第2章　直流电路(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（机械工业版）

第2章　直流电路 电路和电路模型 2.1 电路的基本物理量 2.2 返回 基尔霍夫定律 2.4 电阻元件和欧姆定律 2.3 　　将不同的电子电气器件或设备按一定的方式连接起来，形成的电流通路就是电路。电路由电源、负载和中间环节三部分组成。 2.1　电路和电路模型 第2章　直流电路 返回 简单照明电路 　　一个电路因导线的不同连接，可处于3种不同的工作状态，这3种不同的工作状态分别是通路、断路和短路。 2.1　电路和电路模型 第2章　直流电路 2.2　电路的基本物理量 第2章　直流电路 1.电流的基本概念 电荷的定向移动形成电流。电流的本质是电荷的移动。通常把衡量电流大小或强弱的物理量叫做电流。 电流的大小为单位时间内通过某一导体横截面的电荷量。用I表示电流，q表示电荷量，t表示时间，则计算电流的公式为 式中，q为时间t内通过导体横截面的电荷量。 2.2.1 电流 返回 电流的大小称为电流强度，单位为安培，用大写字母A表示。电流常用的单位还有微安、毫安等，它们之间的换算关系为 2.2　电路的基本物理量 第2章　直流电路 2.电流的参考方向 带电微粒的定向移动形成了电流，则电流是矢量（即有方向的量）。通常规定正电荷运动的方向为电流的正方向，负电荷运动的方向为电流的负方向，由此可见，在金属导体内部，电流的方向和电子运动的方向相反，下图所示。 电流的方向 2.2.1 电流 第2章　直流电路 2.2　电路的基本物理量 为了方便电路的分析，往往在复杂电路中引入参考方向。其方法是：任意假设某一支路中的电流参考方向，把电流看做代数量，若计算结果为正，则表示电流的实际方向与假设的参考方向相同；若计算结果为负，则表示电流的实际方向与假设的参考方向相反。参考方向在图中用实线箭头标注，实际方向用虚线箭头标注，如下图所示。 电流的实际方向与参考方向 2.2.1 电流 第2章　直流电路 2.2　电路的基本物理量 1.电压 电压是衡量电场力做功本领大小的物理量。在国际单位制中，电压的单位是伏特（V）。如果设正电荷由A点移到B点时电场力所做的功为W，电场力把单位正电荷由A点移到B点所做的功在数值上等于A、B两点间的电压。则A、B两点间的电压为 式中，UAB为A、B两点之间的电压（V）；W为电场力所做的功（J）；q为电量（C）。 2.2.2 电压和电位 第2章　直流电路 2.2　电路的基本物理量 2.电压的参考方向 电压是矢量，需要指定参考方向。习惯上规定从高电位点指向低电位点为电压方向 参考方向在电路图中可用箭头表示，也可用极性“+”、“-”表示。 2.2.2 电压和电位 第2章　直流电路 2.2　电路的基本物理量 在对电路进行分析和计算时，电压和电流参考方向的假定原则上是任意的。但为了方便，元件上的电压和电流常取一致的参考方向，称为关联参考方向。 2.2.2 电压和电位 如图2-6（a）所示，U与I参考方向一致，则其电压与电流的关系是U=IR；如图2-6（b）所示的U与I参考方向不一致，则电压与电流的关系是U=-IR。 第2章　直流电路 2.2　电路的基本物理量 3.电位 就如空中的每一层楼都有一定的高度一样，电路中的每一点也有一定的电位。 电位用大写字母V表示，并加注下标表示不同点的电位值。如VΑ、VΒ分别表示电路中A、B两点的电位值。 2.2.2 电压和电位 第2章　直流电路 2.2　电路的基本物理量 4.电压与电位间关系 任意两点间的电压等于两点之间的电位差。 2.2.2 电压和电位 例2-1 某一电路如图2-7所示，各段电路的电流、电压的参考方向均已标注在图中。 （1）指出哪一段电路的电流与电压是关联参考方向？哪一段是非关联参考方向？ （2）已知I1=4 A，I2=-3 A，I3=7 A，U1=-20 V。指出各段电路电流的实际方向是什么？ （3）由（2）中的已知条件判断，AB段电压的实际方向是什么？ 第2章　直流电路 2.2　电路的基本物理量 2.2.3 电动势 1.电动势的基本概念 电源的电动势是衡量非静电力做功本领的物理量，由符号E表示，单位和电压一样，也是伏特（V）。电动势的计算公式为 第2章　直流电路 2.2　电路的基本物理量 2.2.3 电动势 2.电动势的参考方向 电动势的作用是把正电荷从低电位点移动到高电位点，是正电荷的电势能增加，所以规定电动势的实际方向是由低电位指向高电位，即从电源的负极指向