实用电工基础与测量 教学课件 作者 陶健 主编 项目一.ppt

项目一 电路的基本知识和基本定律 项目一 电路的基本知识和基本定律 任务一 电路及电路图 任务二 电流 任务三 电压、电位与电动势 任务四 电阻和电导 任务五 欧姆定律 任务六 电功与电功率 任务七 电阻连接 任务八 电桥电路 任务九 基尔霍夫定律 任务一 电路及电路图 任务目标： 1）掌握电路和电路的组成 2）了解电路图 3）能正确区分电路的三种工作状态 知识1 电路和电路组成 知识2 电路图 知识3 电路的工作状态 1、通路： 任务二 电流 任务目标： 1）了解电流的形成； 2）掌握电流的大小、方向； 3）了解电流的密度。 知识1 电流的形成 电荷有规则的定向移动就形成了电流。 知识2 电流的方向 规定:正电荷的运动方向为电流的正方向。 任意假设的电流方向称为电流的参考方向。 知识3 电流的大小 电流的大小用电流强度表示。 电流强度:单位时间内通过导体某一截面的电量。 知识4 电流密度 电流密度：单位截面通过的电流。 任务三 电压、电位与电动势 知识1 电压 知识2 电位 知识3 电动势 知识4 电压与电位的关系 知识5 电动势与端电压的关系 任务四 电阻和电导 知识1 电阻和电阻定律 知识2 常用电阻器 知识3 电导 任务五 欧姆定律 知识1 部分电路欧姆定律 知识2 电阻的伏安特性 知识3 全电路欧姆定律 知识4 电源与外特性 任务六 电功与电功率 知识1 电流热效应 知识2 电功（电能） 知识3 电功率 知识4 功率平衡关系 知识5 负载获得最大功率的条件 任务七 电阻连接 知识1 电阻串联 知识2 电阻并联 知识3 电阻混联 任务八 电桥电路 知识 电桥电路的结构 任务九 基尔霍夫定律 知识1 几个基本概念 知识2 基尔霍夫定律 知识3 支路电流法 知识4 戴维南定理 在电阻电路中， 电流的大小与导体两端电压成正比，而与导体电阻的阻值成反比，这就是欧姆定律，也称为部分电路欧姆定律，即： 或 例1-3 某白炽灯接在220V直流电源上，正常工作时流过的电流为455mA，求此电灯的电阻。 解：根据 ，有 电阻阻值不随电压、电流变化而改变的称为线性电阻，其电压与电流关系符合欧姆定律；通过不同电流（或者加上不同电压）时，就会有不同阻值，称为非线性电阻，其电压与电流关系不适用于欧姆定律。 一般我们把电阻两端电压U和通过电阻的电流I之间的对应的变化关系，称为伏安特性，二者之间的变化关系曲线称为伏安特性曲线。 (a)线性电阻伏安特性曲线 (b)非线性电阻伏安特性曲线 如果以电压、电流分别为坐标轴，我们可以得到线性电阻与非线性电阻伏安特性曲线 。 线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原点的直线，非线性电阻的伏安特性曲线是一条曲线。 全电路是指含有电源的闭合电路。电源内部一般都有电阻，称为电源内阻，用r表示。 或 S闭合时，有： 结论：在一个闭合电路中，电流强度与电源电动势成正比，与电路中内电阻与外电阻之和成反比。这个规律称全电路欧姆定律。 例1-4：有一电源电动势为3V，内阻r=0.4Ω，外接负载R=9.6Ω，求电源端电压和内压降。 解： 内电压 端电压 或 由公式U=E-Ir知，在电源电动势E和内阻r不变时， ①当负载电阻R趋于无穷大时，I=0，端电压U=E； ②当R变小时，I 增加，内电压Ir 也增加，端电压U将 减小； ③当R增加时，I将减小，U增加。 人们把电源端电压随负载电流变化的关系称为电源的外特性，绘成的曲线称为外特性曲线。 任务目标: 1）掌握焦耳——楞次定律； 2）掌握电功和电功率，了解功率平衡关系； 3）掌握负载获得最大功率条件。 当有电流通过金属导体时，导体就会发热，这种现象叫电流热效应。由实验知：电流通过导体时产生的热量和电流的平方、导体的电阻、通电时间成正比，即： 式中：I——通过导体的电流，A； R——导体的电阻，Ω； t——电流通过导体的时间，s; Q——电流通过导体时产生的热量，J。 这个关系称之为焦耳——楞次定律。