2.2.1 基本物理量 (课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（西南交大出版社）

2.2 直流电路的基本物理量 1．掌握直流电路的基本物理量。 2．学会分析直流电路的三种工作状态。 3．知道电气设备的额定值。 4．学会对直流电路中电压和电流进行测量。 学习目的  理论课堂 2.2.1 基本物理量 (1) 定义 电流——带电粒子的定向运动。 电流强度——度量电流强弱的物理量。其数值=单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。 工程上简称 电流 1．电流 （2）公式 直流——当dq/dt=常数时，称恒定电流。 单位时间 通过电荷量 即： 1）电流的实际方向：规定正电荷运动的方向为电流的方向。 千安(kA)、安培(A) 、毫安(mA)、微安(μA) （3）单位 （4）方向 1A=1C(库仑)/s(秒) 1mA=10-3 A 1μA= 10-3mA 1 mA=10-6kA 2）电流的参考方向：因为有些电路中很难直接判定电流方向（如下图b中电阻R中的电流方向）；另外交流电路中，电流是随时间变化的。所以需引入参考方向。 I2 I1 R1 R4 R3 US + - R2 (a) (b) R1 I2 R4 R3 US + - R2 I1 R A B ? 　①电流的参考方向（也称正方向）是假设的方向，参考方向可以任意选定。 　②实际方向与参考方向一致，电流值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流值为负值。 　③在分析电路时：先假定参考方向→据此进行计算→再从结果的正负值确定实际方向。 　④今后，电路图上标的电流方向均为参考方向。 3）注意 I R R I 参考方向 实际方向 实际方向 参考方向 (a) I＞0 (b) I＜0 （5）表示方法 Iab 双下标 箭 标 I 两种 a b R （1）定义： 负载 + + A  电源 电压——度量电场力做功的物理量。 B _ _ + UAB _ 导线 正电荷在电场力作用下的运动 极板  理论课堂 2．电压 2.2.1 基本物理量 1）电压的方向（实际方向）：习惯上规定从高电位点指向低电位点，即电压降的方向。 千伏(kV) 、伏特(V)、毫伏(mV)、微伏(μV)。 （3）单位 （4）方向 A、B两点间电压＝单位正电荷在电场力的作用下，由A点经外电路到B点电场力所做的功。 UAB＝W/Q （2）公式 2）参考方向： ②实际方向与参考方向一致，电压值为正值；实际方向与参考方向相反，电压值为负值。 ①电压参考方向是假设的方向，可以任意选定。为了方便，常和电流取一致的参考方向，称为关联参考方向。 U R R U 参考方向 实际方向 参考方向 (a) U＞0 (b) U＜ 0 + _ (-) (+) 实际方向 (+) (-) + _ 在参考方向选定后，电压值才有正负之分。 U + – + – U I I 图（a）中，U与I参考方向一致，则U＝RI。 图（b）中，U与I参考方向不一致，则U＝-RI。 A B R (a) A B R (b) 3）表示方法3种： 双下标UAB；极性“＋”、“－” ；箭头→。  理论课堂 3．电位 2.2.1 基本物理量 (1) 概念 电位实际上就是电路中某点至参考点之间的电压，通常设参考点的电位为零。 度量电路中各点所具有的电位能大小的物理量。 电位=电场力将单位正电荷从该点移到参考点所做的功。 电路中任意两点之间的电压等于这两点之间的电位之差。 Uab=Va－Vb (2)电位的计算 1）计算步骤: ①任选电路中某一点为参考点（常选大地为参考点)，设其电位为零。 ②标出各电流参考方向并计算。 ③计算各点至参考点间的电压，即为各点的电位。 某点电位为正，说明该点电位比参考点高。 某点电位为负，说明该点电位比参考点低。 O O O 2V 1kΩ 1kΩ B A (b) + – 2V 1kΩ 1kΩ B A (c) + – (a) 2V 1kΩ 1kΩ B A + – 图a：选择O点作参考点，则VO＝0， UAB＝VA－VB＝2V VA＝ VA-VO =VAO＝1V VB＝ VB-VO =VBO＝-VOB=-1V 【练习】 O O O 2V 1kΩ 1kΩ B A (b) + – 2V 1kΩ 1kΩ B A (c) + – (a) 2V 1kΩ 1kΩ B A + – 图b：选择B点作参考点，则VB＝0，UAB＝VA－VB＝2V 图c：选择A点作参考点，则VA＝0 VB＝ VB-VA =UBA＝-UAB=-2V UAB＝VA－VB＝2V 由以上计算可以看出：参考点不同，各点的电位也不同，但任意两点间的电位差不变。所以，分析电路时，常用电位来讨论问题。 在电路中，往往不再把电源画出，改用电位标出。 Us1 Us2 Us3 VA A R1 R2 Us1