電工基礎知識概述第一節電的基本概念第二節直流電路第三節電與磁第四節單相交流電路第五節三相交流電路現在一頁，總共三百零八頁。概述本章主要介紹電常用基本物理量、直流電路、交流電路、電磁感應等基本概念、定律，以及有關物理量間的相互關系，為識圖、讀圖、分析電路、電路設計打基礎。要求：１、了解電的各主要物理量及基本公式的含義，弄清有關公式物理量以及各符號的意義和單位。２、掌握各定律的內容及有關量間的關系，逐步學會分析電路的方法。３、充分重視理論結合實際，將學到的基礎理論做為實際設計、安裝、維修的理論依據。

現在二頁，總共三百零八頁。第一節電的基本概念一、電路的組成及狀態二、電流三、電阻四、電壓與電位五、電動勢現在三頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成下面我們先來看一下手電筒電路現在四頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成電路——電流經過的路徑。組成：電源負載控制設備導線電流必須在閉合回路中產生，所以一個完整的電路一定是回路。手電筒電路現在五頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成1、電源

將其他形式的能量轉換成電能的裝置。E如：火力發電機：熱能水力發電機：水能風力發電機：風能核動力發電機：核能蓄電池：化學能

轉換為電能

電源可通過電網絡輸送、傳遞、分配。現在六頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成2、負載

將電能轉換成其他形式能量的器件或設備（各種電器）。

E如：電燈電能轉換為光能電爐電動機電能轉換為熱能

電能轉換為機械能

現在七頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成3、控制設備

按人們的需求安全、有效的控制電能各物理量以及用電器的使用時間。

E如：控制電燈的開關、插銷等：

控制電動機的接觸器、繼電器、斷路器等。現在八頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成4、導線

輸送分配電能的導體（常用銅、鋁材料）。E

它將電源電能輸送致控制設備，再將受控制的電能輸入用電器，最后再將其連接回電源而形成回路。

現在九頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成E

電路可分為外電路和內電路

外電路：

電源

控制設備

負載

內電路：電源內部的通道。如蓄電池兩極、發電機電樞線圈內通道。

電路的分類現在十頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成電路原理圖

電路圖是最簡單明了提供電路信息的方法。電路圖主要用來詳細理解設備和其組成部分的工作原理，故稱電路原理圖。它為接線、測試、排故提供信息。

電工作業人員實際操作時離不開電路圖，識圖、讀圖是作為一名電工的基本功。

對各種不同電路的表達方式——電路圖現在十一頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成電路原理圖信息１：電路中所用元件名稱、數量及參數。E——電池組，１２Ｖ，１套。HL——指示燈，12Ｖ，0.1A、1只。R——電阻，60Ω，1Ｗ，1只。K1、K2——單極開關，２只。

由電氣符號（采用GB4728-85標準）、代號、連接線組合而成。

現在十二頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成電路原理圖信息２：導線連接方式：除元件外，每根實線都是所需連接的導線。

由電氣符號（采用GB4728-85標準）、代號、連接線組合而成。

現在十三頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（一）電路的組成電路原理圖

由電氣符號（采用GB4728-85標準）、代號、連接線組合而成。

信息３：工作原理：閉合Ｋ１，指示燈ＨＬ在額定電壓下發光；斷開Ｋ１，閉合Ｋ２，指示燈ＨＬ與電阻Ｒ串聯，電阻Ｒ串聯降壓，指示燈ＨＬ電壓為8Ｖ左右，較暗。現在十四頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（二）電路的狀態

1、通路狀態

通路就是電路中開關閉合，負載中有電流流過。在這種狀態下，電源端電壓與負載電流的關系可用電流的負載特性確定。

通路后負載有電流流過而做功，根據負載的大小，可分為滿載、輕載、過載三種情況。現在十五頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（二）電路的狀態

1、通路狀態

滿載：負載在額定功率下的工作狀態叫做額定工作狀態或滿載；輕載：負載低于額定功率的工作狀態叫做輕載；過載：負載高于額定功率的工作狀態叫做過載或超載。

輕載不利于充分發揮負載的效率，過載容易使負載過線路燒毀，滿載為理想工作狀態。

現在十六頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（二）電路的狀態

2、斷路或開路狀態

斷路一般為故障，開路為工作需要，電路狀態一樣，電源兩端或電路某處斷開，電路中沒有電流通過。對于電源來說，這種狀態叫空載。現在十七頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（二）電路的狀態

2、斷路或開路狀態開路的特點：電路中電流為零，電源端電壓U等于電源電動勢E。

電路某處斷開現在十八頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（二）電路的狀態

3、短路狀態

如果外電路被阻值近似為零的導體接通，這時電源就處于短路狀態。現在十九頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（二）電路的狀態

3、短路狀態

在這種狀態下，短路電流ID=E/RO非常大，由于電流未經負載直接流回電源，電源內阻RO極小，強大的短路電路極有可能燒毀電源和線路，造成重大事故，所以要嚴格防止，避免發生短路。外電路被阻值近似為零的導體接通現在二十頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（二）電路的狀態

3、短路狀態

防止短路最常用的方法是在電路上安裝熔斷器，不論高壓、低壓、強電、弱電，線路都要設可靠的短路保護。

熔斷器現在二十一頁，總共三百零八頁。一、電路的組成及狀態（二）電路的狀態

電路的外特性短路開路IU現在二十二頁，總共三百零八頁。二、電流（一）電流的形成

電流——電荷有規則的定向運動形成電流。用I、i表示。

了解電流的實質，就要從物質內部結構進行分折：任何物質都是由分子組成，分子是由原子組成，而原子又是由帶正電原子核和帶負電的電子組成。在常態下，原子核所帶的正電荷數等于電子所帶的負電荷數，物質呈中性。

在金屬導體中存在較多脫離原子核吸引力的自由電子，它們相互碰撞，處于無定向無規則運動，所以也不顯電性。現在二十三頁，總共三百零八頁。二、電流（一）電流的形成

例如，13號元素鋁的原子結構。電子分層排列（2，8，3）現在二十四頁，總共三百零八頁。二、電流（一）電流的形成

電流——電荷有規則的定向運動形成電流。

當人們給一定外加條件時，如導體兩端加一個電場（即按上電源），則導體內自由電子受到電場力的作用，正電場吸引電子，負電場排拆電子，所以導體內自由電子就向著正電場方向移動。

電場力：帶電導體的周圍存在著電場，電場對處在場內的電荷有力的作用。現在二十五頁，總共三百零八頁。二、電流（一）電流的形成

在金屬導體中，電子在外電場的作用下有規則的運動形成電流。現在二十六頁，總共三百零八頁。二、電流（一）電流的形成

電流強度：

電流的大小取決于在一定時間內通過導體橫截面的電荷量的多少，在單位時間內通過導體橫截面的電荷量越多，表示通過該導體的電流越強，反之較弱，所以電流大小用電流強度來衡量。為方便起見，人們把電流強度簡稱電流。

電流強度——1秒鐘內通過導體橫截面的電荷量。I：電流強度（安培）Q：電量（庫侖）t：時間（秒）現在二十七頁，總共三百零八頁。二、電流（一）電流的形成

電流密度：在實際工作中，經常需要選擇導體（線）的粗細即截面積，這就需要用到電流密度這一概念。當電流在導體的橫截面上均勻分布時，該電流與導體橫截面的比值，就稱為電流密度。

電流密度用字母J表示，即。J：電流密度（A/mm2）I：電流（A）S：橫截面（mm2）現在二十八頁，總共三百零八頁。二、電流（一）電流的形成

電流密度：如：橫截面2.5mm2的BVR塑料多股線的電流密度可選為7A/mm2，一般情況下：2.5mm2BVR最大可通過17.5A電流，可配用3.8kW的單相用電設備。

電流密度與導體橫截面不呈線性關系。因為導體的截面積選用必須考慮諸多綜合因素，如環境、敷設方式、敷設長度。耐熱、散熱要重點考慮。一般電流密度選擇：負載電流越大，電流密度相對越小。

現在二十九頁，總共三百零八頁。二、電流（一）電流的形成

電流密度：又如：現需要安裝一路供電線路，此線路計算總負荷電流為125A，選配電纜前應先根據實際情況確定電流密度，通常100A以上電路選用電纜的電流密度，每平方毫米不大于2A，即J=2A/mm2，那么，

總之，導體安全載流量選擇正確與否，直接關系到電路的安全、質量及成體，不可忽視。

可選擇70mm2的電纜線。現在三十頁，總共三百零八頁。二、電流（二）電流的方向電流的方向——正電荷移動的方向為電流方向。

現在三十一頁，總共三百零八頁。二、電流（二）電流的方向

不同的導電物質中，形成電流的運動電荷，可以是正電荷，也可以是負電荷。甚至兩者都有。為統一起見

規定：正電荷定向移動的方向為電流方向。按照這個規定，在電源外部，電流的方向是從電源的正極流向負極。

在金屬導體中，電子運動的方向與電流方向相反。現在三十二頁，總共三百零八頁。二、電流（二）電流的方向電流方向的表示：abcoI1I2I可用箭頭表示：

I1I2I或用下標表示：

IaoIboIoc

在分析和計算電路時，常常要求出電流方向，尤其是較復雜電路，某段電路中實際電流方向難以確定，在這種情況下，要設定參考方向，參考方向任意任意設定，當計算結果大于零時（即為正值），假設參考方向與實際電流方向相同；如果計算結果小于零時（即為負值），那么假設參考方向與實際電流方向相反。

現在三十三頁，總共三百零八頁。二、電流（二）電流的方向電流方向的表示：abco4A3A

例：如圖所示電路，求出Iao的大小和方向。

解：先設定

Iao的方向，如圖所示根據基爾霍夫節點電流定律：Iao+Ibo=IocIao=Ioc-Ibo

將已知數代入Iao=3-4=-1A

得數為負值，實際電流方向為Ioa。現在三十四頁，總共三百零八頁。二、電流（三）電流的單位

電流的國際單位為安培，簡稱為安，用A表示。

常用的電流單位：千安（kA）、毫安（mA）、微安（μA）。kA、A、mA、μA依次為千進位，即：

1kA=103A=106mA=109μA

現在三十五頁，總共三百零八頁。二、電流（四）電流的種類

電流的種類即電流的性質，通常分直流電、交流電兩種。

現在三十六頁，總共三百零八頁。二、電流（四）電流的種類1、直流電：其大小和方向均不隨時間變化而變化。直流電可由蓄電池、直流發電機或整流電路獲得。直流電可分理想直流電和脈動直流電，用直角坐標系圖形表示法可以看出：

i0t理想直流電：無論t在什么時間段，電流i大小幅度不變、方向不變，始終在正半周。現在三十七頁，總共三百零八頁。二、電流（四）電流的種類1、直流電：其大小和方向均不隨時間變化而變化。直流電可由蓄電池、直流發電機或整流電路獲得。直流電可分理想直流電和脈動直流電，用直角坐標系圖形表示法可以看出：

脈動直流電：雖方向不變，始終在正半周，但大小幅度隨t的變化而不斷變化，有一定的交變成分。i0t現在三十八頁，總共三百零八頁。二、電流（四）電流的種類1、直流電：應注意：直流電在接通和斷開的瞬間都有個交變（即電流變化）過程。

脈動直流電是通過整流后的直流電。整流獲得理想直流電的步驟：現在三十九頁，總共三百零八頁。二、電流（四）電流的種類2、交流電：

其大小和方向都隨時間的變化而變化。電力系統供給工礦企業的動力電都為交流電。工礦企業、日常生活所用的交流電是按正弦規律變化的正弦交流電。正弦交流電在直角坐標系中的波形圖：

可以看出：電流i的大小、幅度隨著t的變化而不斷的變化，方向也隨t的變化在正負半周有規律的變化。

i0t現在四十頁，總共三百零八頁。三、電阻電阻是反映物體對電流起阻礙作用大小的一個物理量。電阻這一物理量可衡量物體的導電能力，物體電阻小導電能力就強，反之就弱。電阻用字母R、r表示。電阻的單位：歐姆，簡稱歐，用字母Ω表示。物體的電阻是客觀存在的，不隨電壓的高低而變化。現在四十一頁，總共三百零八頁。三、電阻實驗證明：物體的電阻跟物體長度成正比，跟物體截面積成反比，并與物體的材料（電阻率）和溫度有關，可用以下公式表達

R：電阻（Ω）ρ：電阻率（Ω·m）L：長度（）S：截面積（m2）

電阻率ρ：是與物體材料性質有關的物理量，稱為電阻系數或電阻率。它是指長度1米，橫截面1平方毫米的某種材料的物體在2０℃時的電阻值。單位：Ω·m。不同的材料其電阻率也不同，下表列出幾種常用金屬的電阻率。現在四十二頁，總共三百零八頁。三、電阻表1-1常用金屬材料的電阻率及電阻溫度系數材料名稱2０℃時的電阻率/Ω·m電阻溫度系數/℃

-1銀1.6×10-80.00361銅1.72×10-80.0041金2.2×10-80.00365鋁2.9×10-80.00423鉬4.77×10-80.00478鎢5.3×10-80.005鐵9.78×10-80.00625康銅（銅54%，鎳46%）50×10-80.00004現在四十三頁，總共三百零八頁。三、電阻溫度系數α：

表中溫度系數α，說明電阻率與溫度有關，實驗證明，物體的溫度變化，電阻也隨之變化，一般導體溫度升高后，導體的電阻值隨之增大，相對導電能力下降。（注：導體碳相反）我們把溫度升高1℃時，電阻所產生的變動值與原電阻值的比值，稱為電阻溫度系數，用α表示，單位1/℃

t1：變化前溫度t2：變化后溫度R1：t1時電阻值R2：t2時電阻值

一般金屬材料電阻溫度系數很小，但溫度很高時，電阻變化顯著，不可忽視。

現在四十四頁，總共三百零八頁。三、電阻

在實際工作中，我們不但用電阻去衡量物體的導電能力，我們還將具有一定阻值物質制作成實體元件，稱為電阻器。

電阻元件主要參數：電阻值、功率、允許偏差等。

電阻器的作用：在直流電路中，常用于分壓、分流、阻抗匹配等；交流電路中，電阻器常用于限流。

電阻元件符號：電阻：可變電阻：電位器：現在四十五頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（一）電位

人們測量山峰的高度，常用海拔多少米，也就是以海平面為基準測出各山峰的相對高度，海平面海拔為零，零海拔為各山峰高度的參考點。

2800米山高：海拔2800米參考點：海平面現在四十六頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（一）電位

電位也一樣，也必須要有一個參考點，而且一個網絡、一個系統或一臺獨立的設備只能共有一個參考點。如低壓三相四線中性點接地的供電系統中，大地為參考點，稱為零電位。參考點u1u2u3L1L2L3U1、u2、u3為各點電位現在四十七頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（一）電位

而電子設備常以金屬底板、機殼等共公點作為參考點。選定了參考點，各點到參考點間的電壓就稱各點的電位。零電位參考點ua、ub、uc、ud為各點電位R1R2R3R4R5R6abcdubuaucud現在四十八頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（一）電位

從電學的角度來解釋，帶電導體的周圍存在著電場，電場對處在電場內的電荷有力的作用，當電場力使電荷移動時，電場力就對電荷做了功。++FFaboLaoLboLab+-電場方向參考點在均勻電場中，我們把電場力F將電荷Q從a點移支o點和從b點移到o點，進行比較。現在四十九頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（一）電位

設：a點與o點間距Lao，b點與o點間距Lbo，且Lao=2Lbo。則電場力F將Q從a點移到o點做的功：Aao=FLao則電場力F將Q從b點移到o點做的功：Abo=FLbo因為電荷Q量和L成正比，所以，a點電荷量大于b點電荷量。++FFaboLaoLboLab+-電場方向參考點現在五十頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（一）電位

我們規定：電場力把單位正電荷從電場中的某一點移到參考點所做的功，稱該點的電位，用字母φ表示。功做的多少與電位的高低成正比。由于Ａao>Ａbo，++FFaboLaoLboLab+-電場方向參考點那么a點電位就比b點電位高。現在五十一頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（一）電位

這里o點為參考點，參考點可任意選擇，不同的參考點，相對各點電位也不同。由此看出，電場中某點電位與參考點有密切關系，通常選擇參考點以方便計算為原則。參考點可視為零電位，低于參考點為負電位，高于參考點為正電位，等于參考點為同電位。++FFaboLaoLboLab+-電場方向參考點現在五十二頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（一）電位

如果功的單位是焦耳，電荷電位是庫侖，則電位單位就是伏特，簡稱伏，用字母Ｖ表示。常用單位：千伏（kＶ）、伏（Ｖ）、毫伏（mＶ）、微伏（μＶ）。１kＶ＝103Ｖ１Ｖ＝103mＶ１mＶ＝103μＶ++FFaboLaoLboLab+-電場方向參考點現在五十三頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（二）電壓

電壓是衡量電場力做功本領大小的物理量，在電場中兩點間電位差稱為電壓。

aboR1R2Ｕab＝Ｕao－Ｕbo導體兩端具有電位差時，電子才有規則的定向運動而形成電流。可見，導體內產生電流的條件是導體兩端必須有電位差（電壓）。電壓單位與電位相同。

現在五十四頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（二）電壓

電壓和電流一樣，不但有大小，而且有方向。電壓的方向是由高電位指向低電位，如“＋”→“－”，可稱電位降或壓降。當電壓釆用雙下標記法時，電壓方向為第一下標指向第二下標。電壓可用電壓表直接或間接測量，測量時電壓表并聯在線路上。

ＶＲ＋－現在五十五頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（二）電壓

電壓與電位相同與不同：相同：單位相同，方向相同。不同：電位是某點到參考點的電壓；電壓是兩點間電位差；電位是隨參考點改變而改變；電壓是不隨參考點改變而改變

現在五十六頁，總共三百零八頁。四、電壓與電位（二）電壓

舉例說明：一電阻串聯支路，a、b兩點電壓為6V，且R1=R2=R3，則電阻R1、R2、R3上降壓為2V，U=6V。Ｒ１＋－Ｒ２Ｒ３bacdU=6V當參考點設定在c點，那么

φac=+2V，

φbc=-4V,

Uab=φac-φbc=+6V當參考點設定在d點，那么

φad=+4V，φbd=-2V,

Uab=φad-φbd=+6V以上證明，電位是相對的，電壓是絕對的。

現在五十七頁，總共三百零八頁。五、電動勢

我們已知道，電源是將非電能轉換為電能的裝置，那么衡量電源轉換本領大小的物理量稱為——電動勢。

為了進一步分析，我們以發電機中的一段導體為例，簡述電動勢產生過程。金屬導體內部存在著大量的自由電子，如對這些自由電子施加外力FW（如：磁場、摩擦等）會使其向導體的一端移動，---FW現在五十八頁，總共三百零八頁。五、電動勢

我們已知道，電源是將非電能轉換為電能的裝置，那么衡量電源轉換本領大小的物理量稱為——電動勢。

電子移動的結果,使導體的這一端積累了負電荷，而導體的另一端則因缺少電子呈現出正電荷積累，導體內正負電荷的分離，在內部就產生了電場。---FW

這時電子除了受外力作用外，還要受到電場力FD的作用，電場力和外力方向相反，對電子的繼續移動起阻礙作用。

--FWFD+-現在五十九頁，總共三百零八頁。五、電動勢

我們已知道，電源是將非電能轉換為電能的裝置，那么衡量電源轉換本領大小的物理量稱為——電動勢。---FW--FWFD+-

開始時，外力大于電場力，電子向一端移動，當兩端電荷積累到一定程度，就是當電場力FD與外力FW相等時，電子停止了定向移動，導體兩端電荷的積累處于穩定狀態。

-FWFD+-現在六十頁，總共三百零八頁。五、電動勢

我們已知道，電源是將非電能轉換為電能的裝置，那么衡量電源轉換本領大小的物理量稱為——電動勢。

可以看出，在外力作用下，電子在導體中定向移動需要做功。正電荷與電子相對運動，在外力的作用下，單位正電荷從電源的負極經電源內部移到正極所做的功，稱為該電源的電動勢，用字母E、e表示。

電動勢的單位是伏特。電動勢方向是從低電位（電源負極）指向高電位（電源正極）。電動勢可稱為電位升。

現在六十一頁，總共三百零八頁。五、電動勢

通過電動勢產生過程的分析得知，電源兩端具有不同的電位差，這電位差稱電源端電壓，簡稱電源電壓，實際上電源電動勢等于電源兩端的開路電壓。

值得注意：電動勢僅存在于電源內部，而電源電壓不僅存在于電源兩端，而且也存在于電源外部，且兩者方向相反。

?EUUE+-現在六十二頁，總共三百零八頁。第二節直流電路一、部分電路歐姆定律二、全電路歐姆定律三、電阻的串聯四、電阻的并聯五、電功和電功率現在六十三頁，總共三百零八頁。第二節直流電路

討論直流電路，掌握定律、公式，不但能對簡單或復雜直流電路進行分析計算，而且它還是分析和計算交流電路、磁路的基礎，更重要的是我們在實際電工作業時經常要用到這些定律和公式，只有能靈活運用，對各種設備電路認真分析、正確計算，才能保證我們安裝和維修電氣設備的安全、可靠性。現在六十四頁，總共三百零八頁。一、部分電路歐姆定律歐姆定律是電工理論中一個最基本、也是最重要的一個定律，我們用它來分析計算線性電路中電流、電壓、電阻三者的關系和大小。部分電路歐姆定律，它用于一個閉合電路中的某一段含電阻的電路，不包括電源，故又稱無源支路歐姆定律。

具體含義：通過一段無源支路的電流，與支路兩端電壓成正比，與支路電阻成反比。要滿足以上條件，導體及電阻溫度不變，電流與電壓方向一致。

現在六十五頁，總共三百零八頁。一、部分電路歐姆定律具體公式：＋－ＩＲＵ式中：

I——支路電流（A）

U——支路兩端電壓（V）

R——電阻（Ω）

上式也可表達成：

現在六十六頁，總共三百零八頁。一、部分電路歐姆定律我們在實際工作中常用歐姆定律進行簡單計算，如：一晶體管放大電路中，我們需測量其中某一個三極管的基極、集電集、發射極電流，利用歐姆定律和萬用表，可在不改動線路的情況下，測量并計算出各極電流。

具體操作：先用萬用表測出Rb、Rc、Re上降壓，再利用支路歐姆定律求得：

ＲbＲcＲeUcUbUe現在六十七頁，總共三百零八頁。一、部分電路歐姆定律再如：某設備中，直流24伏電源需用發光二極管做電源指示，發光二極管的發光參數：電壓3V，電流10mA。應串多少歐姆的電阻R才能使發光二極管正常工作。

已知：UR+UV=24V

那么UR=24-UV=24-3=21VIR=IV=10mA：

+-DC24VRV應選電阻值：由已知電流、電壓，根據歐姆定律算出電阻。

應串接2100Ω電阻器對指示支路進行降壓、限流。

現在六十八頁，總共三百零八頁。一、部分電路歐姆定律前面講過，如直流電路的極性不知，計算前可對電流、電壓方向假設標定，在電流、電壓方向一致的基礎上任意假定，看計算結果，確定實際方向，正值，假定與實際相同；負值，則假定與實際相反。

現在六十九頁，總共三百零八頁。二、全電路歐姆定律全電路是指有源的閉合回路，電源內部都存在內阻ro。

兩公式比較，全電路歐姆定律與部公支路歐姆定律所明顯不同的是，由于電路中含源，所以將電壓U換為電動勢E，并且全電路歐姆定律還要考慮電源內阻ro的存在。

ＥroRI現在七十頁，總共三百零八頁。二、全電路歐姆定律具體含義：通過該閉合回路的電流與回路的電動勢成正比，與回路中全部電阻成反比。（這里的全部電阻，除要考慮電源內阻外，實際工作計算有時還需要考慮線路電阻）。

它們的關系式：

I：回路電流（A）E：電源電動勢（V）R：負載電阻（Ω）ro：電源內阻（Ω）Rr：線路電阻（Ω）

ＥroRIRr現在七十一頁，總共三百零八頁。二、全電路歐姆定律例：已知：E=110V，ro=0.2Ω，Rr=0.4Ω，R=9Ω求：①工作正常時的電流I；②負載兩端短路時的電流I’；③電源兩端短路時I”。

解：利用全電路歐姆定律可得ＥroRRrRrG①正常工作時

現在七十二頁，總共三百零八頁。二、全電路歐姆定律例：已知：E=110V，ro=0.2Ω，Rr=0.4Ω，R=9Ω求：①工作正常時的電流I；②負載兩端短路時的電流I’；③電源兩端短路時I”。

解：利用全電路歐姆定律可得ＥroRRrRrG

②負載兩端短路時

如無保護措施，發電機與線路均會短路時燒毀。

現在七十三頁，總共三百零八頁。二、全電路歐姆定律例：已知：E=110V，ro=0.2Ω，Rr=0.4Ω，R=9Ω求：①工作正常時的電流I；②負載兩端短路時的電流I’；③電源兩端短路時I”。

解：利用全電路歐姆定律可得ＥroRRrRrG

③電源兩端短路時

如無有效保護措施，發電機將迅燒毀。

現在七十四頁，總共三百零八頁。二、全電路歐姆定律有時在實際計算時，還會碰到一段含源支路電路。通過一段含源支路的電流，不僅與支路電阻R和端電壓U有關，還與支路電動勢有關。

它們之間的關系式，根據電流、電壓、電動勢的方向來確定不同的表達式：

ＥＲＩＵ＋－現在七十五頁，總共三百零八頁。二、全電路歐姆定律E、U、I三者方向一致

ＥＲＩＵ＋－ＥＲＩＵ＋－ＥＲＩＵ＋－ＥＲＩＵ＋－E、與U、I方向相反

U與I、E三方向相反

E、U方向與I方向相反

以上可看出U、E這兩個物理量，若與電流方向一致取“正”，若與電流方向相反取“負”。

現在七十六頁，總共三百零八頁。三、電阻的串聯電路中，二個以上電阻（可視為阻性負載）首尾依次連接成串，這種連接方式叫串聯。以這種方式組成的電路稱為串聯電路，它沒有分支，只有一條電路通道。

現在七十七頁，總共三百零八頁。三、電阻的串聯串聯電路特點：

1、串聯電路中流過每個電阻的電流都相等。

I=I1=I2=I3因為在電壓U的作用下，每個電阻都有電流流過，由于串聯電路無分支路，只有一條電流通路，且電流有不可蓄存特性（ΣI入=ΣI出），所以流過每個電阻上的電流都等于流入或流出電流。在實際工作中，我們利用這一特點對線路、設備限流。如：電動機串電阻降壓啟動控制，就是利用串電阻來限制電動機的起動電流。現在七十八頁，總共三百零八頁。三、電阻的串聯串聯電路特點：

2、串聯電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和。

U=U1+U2+U3

由電壓和電位的關系可知：

UAB=φA-φB

UBC=φB-φC

UCD=φC-φD將上面三式相加得：

UAB+UBC+UCD=φA-φB+φB-φC+φC-φD=φA-φD因為φA-φD=UAD，所以

UAB+UBC+UCD=UAD即：

U1+U2+U3=U現在七十九頁，總共三百零八頁。三、電阻的串聯串聯電路特點：

2、串聯電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和。

U=U1+U2+U3

在實際工作中，我們利用串聯電阻具有分壓這一特性，在電路中串聯不同的電阻，就能取得不同的信號電壓。例如：我們只有110V、60W的兩只白熾燈，照明電壓為220V，這時我們將兩燈串聯連接即可使用，只要燈的功率相等，兩燈上的降壓為額定電壓110V。

~220VNL現在八十頁，總共三百零八頁。三、電阻的串聯串聯電路特點：

3、串聯電路總電阻（等效電阻）等于各串聯電阻之和。

R=R1+R2+R3

在分析電路時，為了方便，常用一個電阻來代替幾個串聯電阻的總電阻，我們稱之為等效電阻。等效后應符合歐姆定律的要求，即

ＲＩＵＲ１Ｒ２Ｒ３ＩＵ現在八十一頁，總共三百零八頁。三、電阻的串聯串聯電路特點：

3、串聯電路總電阻（等效電阻）等于各串聯電阻之和。

R=R1+R2+R3

前面講過串聯電路總電流等于各電阻電流，總電壓等于各電阻降壓之和，那么

要實際工作中，阻抗匹配時，通常無法達到標準電阻器的阻值，常采用若干個電阻器串聯，得到所需要的電阻值。

現在八十二頁，總共三百零八頁。三、電阻的串聯串聯電路特點：

4、在串聯電路中，各電阻上分配的電壓與其電阻值正比。

U1：U2：U3=R1：R2：R3

串聯電路中，串聯的電阻值越高，分配的電壓就越大，也就是說串聯電路中各電阻上降壓的大小與這個電阻占總電阻的比重有直接關系。這就是串聯電阻的分壓作用。

因為串聯電路的分壓比：

那么

現在八十三頁，總共三百零八頁。三、電阻的串聯在實際工作中，我們利用這一特點，可在一個電源上取出不同電壓等級的多個電源。先根據歐姆定律算出總電阻

例如：有一個直流50V電源，實際需要20V、18V、12V三組電源。我們可用串聯電阻的方法來達到。

由于串聯電阻，I=I1=I2=I3，那么

這種電路又稱為分配器。（功能近似于交流變壓器）

U1=20VU=50VU3=12VU2=18VI=50mA現在八十四頁，總共三百零八頁。三、電阻的串聯又例如：有一指針式表頭，其參數為Ia=50μA（即滿刻度），內阻Ra=3kΩ。若要改裝成能測量10V電壓的電壓表，應串聯多大電阻。

首先，算出此表頭可測量最大電壓：（表頭滿刻度降壓）

Ua=Ia×

Ra=50×10-6×3×103=0.15伏顯然，它直接測量10V是不行的，需串聯分壓電阻擴大量程。

需串聯一個197kΩ電阻就能把表頭改裝成測量10V電壓的電壓表。

IaU=１0VULUaRaRL現在八十五頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯兩個以上電阻的兩端分別連在一起，這種連接方法叫并聯。現在八十六頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯兩個以上電阻的兩端分別連在一起，這種連接方法叫并聯。并聯這種連接方式在實際工作中運用的極為普遍，一般在生產生活中所用的電氣設備都是并聯安裝。

~220ＬＮＭ3~Ｍ3~Ｍ3~L1L2L3現在八十七頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯

1、在并聯電路中，各電阻兩端的電壓相等，且等于電路兩端電壓。

U=U1=U2=U3

并聯電路特點：

在實際工作中，并聯安裝用電設備所需電壓等級相同，可使廠家生產設備額定電壓標準化，電力部門供電、配電也可按標準統一。

現在八十八頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯

2、并聯電路中，總電流等于各電阻中的電流之和。

I=I1+I2+I3

并聯電路特點：

不難看出，電流從正極流出后，分三條支路繼續流動，由于電流的不可蓄存性（ΣI入=ΣI出），三個支路的電流在負極匯合流回電源，所以我們說并聯電路有分流作用。現在八十九頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯

2、并聯電路中，總電流等于各電阻中的電流之和。

I=I1+I2+I3

并聯電路特點：

在實際工作中，測量較大的直流電流時，我們常選用的分流器，就是利用并聯電路這一特點。

ＩＩa分流器ＡＩＩa現在九十頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯

3、并聯電路的總電阻（等效電阻）的倒數等于各電阻的倒數之和。并聯電路特點：

并聯后總電壓與各支路電壓相等，總電流為各支路電流相加，根據歐姆定律。現在九十一頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯

3、并聯電路的總電阻（等效電阻）的倒數等于各電阻的倒數之和。并聯電路特點：

得出

同乘得出

現在九十二頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯并聯電路特點：

在并聯電路計算中,我們常用“∥”作為并聯記號。如：兩個電阻并聯，可寫成

R1∥R2=三個電阻并聯

R1∥R2∥R3=現在九十三頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯并聯電路特點：

在并聯電路計算中,我們常用“∥”作為并聯記號。若多電阻并聯，且電阻值相等。

Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｒn……總電阻等于其中一個電阻的電阻值除電阻數。

現在九十四頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯

4、并聯電路中，通過各個電阻的電流與它的阻值成反比。并聯電路特點：

現在九十五頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯

4、并聯電路中，通過各個電阻的電流與它的阻值成反比。并聯電路特點：

由于并聯電路U=Un，而U=IR，Un=InRnIR=InRn其中：

R=R1∥R2∥R3……∥RnＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｒn……UＩＩ1Ｉ2Ｉ3Ｉ4Ｉn為并聯電路的分流比

并聯電路中，并聯支路電阻越大，電流分配到的就越小。

現在九十六頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯在并聯電路的分析與計算中，最常見的為兩條支路的電路。

并聯電路特點：

根據分流公式：

Ｒ１Ｒ２UＩＩ1Ｉ2現在九十七頁，總共三百零八頁。四、電阻的并聯并聯電路的分析與計算中，兩條支路以上的電路，計算其電流分配，應用分流公式：

并聯電路特點：

我們常見的指針式儀表其表頭（測量機構）一般都是電流表，在表頭內一定有一個分流電阻與測量機構并聯，作用就是為了分流。

Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｒn……UＩＩ1Ｉ2Ｉ3Ｉ4ＩnＲa分流電阻現在九十八頁，總共三百零八頁。＊基爾霍夫定律簡單直流電路與復雜直流電路的概念：

1.簡單直流電路

運用歐姆定律及電阻串、并聯能進行化簡、計算的直流電路，叫簡單直流電路。

2.復雜直流電路不能用電阻串、并聯化簡的直流電路叫復雜直流電路。現在九十九頁，總共三百零八頁。＊基爾霍夫定律電路的幾個基本術語：

1.支路：電路中的每一個分支叫支路。它由一個或幾個相互串聯的電路元件所構成。

2.節點：三條或三條以上支路所匯成的交點叫節點。

3.回路電路中任一閉合路徑都叫回路。一個回路可能只含一條支路，也可能包含幾條支路。其中最簡單的回路又叫獨立回路或網孔。現在一百頁，總共三百零八頁。＊基爾霍夫定律（一）基爾霍夫第一定律

在任一瞬間，流進某一節點的電流之和恒等于流出該節點的電流之和，即，又名節點電流定律。對于節點A：

即對于任一節點來說，流入（或流出）該節點電流的代數和恒等于零。現在一百零一頁，總共三百零八頁。分析方法：

1.先任意假設支路電流的參考方向，列出節點電流方程。通常可將流進節點的電流取為正值，流出節點的電流取為負值。

如圖所示，已知I1=2A，I2=-3A，I3=-2A

。試求I4

。解：由基爾霍夫第一定律可知舉例：

2.根據計算值的正負確定未知電流的實際方向。現在一百零二頁，總共三百零八頁。＊基爾霍夫定律基爾霍夫第一定律的推廣應用：

基爾霍夫第一定律可以推廣應用于任一假設的閉合面，即：在任一瞬間，流入某一閉合曲面的電流恒等于流出該閉合曲面的電流。

舉例：圖示電路中閉合面包含一個三角形電路，它有三個節點。應用基爾霍夫第一定律可以列出：此三式相加，得即現在一百零三頁，總共三百零八頁。＊基爾霍夫定律（二）基爾霍夫第二定律

在任一閉合回路中，各段電路電壓降的代數和恒等于零，即，又名回路電壓定律。現在一百零四頁，總共三百零八頁。＊基爾霍夫定律（二）基爾霍夫第二定律基爾霍夫第二定律的等價表示形式

如圖所示，按虛線方向循環一周，根據電壓與電流的參考方向可列出：即：可得基爾霍夫第二定律的另一種表示形式現在一百零五頁，總共三百零八頁。＊基爾霍夫定律（二）基爾霍夫第二定律基爾霍夫第二定律的等價表示形式基爾霍夫第二定律的另一種表示形式含義：在任一回路的循環方向上，回路中電動勢的代數和恒等于電阻上電壓降的代數和。現在一百零六頁，總共三百零八頁。＊基爾霍夫定律基爾霍夫第二定律的推廣應用：可推廣應用于不完全由實際元件構成的假想回路。如圖所示，可得或現在一百零七頁，總共三百零八頁。＊支路電流法

所謂支路電流法是以各支路電流為未知數，根據基爾霍夫定律列出方程組，然后聯立方程組，求得各支路電流。

解題步驟：

1.標出各支路的電流參考方向和獨立回路的循環方向。

2.用基爾霍夫第一、第二定律列出節點電流方程式和回路電壓方程式。

3.代入已知解聯立方程式，求出各支路電流的大小，并確定各支路電流的實際方向。現在一百零八頁，總共三百零八頁。舉例分析：

如圖所示為兩個電源并聯對負載供電的電路。已知：E1=18V，E2=9V

，R1=R2=1Ω

，R3

=4Ω

，求各支路電流。解：

（1）假設各支路電流方向和回路循環方向。（2）電路中只有兩個節點，只能列出一個獨立的節點電流方程式。對于節點A：另外，兩個方程式由基爾霍夫第二定律列出。對于回路1：對于回路2：現在一百零九頁，總共三百零八頁。舉例分析：（3）代入已知解聯立方程式解得（實際方向與假設方向相同）（實際方向與假設方向相反）（實際方向與假設方向相同）現在一百一十頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率（一）電功電流通過燈絲會發光，通過電爐會發熱，通過電動機會轉動，在任何有電流通過的閉合回路是都要發生能量的轉換。我們把電流轉換成其他形式的能量，叫做電流做功，簡稱電功。也就是說，只有電流產生，電才能做功。電功用字母W表示。

現在一百一十一頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率（一）電功電流在一段電路上所做的功，與這段電路兩端的電壓成正比，通過和電流以及通電的時間成正比。即

W=UIt式中：

W：電功（J）

U：電壓（V）

I：電流（A）

t：時間（s）此式還可轉換為：W=I2Rt或注：如果電壓單位為V，電流單位為A，時間單位為s，那么電功單位就是焦耳，簡稱焦，用字母J表示。從上式我們看出，電功與時間有關，電功是一段時間內電流所做的功。現在一百一十二頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率（二）電功率電功不能表示電流做功或能量傳遞的快慢，而電功率則能表示能量傳遞的快慢，所以電流在單位時間內（1s）所做的功，稱為電功率，用字母P表示，即式中：

W：電功（J）

t：時間（s）由此看出電功率體身與時間無關。現在一百一十三頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率（二）電功率電功率的單位：焦耳/秒（J/s），又稱瓦特，簡稱瓦，用字母W表示。在實際工作中，用電設備的容量都用電功率表示，常用的單位還有：千瓦（kW）、毫瓦（mW）以及馬力等。

1千瓦（kW）=103瓦（W）

1毫瓦（mW）=10-3瓦（W）

1馬力=0.735千瓦（kW）現在一百一十四頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率（二）電功率通過歐姆定律的代入轉換，常用的功率公式除P=IU外，還有

P=I2R公式表明，當電壓一定時，電功率與電阻值成反比。比如我們家中使用的白熾燈，電壓都是220V時，40W的燈泡要比25W的燈泡亮，而是40W的電阻是1.21kΩ，25W的燈泡卻是1.94kΩ。由此可見：P1>P2，那么R1<R2

現在一百一十五頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率（二）電功率前面討論全電路歐姆定律得知，電動勢E存在內阻ro，內阻也有壓降（UO=Iro），電源端電壓U=E-UO下面我們討論：電源產生的功率EI與負載得到的功率UI，以及內電路損失的功率UOI間關系：ＲＥＵＩro即EI=UI+UOI稱之為電路的功率平衡方程，也就是說，只要電源內阻存在，EI>UI。現在一百一十六頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率（二）電功率在實際工作中，我們可用測量用電器電流電壓的方法獲得用電器的功率。例如：有一只燈泡U=220V，I=0.455A，其功率P=220×0.455=100W又如：一直流電動機，U=110V，I=12.5A，其功率P=110×12.5=1.4kW。現在一百一十七頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率電能:

電流在一段時間內所做的功，電能也可稱電功。電能為電功率（P）乘時間（t），它和電功的計算方式一樣，但單位不同。電功：W=Pt單位：焦（J）

1J=1W·s，但它在實際中人們嫌焦（J）這個單位太小，不方便計量。所以規定：功率為1千瓦的用電器在1小時（h）中所做的功或消耗的電能，即

kW·h=Pt式中：

P：電功率（kW）

t：時間（h）現在一百一十八頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率電能:

電能的單位：千瓦·小時，kW·h，俗稱度。

1度=1kW·h電能的記錄、計量，主要用來累記用電量，我們常用的三相、單相各種電度表就是用來計量電能的。現在一百一十九頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率電能:

例1-4有一個220V、40W的白熾燈，接在220V的供電線路上，求流過白熾燈的電流。若該燈平均每天工作5小時，電價是每度5角5分，每月（30天）該燈要消耗幾度電，要付多少電費。解：因為P=UI，所以每月用電時間：t=5×30=150h功率單位轉換：P=40W=0.04kW每月消耗的電能：W=Pt=0.04×150=6kWh每月應付電費：6×0.55=3.30（元）現在一百二十頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率電流的熱效應——焦耳定律

電流通過電阻（所有阻性負載）時，電流所做的功（W）被電阻吸收并全部轉換成熱能，以熱的形式表現出來事實上，所有流過電流的負載或線路，無論是阻性、感性、容性，都會有電能轉換熱能，即產生熱量，只是阻性轉換熱能更充分，有電必有熱，熱始終伴隨電流而產生，可以說電能轉換成熱能是電流的本能，人們利用電流的這一特性，生產和制造各種電熱產品。如電熱水器等。現在一百二十一頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率電流的熱效應——焦耳定律

焦耳定律指出，電流通過導體的產生的熱量，與電流平方、導體電阻及通電時間成正比，所產生的熱量用字母Q表示，單位：焦耳（J）。電阻負載、或阻性負載，電流通過產生的熱量為：Q=W=I2Rt或Q=IUt以上表達式所表達的就是電流的熱效應。電流熱效應，有它有利的一面，也有它不利的一面，如電流的熱效應會使電路中不需要發熱的地方（如導線）發熱，既消耗了能量,又會造成線路或設備的絕緣老化、漏電，甚至燒毀。現在一百二十二頁，總共三百零八頁。五、電功和電功率電流的熱效應——焦耳定律

為保證電氣設備、線路不發生以上故障或事故，我們要求合格的用電設備必須要提供設備額定值，如額定電壓、額定電流、額定功率等。除此之外，我們在使用過程中還要注意電氣設備、線路的通風散熱，以提高用電效率，延長設備的使用壽命。現在一百二十三頁，總共三百零八頁。第三節電與磁一、磁體和磁極二、磁場與磁力線三、磁感應強度、磁通四、電流的磁場五、磁場對載流導體的作用力六、電磁感應現在一百二十四頁，總共三百零八頁。第三節電與磁電和磁是相互聯系不可分割的兩個基本現象，幾乎所有電氣設備的工作原理都與電和磁有密切的關系。現在一百二十五頁，總共三百零八頁。一、磁體和磁極人們把具有吸引鐵、鎳、鈷等物質的性質稱為磁性。具有磁性的物體叫磁體。使原來不帶有磁性的物體具有磁性的過程，叫磁化

現在一百二十六頁，總共三百零八頁。一、磁體和磁極天然存在的磁鐵（磁鐵礦）叫天然磁鐵。經過一定工藝磁化過的磁鐵，叫人造磁鐵。在電氣設備上使用的絕大部分為人造磁鐵。

磁不但能通過永久磁鐵產生，而且還可以通過電流通過導體產生。只要有電流存在就有磁的存在，電的磁效應和熱效應一樣，是在產生電流的同時隨之產生的。現在一百二十七頁，總共三百零八頁。一、磁體和磁極磁鐵兩端磁性最強的區域我們稱磁極。人們常用的指北針，無論如何移動、轉動，針頭所指方向不變，指北針的N極指向北面，S極指向南面。現在一百二十八頁，總共三百零八頁。一、磁體和磁極磁極分北極（N）和南極（S）。磁極具有同性相拆，異性相吸的特性。磁極間相互作用力我們稱之為磁力。現在一百二十九頁，總共三百零八頁。一、磁體和磁極實驗證明，如果把一條磁鐵分成幾段，折斷處會出現兩個相異的磁性。繼續下去，會具有同樣現象，我們永遠找不到一個單獨存在的磁極，也就是說N極和S極總是相對存在的。現在一百三十頁，總共三百零八頁。二、磁場與磁力線磁體周圍存在磁力作用的空間稱為磁場。互相不接觸的磁體之間具有的相互作用力，就是通過磁場這一特殊物質進行傳遞的。（磁場和電場一樣，都是一種特殊物質，之所以被稱為特殊物質，是因為他們不是由分子和原子所組成。）現在一百三十一頁，總共三百零八頁。二、磁場與磁力線為了形象地描述磁場，人們抽象的引出磁力線這一概念。我們規定，外磁場磁力線由N極指向S極，在磁場內部是由S極指向N極，我們通常以磁力線方向表示磁場方向。現在一百三十二頁，總共三百零八頁。二、磁場與磁力線圖中a、b磁場面積相同，圖b的磁力線根數多于圖a，而且圖b磁力線的密度也大于a，可以認為圖b磁場強于a。

NS圖aNS圖b磁力線是人們假設想出來的，我們用磁力線根數的多少和疏密度來描繪磁場的強弱。

現在一百三十三頁，總共三百零八頁。三、磁感應強度、磁通前面講到磁場強度可以用磁力線的多少和疏密程度來描述，但它只能定性分析、相對比較，具體數量無法確定。

計論磁感應強度前，我們先引出磁中很重要的物理量——磁通。

NS圖aNS圖b現在一百三十四頁，總共三百零八頁。三、磁感應強度、磁通通過與磁場方向垂直的某一面積上的磁力線的總數，叫做通過該面積的磁通量，簡稱磁通，用字母Φ表示。它的單位是韋伯（Wb），簡稱韋。工程上常用比韋小的單位是麥（麥克斯韋），用Mx表示。

1韋（Wb）=108麥（Mx）

為此引入了磁通這一物理量來定量描述磁場在一定面積上的分布情況。

NS圖aNS圖b現在一百三十五頁，總共三百零八頁。三、磁感應強度、磁通

當面積一定時，通過該面積的磁通越多，磁場就越強。這一點在工程上有極其重要的意義，如：變壓器、電磁鐵提高效率的重要因數之一就是減小漏磁通，也就是希望全部磁力線盡可能多的通過鐵芯的截面積，以減少漏磁損耗，提高效率。所以變壓器、電磁鐵的鐵芯都用高導磁材料制成，以降低磁阻，增加磁通量。為此引入了磁通這一物理量來定量描述磁場在一定面積上的分布情況。

NS圖aNS圖b現在一百三十六頁，總共三百零八頁。三、磁感應強度、磁通磁感應強度的具體內容：垂直通過單位面積的磁力線數目（磁通）叫做該點的磁感應強度，簡稱磁感應。在均勻磁場中，磁感應強度要表示為

磁感應強度又稱磁通密度，是研究磁場中各點的強弱和方向的一物理量，用字母B表示。

式中：B：磁感應強度（韋/米2）Φ：磁通（韋）S：面積（米2）

現在一百三十七頁，總共三百零八頁。三、磁感應強度、磁通磁感應強度的具體內容：垂直通過單位面積的磁力線數目（磁通）叫做該點的磁感應強度，簡稱磁感應。在均勻磁場中，磁感應強度要表示為

磁感應強度又稱磁通密度，是研究磁場中各點的強弱和方向的一物理量，用字母B表示。

磁感應強度的單位常用的有：韋/米2（T）稱做特斯拉，簡稱特。和麥/厘米2叫做高斯（Gs），簡稱高。它們間關系：

1特（T）=104高斯（Gs）

現在一百三十八頁，總共三百零八頁。三、磁感應強度、磁通此式表明，通過單位面積的磁通數越多，磁力線越密，磁場也越強。

磁感應強度不但表示了磁場中某點的強弱，而且還能表示出該點的磁場方向，可以說它是一個矢量。若磁場中各點的磁感應強度的大小、方向相同，我們稱之為均勻磁場，在均勻磁場中，磁力線是等距離平行直線。

NS圖b均勻磁場現在一百三十九頁，總共三百零八頁。四、電流的磁場磁可通過兩種方式獲得，一為永久磁鐵（石）；二是通電導體，嚴格的講是電流流過導體能產生磁場。這就是我們常說的電的磁效應。只要導體中有電流通過，導體周圍就必然產生磁場。

現在一百四十頁，總共三百零八頁。四、電流的磁場電流產生磁場的判定——安培定則（右手螺旋定則），這里分兩種結構的通電導體磁場方向判斷。

1、直線電流的磁場根據電流方向判斷磁場（磁力線）方向。用右手握住通電直導線，讓母指指向電流方向，則彎曲的四指所指的就為磁場（磁力線）方向。

現在一百四十一頁，總共三百零八頁。四、電流的磁場2、環形電流產生的磁場

現在一百四十二頁，總共三百零八頁。四、電流的磁場2、環形電流產生的磁場

根據電流方向判斷磁場（磁力線）方向。右手握住螺線管，彎曲四指指向線圈電流方向，則母指方向就是磁場（磁力線）方向。現在一百四十三頁，總共三百零八頁。四、電流的磁場2、環形電流產生的磁場

電流產生磁場的現象被廣泛應用在電工、電子設備中，如接觸器、電動機、變壓器等。現在一百四十四頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力我們知道把兩塊磁體放在一起會有作用力，即同性相拆、異性相吸，相拆、相吸都是作用力的結果。前面講到載流導體的周圍存在磁場，若將載流導體置于磁場中，也會受到力的作用。１、磁場對載流直導體的作用將一根直導體懸掛在磁場中，并使導體垂直于磁力線，未通電導體不會運動，如接通電源，導體中有電流通過，導體就會運動。若改變電流方向導體便向反方向運動。

現在一百四十五頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力１、磁場對載流直導體的作用現在一百四十六頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力１、磁場對載流直導體的作用我們把載流導體在磁場中所受的作用力，稱作電磁作用力，或電磁力，用字母Ｆ表示。電磁力的大小與導體中通過的電流成正比，與均勻磁場的磁感應強度成正比，與導體在磁場中的有效長度成正比，即：（由于導體與Ｂ間夾角90o，所以此時電磁力最大）Ｆm＝ＢＩＬ

式中：Ｆ：導體受到的電磁力（牛）Ｂ：均勻磁場的磁感應強度（特）Ｉ：導體中的電流強度（安）Ｌ：導體在磁場中的有效長度（米）

現在一百四十七頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力１、磁場對載流直導體的作用這里還要指出：導體垂直于磁感應強度的方向時，受到的電磁力最大，平行于磁感應強度的方向，不受力的作用。ＩαＬ┻Ｌ導體既不垂直，也不平行于磁感應強度的方向，若導體與磁感應強度方向成α角時，則可將導體分解成與磁感應方向垂直的分量Ｌ┻，作為α角是時導體有效長度。即：Ｌ┻＝Ｌsinα，故Ｆ＝ＢＩＬsinα

現在一百四十八頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力１、磁場對載流直導體的作用載流導體在磁場中的受力方向，可用左手定則來判斷。左手定則又稱電動機定則，我們日后分析電動機如何轉起來需運用此定則。

具體判斷方法：平展左手手掌，拇指與四指垂直并在一個平面上，讓磁力線穿過手心（手心對Ｎ極），四指指向電流方向，則拇指所指的方向就是導體受力方向。

現在一百四十九頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力２、磁場對通電線圈的作用研究磁場對通電線圈的作用更有其實際意義，因為常用的磁電式儀表都是根據這一原理制成。

現在一百五十頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力２、磁場對通電線圈的作用在均勻磁場中放置一通電矩形線圈abcd，當線圈平面與磁力線平行時，ad和bc邊與磁力線平行不受磁場的作用力。但ab和cd邊因與磁力線垂直將受到磁力的作用，即F1和F2，而且F1=F2=BIL，受到作用力的兩個邊叫有效邊。１）通電線圈在磁場中受力轉動

ＮＳabcdF1F2現在一百五十一頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力２、磁場對通電線圈的作用兩有效邊所受到的作用力不僅大小相等（兩有效邊電流相等，長度相同，同處一均勻磁場），而且根據左手定則可知，受力方向相反（電流方向相反），因而構成一對偶力，將線圈繞軸作順時針轉動。１）通電線圈在磁場中受力轉動

ＮＳabcdF1F2現在一百五十二頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力２、磁場對通電線圈的作用設ab=cd=L1，ad=bc=L2，ab邊和cd邊所受的作用力分別為F1和F2。

2）通電線圈在磁場中的轉矩

根據物理學中，力偶矩（轉矩）M等于其中任一個力與力偶臂的乘積，因而此時的轉矩為：M=F1L2

因為F1=BIL1，所以M=BIL1L2，又因為L1L2=S（線圈的面積），所以M=BIS式中：B：均勻磁場的磁感應強度（特）I：線圈中的電流（安）S：線圈的面積（米2）

ＮＳabcdF1F2現在一百五十三頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力２、磁場對通電線圈的作用線圈在轉矩M的作用下旋轉，有效邊不可能始終與磁力線保持90o，當線圈平面的法線與磁力線的夾角為α時，則線圈的轉矩為：

M=BISsinα

2）通電線圈在磁場中的轉矩

以上所述為單匝線圈的轉矩表達式，實際磁電式儀表的動圈為多匝，對于有N匝的動圈，所受到的轉矩為單匝的N倍，即：M=NBISsinα

αF1F2SN現在一百五十四頁，總共三百零八頁。五、磁場對載流導體的作用力２、磁場對通電線圈的作用2）通電線圈在磁場中的轉矩

上述得知，當線圈與磁力線平行時，α=90o，sin90o=1，此時的轉矩達到最大M=NBI，當線圈垂直于磁力線時，α=0o，sin0o=0，這時的轉矩M=0。

ＮＳＦ1Ｆ290oＮＳＦ1Ｆ20o現在一百五十五頁，總共三百零八頁。六、電磁感應電能生磁，磁也能生電，這是自然界的規律。英國科學家法拉第發現：當導體相對于磁場做切割磁力線運動，或線圈中的磁通發生變化時，都有感生電動勢產生，若導體或線圈是閉合回路的一部分，則導體或線圈中將產生感生電流，這種現象叫做電磁感應，俗稱動磁生電。發電機和變壓器等都是根據這一原理制成的。現在一百五十六頁，總共三百零八頁。六、電磁感應現在一百五十七頁，總共三百零八頁。六、電磁感應直導體切割磁力線所產生的感生電動勢的方向可用右手定則來判斷。根據磁力線方向