,12,圖1-1 金屬導體中的電流方向,返回,式中q為時間t通過導體橫截面S的電荷量。 如圖1-1所示。,13,電流的方向 習慣上規(guī)定正電荷移動的方向為電流的方向， 自由電子和負離子移動的方向跟電流方向相反。,第一節(jié) 電路的基本物理量及其正方向,金屬導體中的電流方向,14,第一節(jié) 電路的基本物理量及其正方向,電流的正方向是電路中一個非常重要的概念，在學習中應注意以下幾點： （1）電流的實際方向是客觀存在的，而其正方向是根據(jù)計算的需要任意選取的，正方向一經(jīng)選定后，在電路分析和計算過程中就必須以此為依據(jù)，不能隨意改動。 （2）同一電流，若正方向選擇不同，其數(shù)值相

6、等而符號相反。因此，電流值的正負只有在選定正方向下才有意義。 （3）電路中的基本公式和結論，都是在一定的正方向下得出來的。應用時必須注意正方向的選擇。,下一頁,上一頁,15,（4）電流是具有大小和流動方向的代數(shù)量，是標量， 不是失量。 二、電壓、電位和電動勢 1.電壓 電壓是衡量電場力作功本領大小的物理量。 電路中某兩點間的電壓，就是該兩點間的電位差，所以電壓又稱電位差。,目錄頁,前一頁,16,第一節(jié) 電路的基本物理量及其正方向,1.電壓 在導體內電荷的定向運動形成電流，它是在電場力的作用下實現(xiàn)的。為了衡量電場力對電荷做功的能力，引入電壓這一物理量。如下圖1-3所示電路中，A，B兩點間的電壓U

7、AB在數(shù)值上等于電場力把單位正電荷從A點移到B點所作的功。在電場內兩點間的電壓也常成為兩點間的電位差，即電壓。,下一頁,上一頁,17,圖1-3 電荷的運動回路,返回,電壓的方向由正指向負,18,一、相關知識,常見電壓值 a. 汽車蓄電池：12V b. 生活電壓： 中國：220V 日本：110V c. 工業(yè)電壓： 380V,對于電阻性負載來說，沒有電流就沒有電壓，有電壓 就一定有電流，電阻兩端的電壓又被稱為電壓降。,19,2).電位 電路中某點的電位，通常選定某一點作為參考點，把正電荷從某點移動到參考點所作的功稱為該點的電位。 電位與電壓,目錄頁,前一頁,20,一、相關知識,2)電位 參考點的電

8、位通常規(guī)定為零，所以又叫零點位點。 （a） 接地 （b）接公共點或接機殼,21,小提示 在同一電路中，當選定不同的參考點時，同一點的電位是不同的，那么，參考點應該如何確定呢？原則上可以任意選定，但在研究實際電場時，通常選搭鐵點為參考點，必須注意，在研究同一問題時，參考點一經(jīng)確定，各點電位也就確定了。參考點也就不可更改了。,目錄頁,前一頁,22,一、相關知識,3)電動勢 為了維持AB兩點間的電壓恒定，則必須使B端增加的正電荷經(jīng)過另一路經(jīng)流向A端，否則AB間電壓將降低。,23,第一節(jié) 電路的基本物理量及其正方向,三、電功和電功率 1）電功 如果在電場中某兩點A和B之間的電壓為U，當電荷q受到電場力

9、的作用，在時間t內從A點移到B點，那么電場力做的功為： W=Uq 即 W=UIt,下一頁,上一頁,24,2）電功率 電功率就是電流在單位時間內所作的功，簡稱功率，用符號P表示。,目錄頁,前一頁,25,例題1-1：小明家有一臺額定功率為1200W的熱水器，若每天打開4h，每度電的電費為0.50元，一個月（30天）需要多少電費？,目錄頁,前一頁,26,第一節(jié) 電路的基本物理量及其正方向,例1.1 一只60W、220V的白熾燈泡，一個月要消耗多少千瓦小時電能？按每月30天，每天以4小時計算。 解 根據(jù)式（1-5）和式（1-6）可知 W=Pt=60X4X30=7 200Wh=7.2kWh 必須指出：在電工技術里，負載的大小是指用電設備吸收或消