2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路的基本物理量

电路的基本物理量 电流及其参考方向 电路的基本物理量 1.电流（单位：安培A） 电流的实际方向：正电荷定向移动的方向。 2.电流的参考方向 又叫正方向，电路中用箭头或双下标表示。 A B 如 iAB = 1A， 如 iAB = -1A， 说明实际方向与参考方向一致； 说明实际方向与参考方向相反。 电压及其参考方向 电路的基本物理量 1.电压（单位：伏特V） 2.电压的参考方向 电压的实际方向：高电位指向低电位。 根据计算结果的正负来判断实际方向。 <1>用正负号表示 <2>用双下标表示 <3>用箭头表示 + - A B A B 注意：电路分析中，电压和电流都是指它们的参考方向。 电压及其参考方向 电路的基本物理量 3.关联参考方向 在电路分析中，对一个元件既要假设通过它的电流参考方向，又要假设该元件两端电压的参考极性，两个都可任意假定，而且独立无关。 当电压和电流的参考方向一致时，称电压和电流为关联参考方向； 相反，当电压和电流的参考方向相反时，称电压和电流为非关联参考方向。 电功率和电能量 电路的基本物理量 2.电能量 电压单位为伏特（V），电流单位为安培（A），则能量单位为焦耳（J）。 1.电功率 电压单位为伏特（V），电流单位为安培（A），则功率单位为瓦特（W）。 电功率和电能量 电路的基本物理量 <一> 在电压和电流为关联参考方向下 p>0，表示该元件吸收功率； p<0，表示该元件发出功率。 <二> 在电压和电流为非关联参考方向下 p>0，表示该元件发出功率； p<0，表示该元件吸收功率。 u=3V P1=3V*2A=6W u= -3V P1=( -3V)*2A= -6W （吸收功率） （吸收功率） 电功率和电能量 电路的基本物理量 如何判断电路元件是电源(发出功率)还是负载(吸收功率)？ 按照电压和电流的实际方向判断： 若电流从电路元件的高电位流出，则该元件起电源作用；否则起负载作用。 例:试判断各元件是电源还是负载。 图中U1= -1V，U2=-3V，U3=-1V，U4=1V，U5=2V，I1=4A，I5=-2A, I3=-2A 负载 电源 负载 负载 负载 理想电路元件 理想有源元件 理想无源元件 电 压 源 电 流 源 电 阻 元 件 电 容 元 件 电 感 元 件 电阻元件 1.线性电阻（简称电阻） 根据欧姆定律： 电阻R单位为欧姆（W）。 G为电导，单位为西门子（S）。 欧姆定律在非关联参考方向情况下 电阻符号为： + _ 2.电阻消耗的功率 电阻一般把吸收的电能转换成热能消耗掉。电阻消耗的功率根据电压和电流是否关联进行定义。 <1> 在关联参考方向下 p=ui=i2R>0，吸收电能，说明电阻是一个无源元件。 <2> 在非关联参考方向下 p=ui= -i2R<0，吸收电能，同样说明电阻是一个无源元件。 电阻元件 电阻元件 3.伏安特性 电阻以电压为纵(或横坐标)，电流为横(或纵坐标)，画出的电压和电流的关系曲线为该元件的伏安特性曲线。 4.非线性电阻 非线性电阻的阻值R不等于一个常数，即： 电阻图片 水泥电阻 线绕电阻 碳膜电阻 可变电阻 压敏电阻 功率电阻 i B A u i B A u i i 3V 2A 3V 2A u u u R i B A R i B A i u $