电工基础知识课件第一章第一章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律第一节 电路和电路模型 第二节 电路的基本物理量第一节 电路和电路模型一、电路1.定义电流流过的途径2.组成电路由三部分组成:(1)电源:能将其它形式的能量转换成电能的设备 (2)负载:所有电器(3)中间部分:控制及连接部分(如导线,开关等)3. 基本作用:(1)实现电能的传输与转换(2)传递和处理信号二二.电路模型电路模型1. 各部分的理想化模型如图所示:电阻电容电感2.电路模型:由理想化元件构成的电路。3、电路的工作状态、电路的工作状态电路有三种工作状态如下 图所示:(a)电源与负载构成闭合回路,电源处于有载工作状态,电路中有电流流过。(b)当a、b两点间用导线相连时,称电阻R1被短路。a、 b间导线称为短路线,短路线中的电流叫短路电流。注:短路可分为有用短路和故障短路,故障短路往往会造成电路中电流过大,使电路无法正常工作,严重的会产生事故。(c)开关S断开或电路中某处断开,切断的电路中没有电流流过,此时的电路称为开路。开路又叫断路,断开的两点间的电压称为开路电压。注:开路也分为正常开路和故障开路。如不需要电路工作时,把电源开关打开为正常开路;而灯丝烧断,导线断裂产生的开路为故障开路,它使电路不能正常工作。第二节第二节 电路的基本物理量电路的基本物理量一、电流1、定义:电荷的定向运动2、电流是一个矢量既有大小又有方向方向:正电荷运动的方向大小:用电流强度来表示,电流强度是指单位时间 内通过导体横截面的电荷量。电流强度习惯 上又常被简称为电流。3、根据电流的大小和方向随时间变化情况,电流基本分类:3.1.恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流,简称直流。 简写作“DC”,用“I”表示。3.2.交变电流在一个周期内,电流平均值为零的周期性变动电流称为交变电流,简称交流,简写作“AC”。4.电流的计算公式:直流的计算公式:交流的计算公式:5.电流的单位:安培(A)(国际单位制)1安培表示1秒内通过截面的电荷量为1库仑。常用单位还有千安kA,毫安mA,微安A二、电压、电位和电动势1、电压电压的形成: 物体带电后具有一定的电位,在电路中任意两点之间的电位差,称为该两点的电压.电压的方向: 一是高电位指向低电位; 二是电位随参考点不同而改变.电压的单位是 “伏特”,用字母 “U”表示.常用单位有: 千伏(KV) 、伏(V)、毫伏(mV) 、微伏(uV)1KV = 103V 1V = 103 mV 1mV = 103 uV2、电位电位的定义:在电路中任选一点为参考点,则某点到参考点的电压就叫做这一点(相对与参考点)的电位。电位的表示:参考点在电路图中用符号“”表示。 (在工程技术中则选择大地、机壳等作为参考点)电位与电压的关系 两点间的电压就是该两点电位之差,电压的实际方向是由高电位点指向低电位点,有时也将电压称为电压降。3、电动势、电动势(1)电动势的定义: 一个电源能够使电流持续不断沿电路流动,就是因为它能使电路两端维持一定的电位差.这种电路两端产生和维持电位差的能力就叫电源电动势.(2)电动势的单位是 “伏”,用字母 “E”表示.计算公式为 E=A/ Q (该公式表明电源将其它形式的能转化成电能的能力)其中A为外力所作的功,Q为电荷量,E为电动势. (3)电源内电动势的方向: 由低电位移向高电位三、电阻三、电阻1.电阻的定义: 自由电子在物体中移动受到其它电子的阻碍,对于这种导电所表现的能力就叫电阻.2.电阻的单位是 “欧姆”,用字母 “R”表示.3.电阻的计算方式为:其中l为导体长度,s为截面积, 为材料电阻率,例如:铜=0.017,铝=0.028四、欧姆定律四、欧姆定律1. 欧姆定律是表示电压、电流、电阻三者关系的基本定律.2.部分电路欧姆定律: 电路中通过电阻的电流,与电阻两端所加的电压成正比,与电阻成反比,称为部分欧姆定律.计算公式为 : U = IR3.全电路欧姆定律: 在闭合电路中(包括电源),电路中的电流与电源的电动势成正比,与电路中负载电阻及电源内阻之和成反比,称全电路欧姆定律.计算公式为 其中R为外电阻,r0为内电阻,E为电动势