1.1.1 电路的组成和1.1.2 电路的基本物理量（课件）-《电工电子技术基础与应用》同步教学（航空工业出版社）

电工电子技术基础与应用 目录 项目1 直流电路 项目2 正弦交流电路 项目3 变压器与三相异步电动机 项目4 二极管及其应用 项目5 三极管及其应用 项目6 逻辑门电路与组合逻辑电路 项目7 触发器与时序逻辑电路 直流电路 项目1 3 在使用电能时，需要用导线将电源和用电设备合理地连接起来，组成电路，才能使电流在用电设备中做功或进行信号的转换和传递。电力、电子、通信、计算机和自动化等学科都是建立在电路理论基础上的。 根据电路中电流性质的不同，电路可分为直流电路和交流电路。其中，直流电路是指电流的大小和方向都不随时间变化的电路，它是电路最基本的形式。直流电路中的一些规律在交流电路中也同样适用。 本项目主要介绍电路的基本知识以及直流电路的分析与测量方法。 项目导读 项目导读 4 学习目标 知识目标  能够正确、熟练地使用数字万用表  能够正确测量电路的基本物理量  能够正确测量电路基本元件的伏安特性  能够通过试验来验证基尔霍夫定律和叠加定理 技能目标  树立勇于探索、追求真理的职业精神  养成坚持不懈、刻苦钻研的工作作风 素质目标  了解电路的组成  掌握电路基本物理量的计算和测量方法  掌握电路基本元件的特性和分析方法  掌握直流电路常用的分析方法 目录 任务1.1 掌握电路的基本知识 任务1.2 分析与测量直流电路 任务1.1 掌握电路的基本知识 1 PART ONE 任务引入 白炽灯曾是人们普遍使用的一种灯具，它是将灯丝通电，加热到白炽状态，利用灯丝的热辐射发出可见光，以此来实现照明的。在使用白炽灯进行照明时，常会遇到这样的情况：当电网中突然接入大功率负载时，电网电压便会出现较大的波动，此时白炽灯会突然变暗；当电网电压恢复正常后，白炽灯又会恢复为原来的亮度。这是因为白炽灯的灯丝是一种电阻，其两端电压的变化会使通过其内部的电流发生变化。 请选择合适的工具和器材，对电阻的伏安特性进行测试。本任务的知识与技能要求如下表所示。 任务引入 任务内容 掌握电路的基本知识 学习程度 识记 理解 应用 学习任务 电路的组成 ●     电路的基本物理量   ●   电路的基本元件   ●   实训任务 测试电阻的伏安特性     ● 自我勉励 学习目标 任务工单 学生领取任务工单（详见教材），并完成工单内容。 1．知识准备 3．任务实施 2．工具和器材准备 4．任务评价 10 1.1.1 电路的组成 相关知识 电路是指电流的通路，它是为满足一定需要，由各种电路元件按一定方式组合起来的。电路既可用于传输、分配和转换电能，又可用于传递和处理信号。在实际应用中，无论电路的结构有多么复杂，它都是由电源、负载以及连接电源和负载的中间环节组成的。 为了便于对实际电路进行分析，通常用由统一规定符号表示的理想电路元件替代实际电路元件，建立实际电路的模型，即对实际电路进行“模型化”处理。这些由理想电路元件组成的电路称为电路模型，本书所介绍的电路均是指电路模型。 相关知识 如下图所示为手电筒的实际电路，它由干电池、小灯泡、开关和导线组成。 手电筒的电路模型如左图所示。其中，电阻 是小灯泡的模型，理想电压源 和与其相串联的电阻 是干电池的模型，导线和开关S是中间环节。 相关知识 1.1.2 电路的基本物理量 1．电流 在电场力的作用下，导体内带有电荷的粒子会有规则地进行定向移动。此时，单位时间内通过导体任意横截面的电荷的大小称为电流，用i表示，即 式中： I ——电流，单位为安（A）； q ——电荷，单位为库（C）； t ——时间，单位为秒（s）。 通常规定电流的方向为正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向。大小和方向都不随时间变化的电流称为直流电流，用I表示。对于直流电流，上式可写为 相关知识 在国际单位制中，电流的单位为安（A），常用的单位还有毫安（mA）和微安（μA），它们之间的换算关系为 在分析电路时，电流的实际方向有时难以判断，此时需要选定一个方向作为电流的参考方向。为了便于分析，通常规定：若电流的实际方向与参考方向一致，则电流为正值；若电流的实际方向与参考方向相反，则电流为负值，如下图所示。 相关知识 点拨 在电路中，根据各物理量的表示方法及书写规范，不随时间变化的物理量或物理量的有效值通常用大写字母表示，如直流电压和直流电流分别用U和I表示；随时间变化的物理量或物理量的瞬时值通常用小写字母表示，如交流电压和交流电流分别用u和i表示。 相关知识 电流的参考方向可以用箭头表示，也可以用双下标表示。 在电路中任选一点作为参考点，则电场力把单位正电荷从某点移动到参考点所做的功称为该点的电位，用v表示。 电场力把单位正电荷从a点移动到b点所做的功称为a