2.2电路的常用物理量 (课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（机械工业版）

1.通过拆装简易电器装置等实践活动，认识简单的实物电路，了解电路的基本组成；通过查阅电工手册及相关资料，会识读基本的电气符号和简单的电路图。 第二章 直流电路 2.理解电路中电流、电压、电位、电动势、电能、电功率等常用物理量的概念；能对直流电路的常用物理量进行简单的分析与计算。 3.结合实物，了解电阻器和电位器的外形、结构、作用和主要参数，会计算导体的电阻，了解电阻与温度的关系和超导现象；能区别线性电阻和非线性电阻，了解其在实际工作中的典型应用。 4.理解欧姆定律的概念，能利用其对电路进行分析与计算。 5.掌握电阻串联、并联及混联的连接方式及电路特点，会计算串联、并联及混联电路的等效电阻、电压、电流及电功率。 6.理解基尔霍夫定律，能应用KCL、KVL列出电路方程。 1.能自己动手安装简单电路。 2.会使用直流电流表、直流电压表、万用表，会测量直流电路的电流、电压(电位)。 3.会使用万用表的电阻挡测量电阻，并能正确读数。 学习要求： 图2-14　电流的形成与实际方向 电流有大小强弱，电流的大小定义为：单位时间内通过导体横截面的电荷量，用电流来表示。电流这一名词既表示一种物理现象，也表示一个物理量，用字母I表示。 由定义可知，若在t秒内通过导体横截面的电量是Q，则电流I就可以用下式表示 2.2.1　电流 2.2.2　电压 电荷在电场力的作用下移动一段距离，电场力就做了功。电压即是衡量电场作功本领大小的物理量，用字母U表示。在电场中若电场力将正电荷Q从a点移动到b点所做的功为Wab，则功Wab与电量Q的比值就称为这两点间的电压，用符号Uab来表示，其表达式为 电压单位为伏特，简称伏，用字母V来表示。除伏特外常用的电压单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV)，电压各单位间的关系为 2.2.3　电位 1.电位概念 2.等电位点 3.电位计算 电位是一个相对量，与高度的概念类似，必须选择一个基准，才能确定每一点(或平面)的高度值。在电路中任选一点，作为参考点(基准点)，则电路中任意一点的电位就是由该点到参考点的电压。通常把参考点的电位规定为零电位(显然参考点对参考点的电压为零)。电位的符号常用带脚标的字母V表示。 在分析计算电路中，等电位点的概念是非常重要的。电路中电位相等的点称为等电位点，两个等电位点间的电压为零。等电位点不一定直接相连，不直接相连的两个等电位点，即使用导线或电阻把它们连接起来，导线或电阻中也不会有电流，因而不改变电路原来的工作状态；反之，若两个等电位点之间接有电阻，则电阻中没有电流流过，把它断开，也不影响电路原来的工作状态。 1.电位概念 图2-15　电压、电流的方向关系 3.电位计算 电路中一般依据电位的定义来计算电位。计算某点电位只要算出从该点到参考点的电压即可。从电路中的某一点到参考点往往有几条不同的路线，在计算时沿任一路线所求得的电位值都是相等的，即电位与路径无关，而只与始末两点有关。这一规律称为电位的单值性原理。在计算电位时应尽量选择最简捷的路线。 图2-16　电压与电动势的关系 2.2.4　电动势 电动势是衡量电源将非电能转换成电能 2.2.5　电能(电功) 电流流过负载时将做功，电流做功的结果是负载将电能转化成其他形式的能，我们把电流所做的功叫做电能，也称电功，用字母W来表示。 根据电压的定义，假设一段电路两端电压为U，电流为I，则t时间内的电能为W，其数学表达式为 2.2.6　电功率 电流流过负载在1s内所做的功称为电功率。电功率表征了电流做功速率的快慢。电功率以字母P来表示，其数学表达式为 在实际工作中，电能的单位常用千瓦小时(kW·h)，俗称“度”。它表示功率为1kW的用电器在1h中消耗的电能，即 $$