電工技術

基礎與技能

項目二：直流電路活動2：電路的基本物理量一、電流1、電流的形成活動2：電路的基本物理量-BA-A++++++++_B_______導體中的自由電子在電場力的作用下發(fā)生定向移動形成電流。(瞬時電流)一、電流2.電流產(chǎn)生的條件自由電子的定向移動形成的電子流就稱為電流。要形成電流，首先要有可以移動的電荷——自由電子。要獲得持續(xù)的電流，導體兩端必須保持一定的電位差（電壓）。3.電流衡量電流大小或強弱的物理量叫做電流強度，簡稱電流。電流的大小等于通過導體橫截面的電荷量與通過這些電荷量所用的時間的比值在國際單位制中，電流的單位是安培，簡稱安，符號是A。電流的常用單位還有毫安（mA）和微安（μA）：1A=103mA=106μA電流的方向習慣上規(guī)定為正電荷定向移動的方向。活動2：電路的基本物理量

為了計算方便，常常事先假設一個電流方向，稱為參考方向，用箭頭在電路圖中標明。如果計算的結果電流為正值，那么電流的真實方向與參考方向一致；如果計算的結果電流為負值，那么電流的真實方向與參考方向相反。直流電的文字符號用字母“DC”表示，圖形符號用“—”表示。交流電的文字符號用字母“AC”表示，圖形符號用“～”表示。活動2：電路的基本物理量二、電壓與電位、電動勢活動2：電路的基本物理量1、電壓U（1）電壓的物理意義：衡量電場力做功能力的大小（2）A、B兩點間的電壓UAB在數(shù)值上等于電場力把電荷由A點移到B點所做的功WAB與被移動電荷的電荷量q的比值水壓與水流電壓與電流活動2：電路的基本物理量公式：UAB=qWAB（3）單位電壓U——伏特（V）電功W——焦耳（J）電荷量q——庫侖（C）1V=1J/C1V=103mV（毫伏）1V=10-3kV（千伏）（4）電壓的方向：高電位指向低電位（電壓降）活動2：電路的基本物理量（5）電壓的參考方向abUR箭頭表示abUR+-極性符號參考方向：正極向負極abUabR雙下標表示參考方向：a指向b（6）電壓的測量A、對交、直流電壓應分別采用交流電壓表、直流電壓表和萬用表測量。B、電壓表和萬用表必須并聯(lián)在被測電路的兩端。活動2：電路的基本物理量C、直流電壓表表殼接線柱上標明的“+”、“－”記號，應和被測兩點的電位相一致，即“+”端接高電位，“－”端接低電位，不能接錯，否則指針要反轉，并會損壞電壓表。D、合理選擇電壓表和萬用表的量程。E、讀數(shù)活動2：電路的基本物理量2、電位V（1）電路中某點的電位V：在電路中任意選定一點作為參考點(即零電位點)，則電路中某一點與參考點之間的電壓即為該點的電位。（2）電路符號：（3）電路中任意兩點之間的電位差等于這兩點之間的電壓，所以電壓又稱電位差。公式：UAB=VA-VBUAB=-UBA活動2：電路的基本物理量活動2：電路的基本物理量（4）參考點一般選擇大地，也可以選取公共點或機殼，參考點的電位為0。（5）一個電路中只能選一個參考點。（6）電壓的大小與參考點的選擇無關，電位的大小與參考點的選擇有關。（7）電壓和電位的區(qū)別區(qū)別電壓電位概念電場中兩點間的電位差電場中某點對參考點的電壓與參考點的關系絕對值，與參考點無關相對值，與參考點有關活動2：電路的基本物理量（8）電源兩端的電壓降跟流過它的電流無關，從正極到負極為正，從負極到正極為負。-+EABUAB=E-+EABUAB=-E（9）電阻元件上的電壓降方向和電流方向一致。電流流入的一端為正，電流流出的一端為負。IUUAB=IRAB+-IUUAB=-IRAB+-（10）計算電路中某點電位的步驟（下樓梯方法）選擇零電位點選擇路徑方向：從某一點通過一定的路徑繞到零電位的點標出電流參考方向確定各元件電壓降求電壓降的代數(shù)和：該點的電位等于此路徑全部電壓降的代數(shù)和活動2：電路的基本物理量電壓和電動勢的區(qū)別區(qū)別電壓電動勢概念衡量電場力做功能力大小衡量電源力做功能力大小方向高電位→低電位低電位→高電位存在地方電源內(nèi)、外電路電源內(nèi)電路內(nèi)電路ErSRAB外電路I活動2：電路的基本物理量AER零電位繞行方向I電流方向+-+-VA=E+IRBERI電流方向繞行方向零電位VB=E-IR活動2：電路的基本物理量活動2：電路的基本物理量例1：電路如圖，以O點為參考點，VA=10V，VB=5V，VC=-5V。求UAB、UBC和UAC。AORRRBC解：UAB=VA-VB=10-5=5VUBC=VB-VC=5-（-5）=10VUAC=VA-VC=10-（-5）=15V活動2：電路的基本物理量例2：如圖所示，以C為參考點，求VA、VB、UAB、UAC。ACB1.5V1.5V解：以C為參考點（VC=0V）VA=1.5V-1.5V=0VVB=-1.5VUAB=VA-VB=0V-（-1.5V）=1.5VUAC=VA-VC=0V-0V=0V活動2：電路的基本物理量例3：如圖所示，已知E1=45V，E2=12V，電源內(nèi)阻忽略不計，R1=5Ω，R2=4Ω，R3=2Ω。求B、C兩點的電位。E1E2R3R1R2CDABEI+-+++----+解：1、選擇A點為零電位點：VA=02、標出電流的參考方向，標出各元件電壓降方向；計算電流大小。UAB+UBC+UCD+UDE+UEA=0IR1-E1+IR3+E2+IR2=0活動2：電路的基本物理量E1E2R3R1R2CDABEI+++++-----3、選擇路徑繞到零電位點，求電壓降的代數(shù)和。B點的電位VB：路徑：B→R1→A（零電位點）VB=-IR1=-3A×5Ω=-15V活動2：電路的基本物理量R3-C點的電位VC：路徑：C→E1→

R1→A（零電位點）VC=E1-IR1=45V-3A×5Ω=30VE1E2R1R2CDABEI+++++----活動2：電路的基本物理量3、電動勢E（1）物理意義：衡量電源力（非靜電力）做功能力大小的物理量。正電荷由電位高點A點（電源的正極）經(jīng)外電路到低電位點B點（電源的負極），電流流經(jīng)燈泡使其發(fā)光，正負電荷不斷中和，為保證能夠產(chǎn)生持續(xù)的電流，作為電源的干電池需要把正電荷從電源的負極源源不斷地移到電源的正極。

活動2：電路的基本物理量這就類似于圖示的簡易自來水傳送示意圖，自來水從地勢高（水壓高）的蓄水池中流到地勢低的用戶的家中，為保證供水，需要采用水泵將水從井中抽到蓄水池中，這里水泵的作用就類似電源的作用。活動2：電路的基本物理量（2）概念：電源力將單位正電荷從電源負極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極所做的功稱為電源的電動勢。（3）電源的電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。（4）