1.1认识简单直流电路(课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（大连理工大学出版社）

任务1 认识简单直流电路 任务2 常用电路元件的检测 任务3 复杂电路的计算 模块一 直流电路 一、电路的组成 1．电源 2．负载 3．中间环节 图1-1 手电筒电路（a）实际电路 （b）电原理图 （c）电路模型 1－干电池；2－灯泡；3－开关 电路有两个方面的作用：实现能量的转换、传输和分配（如电力系统电路等），即电力电路；实现电信号的处理与传递（如广播电视系统），即信号电路 。 任务1 认识简单直流电路 二、电路模型 1．电原理图 用规定的图形符号表示实际电路中的各器件联结关系的原理图称为电原理图 2．理想电路元件及电路模型 图1-2 几种常见的理想电路元件 用理想电路元件及其组合来代替实际电路元件构成的电路称为电路模型。 电路模型中的理想元件用规定的电路符号来表示所得到的电路模型图，称为电路图 3 三、电路中的几个基本物理量 1．电流 电流指带电粒子在电路中的定向移动。电流的单位是安培（A），另外还有毫安（mA）、千安（KA）、微安（μA）等 . 对于直流电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量是恒定不变的 . 对于交流电流，则电流为 （1）电流的正方向 习惯上规定正电荷定向运动的方向为电路中电流的正方向。 （2）电流的参考方向 当某支路的电流实际方向难以判断时，可假定其电流的参考方向。 当电流为正值时，说明实际电流方向与选取的参考方向相同；当电流为负值时，说明实际电流方向与选取的参考方向相反。 图1-3 电流的参考方向与实际方向的关系 （a）i＞0 （b）i＜0 2．电压 电场力把单位正电荷从a点移到b点所做的功称为a、b两点之间的电压，记为Uab。单位是伏特（V）。电压总是和电路中的两个点有关。 （1）电压的正方向。电压的正方向由高电位（“+”极性）指向低电位（“－”极性），即表示电位降落的方向。对于电阻来说，电压的方向与电阻中电流的方向同，即沿电流方向，电位降落；逆电流方向，电位升高。 （2）电压的参考方向。 若计算出的电压为正值，说明电压实际方向与选取的参考方向相同；若计算出来的电压为负值，说明电压实际方向与选取的参考方向相反 图1-4 电压的参考方向与实际方向的关系 （a）u＜0 （b）u＞0 3．电位 （1）定义 在电路中任选一点为参考点0，该电路中某点a到参考点0的电压称为a点电位。Va表示 。 （2）参考点（零电位点）。参考点的电位为0V，V0=0V。 Va=Ua0=Va—V0 某点a的电位数值上就等于点a与零电位点之间的电压。 （3） 电位是相对值 电路中某点的电位是相对于参考点 的选择而改变的。 4．电动势 电动势也是电路中两点间的电位差值，它只存在于电源内部，它表示电源将其他形式的能量转换成电能的能力，用E表示。 电动势的正方向：由电源的负极→电源正极 5．电能和电功率 （1）电功 W =U I t （J） 电阻元件在t秒内所消耗（或吸收）的电能为 （J） （2）电功率 四、电路的三种工作状态 电路通常有三种状态：负载状态、短路状态、空载状态。 1. 负载状态 （1）电路中的电流: （2）电源的端电压:U1=E-IR0 （3）电源的输出功率：若不计线路损失，即电源的输出功率等于负载的消耗功率 。 图1-6 电路的负载状态 2.短路状态 （1）电源中的电流IS最大，但对外输出电流I为零（最小）。IS=E/R0 （2）电源和负载的端电压均为零，即U1=E—ISR0=0，U2=0 。 （3）电源的输出功率P1=U1I=0，负载所消耗的功率P2=U2I=0。 图1-7 电路的短路状态 3.空载状态（断路或开路状态） （1）I=0。 （2）电源的端电压（开路电压或空载电压）等于电源的电动势，用U0表示， 即U1=U0=E—IR0=E。可测电动势 图1-8 电路的空载状态 五、电气设备的额定值 （3）空载时电源对外不输出电流，故电源的输出功率（P1=U1I）和负载所消耗功率（P2=U2I）均为零，即空载状态下电源是不输出电能的。 为了使电气设备能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常允许值，分别用UN、IN、PN来表示。 【任务实施】 六、简单直流电路的计算 【练一练1-1】 在图1-9所示电路中，R1=3Ω，R2=4Ω，R3=3Ω，R4=1Ω，I3=1A，计算a、b、c各点的电位和电阻R1消耗的电功率。 若a点接地，那么 a、b、c各点的电位 如何？Ubd间的电压值 变不变？ 电阻R1消耗的电功率 如何？ 【想一想】 电气设备上通常都标有电压、电流、功率等数值