1.1学习直流电阻电路基础知识(课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（机械工业版）

课题一 直流电阻电路的故障检测 任务一 学习直流电阻电路基础知识 一、电路的组成 二、电路的状态 三、电路的基本物理量 四、欧姆定律 五、电阻串并联及混联电路与应用 一、电路的组成 图1-1　手电筒电路 图1-1手电筒电路电路就是电流所流经的路径。常见的手电筒电路就是一个最简单的电路，如图1-1所示。 组成电路的基本部件是：电源、负载、控制和保护装置及连接导线等。 一、电路的组成 表1-1　常用的电路元件及符号 名　　称 符　　号 名　　称 符　　号 电阻 电压表 电池 接地 灯泡 熔断器 开关 电容 电流表 电感 表1-1是一些常用的电路元件及符号。通常将这些理想化的元件用理想导线(没有电阻)适当组合连接起来即可表示实际电路，即为电路图。 一、电路的组成 图1-2　手电筒电路图 图1-2所示为手电筒的电路图。其中E和R0的串联组合反映实际电源(干电池)的情况，R反映灯泡的发热(发光)情况。 二、电路的状态 1.通路 通路也称为闭合电路，此时电路中会产生电流，如图1-6a所示。 通路特征：电路中有电流，用电器工作。 2.断路 断路也称为开路，此时电路某一处断开，不再有电流，如图1-6b所示。 断路特征：电路中无电流，用电器不工作。 3.短路 不经过用电器，直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路,如图1-6c所示。 短路特征：短路电流很大，往往会损坏电气设备或引起火灾。 图1-6　电路的状态 三、电路的基本物理量 1.电流 2.电位和电压 3.电动势 4.电能和电功率 5.电阻及电阻定律 1.电流 (1)“电流”的含义　在闭合电路中，电荷在电源的作用下规则地定向移动形成电流，其大小用单位时间内通过导体横截面的电荷量来表示。大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，也称为直流。这时电流大小可表示为 I=q / t 式中，q是t时间间隔内通过导体横截面的电荷量。电流的单位是安培，简称安，用大写字母A表示。此外，对于较大的电流可以用千安(kA)作单位，较小的电流可以用毫安(mA)或微安(μA)作单位，它们之间的关系是 　　但是在实际问题中，电流的真实方向往往难以在电路图中标出。为了解决这样的困难，引入参考方向这一概念。参考方向又叫假定正方向，简称正方向。 1.电流 图1-9　电流的真实方向 (2)电流的真实方向和参考方向　形成电流的电荷，可能是正电荷，也可能是负电荷，习惯上把正电荷运动的方向规定为电流的方向，如图1-9所示。 1.电流 图1-10　电流的参考方向 在图1-10中，实线箭头是选定的参考方向，虚线箭头表示的是该段电路中电流的真实方向。其中图1-10a表示电流真实方向与参考方向一致，电流I是正值；图1-10b表示二者相反，电流I是负值。 1.电流 图1-11　电流正负值的讨论 在图1-11a中选定的参考方向向右(用实线箭头表示)，电流I＝+0.5A；在图1-11b中选定的参考方向向左，电流I=－0.5A。二者参考方向不同，数值符号相反，但是实际上是同一个电流。 2.电位和电压 图1-12　水往低处流 水总是从高处流向低处，高处的水位高，低处的水位低，它们之间存在水位差而形成水流，如图1-12所示。 2.电位和电压 图1-13　电压的参考方向 电压的参考方向根据习惯可以用三种方法表示，如图1-13所示。用箭头的指向来表示，它由假定的高电位端指向低电位端；用“+”、“－”符号分别表示假定的高电位端和低电位端；用双下标字母表示，图1-13可用ＵAB表示其参考方向，第一个下标A表示假定的高电位点，第二个下标字母B表示假定的低电位点。 3.电动势 图1-15　水泵与水流 要保持水持续流动，需要不断用水泵向水槽A中抽水，如图1-15所示。同理，要使电流持续流动，需靠电池不断提供电能。 3.电动势 图1-16　电动势及其参考方向 电池(电源)具有使电流持续流动的能力，这种能力用电源的电动势E表示，单位为伏(V)，方向从电源的负极“－”指向电源的正极“+”。 如图1-16中，图a所示是电动势的真实方向，E=+5Ｖ；在图b所示的参考方向下，E＝－5Ｖ；在图c所示的参考方向下，E＝+5V。以后电路中标出的均为物理量参考方向。若电动势已知极性，则参考方向的标注应尽可能和真实方向一致。 图1-17　电动势与电压 对于图1-17所示的电源，E和UAB的参考方向刚好相反。这是因为它们的物理意义不同：电动势的参考方向表示电位升；电压的参考方向表示电位降。但它们反映的是同一客观事实。A点电位比B点电位高，所以E＝UAB。 3.电动势 4.电能和电功率 (1)电能 在导体两端加上电压U，通过导体的电流为I，则电路所消耗的电能为 W=UIt (2)电功率 电功率是用电设备单位时间所消耗