電路的基本概念與基本定律（電工基礎(chǔ)課件）

電路與電路模型電路的概念生產(chǎn)篇傳輸篇使用篇提供傳輸降壓使用升壓電路的功能●電路可以實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換。發(fā)輸配電電路發(fā)電機(jī)電源

供應(yīng)電能輸電線負(fù)載

取用電能升壓

變壓器降壓

變壓器電燈電燈

電動機(jī)

電爐

…中間環(huán)節(jié)

傳輸和分配電能電路的功能●電路可以實(shí)現(xiàn)電信號的傳遞、變換、存儲和處理。話筒放大器信號源提供信號負(fù)載接受和轉(zhuǎn)換信號還原為聲音中間環(huán)節(jié)信號處理電信號振動信號傳遞揚(yáng)聲器擴(kuò)音器電路電路的組成●電路=？+？+？+？

電源開關(guān)、連接導(dǎo)線和其余設(shè)備為中間環(huán)節(jié)負(fù)載=電源+負(fù)載+中間環(huán)節(jié)電路的組成——電路●電路由實(shí)際元器件構(gòu)成的電流的通路，復(fù)雜的電路呈網(wǎng)狀,又稱網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際電路負(fù)載電源開關(guān)連接導(dǎo)線電源負(fù)載開關(guān)、連接導(dǎo)線和其余設(shè)備為中間環(huán)節(jié)電路的組成——構(gòu)成要素電源供能元件負(fù)載耗能元件中間環(huán)節(jié)傳輸、控制電能的裝置Us+－電壓源電流源燈泡電鈴電動機(jī)導(dǎo)線開關(guān)MIs電路的組成——電路模型●用抽象的理想電路元件近似地代替實(shí)際的器件，從而構(gòu)成了與實(shí)際電路相對應(yīng)的電路模型。負(fù)載電源開關(guān)連接導(dǎo)線電源負(fù)載SRL+

U–IUS+_電源負(fù)載中間環(huán)節(jié)實(shí)際電路電路模型本節(jié)課程小結(jié)●什么是電路？

由實(shí)際元器件構(gòu)成的電流的通路。復(fù)雜的電路呈網(wǎng)狀,又稱網(wǎng)絡(luò)。本節(jié)課程小結(jié)●電工學(xué)中電路主要有哪些元件組成？供能元件電源耗能元件負(fù)載只具有儲存?zhèn)鬏敗⒖刂齐娔艿难b置中間環(huán)節(jié)本節(jié)課程小結(jié)●什么是電路模型？由理想電路元件代替實(shí)際電路元件構(gòu)成的電路。本節(jié)課程小結(jié)用電安全知識案例統(tǒng)計53起62人40起41人13起21人電對人體的傷害影響觸電傷害的因素觸電急救觸電方式安全用電1234觸電是指電流通過人體時對人體產(chǎn)生的電對人體的傷害什么是觸電？生理和病理傷害。電傷電擊電流傷害電對人體的傷害主要是由于電流對人體外部造成傷害。電流通過人體內(nèi)部對所造成的傷害。電對人體的傷害電磁場傷害雷電傷害靜電觸電傷害電對人體的傷害231456電流大小通電時間流通途徑電流種類人體電阻人體狀況電對人體的傷害間接觸電觸電傷害直接觸電0102人體的觸電方式AB直接觸電單相觸電兩相觸電根據(jù)統(tǒng)計，單相觸電事故占全部事故的70%以上。人體的觸電方式（一）直接觸電

指人體直接觸及或過分靠近電氣設(shè)備及線路的帶電導(dǎo)體而發(fā)生的觸電現(xiàn)象。人體的觸電方式

流過人體電流的大小與系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式無關(guān)，主要決定于人體電阻。比單相觸電的危險性更大。0102間接觸電跨步電壓觸電接觸電壓觸電人體的觸電方式（二）間接觸電

指觸及到正常運(yùn)行時不帶電而發(fā)生故障時帶電的電氣設(shè)備金屬外殼或金屬構(gòu)架而發(fā)生的觸電。間接觸電的防護(hù)措施：觸電急救絕緣、屏護(hù)、障礙、安全距離、安全電壓。直接觸電（基本保護(hù)）保護(hù)的基本原則：防止電流經(jīng)由任何人的身體通過；限制可能流經(jīng)人體的電流使之小于允許電流；保護(hù)接地和保護(hù)接零統(tǒng)計顯示觸電后超過6分鐘急救，救活的可能性更小。觸電后1～2分鐘內(nèi)急救，有45%左右的機(jī)會救活；觸電后6分鐘內(nèi)急救，有10～20%的機(jī)會救活；觸電后1分鐘內(nèi)急救，有60～90%的機(jī)會救活；01020304觸電急救堅持迅速就地準(zhǔn)確急救原則迅速、就地、準(zhǔn)確、堅持觸電傷害01影響因素02防護(hù)措施05觸電急救0403觸電方式小結(jié)擺脫電流的定義觸電急救的原則是什么？觸電方式有哪些？作業(yè)電路的基本物理量（電流）引導(dǎo)內(nèi)容●雷鳴電閃時，強(qiáng)大的電流使天空中發(fā)出耀眼的閃光，但他只能存在于一瞬間，而手電筒的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光，這是為什么？原因：電流問題：電流是怎么“流”的？●獲得條件：（1）電路中保持有恒定的電動勢（電力場）

正極燈泡負(fù)極（2）電路連接好，閉合開關(guān)，形成閉合回路。電流“=”水流一些常見的電流電子手表1.5μA至2μA白熾燈泡200mA高壓電200A手機(jī)100mA空調(diào)5A至10A閃電20000A至200000A電流定義1單位2方向3電流電流定義●電流強(qiáng)度：單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，idqdt=IQt=BA電子絕緣層物理量“電流強(qiáng)度”記做穩(wěn)恒直流:電流物理現(xiàn)象“電荷定向運(yùn)動”電流種類生活用電、工業(yè)用電干電池、充電寶、移動電源直流電交流電電流單位安德烈·瑪麗·安培

法國物理學(xué)家、化學(xué)家，在電磁作用方面研究成就卓著，電流的國際單位安培即以其姓氏命名。電流單位安培，簡稱安(A)常用單位：kA、mA、μA單位1kA=103A1mA=10-3A1μA=10-6A電流方向習(xí)慣上規(guī)定正電荷的運(yùn)動方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。方向箭頭法AB雙下標(biāo)法IAB表示電流由A流向B問題：復(fù)雜電路中，電流的實(shí)際方向往往很難事先判斷引入：電流的參考方向

E1AIRBE2電流方向BA?電流方向AB?討論：電流的參考方向電流的參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系（a）i>0

（b）i<0

參考方向?qū)嶋H方向AB

參考方向?qū)嶋H方向AB討論：電流的參考方向注意一般電路圖上標(biāo)示的電流方向?yàn)閰⒖挤较颉?參考方向是為列寫電路方程式提供依據(jù)的，實(shí)際方向根據(jù)計算結(jié)果來定。2參考方向一經(jīng)選定，電流就成為一個代數(shù)量，有正負(fù)之分：若計算電流結(jié)果為正值，表明電流的設(shè)定參考方向與實(shí)際方向相同，若計算電流結(jié)果為負(fù)值，表明電流的設(shè)定參考方向與實(shí)際方向相反。3請指出圖中電流的真實(shí)方向(a)i=4AAB解：（a）i=4A,真實(shí)方向與參考方向一致，電流的真實(shí)方向是從A到B請指出圖中電流的真實(shí)方向(b)i=-4AAB解:(b)i=-4A,真實(shí)方向與參考方向相反，

電流的真實(shí)方向是從B到A本節(jié)課程小結(jié)●什么是電流？電荷的定向移動形成電流●電流的單位？安培，簡稱安，記做A本節(jié)課程小結(jié)●電流的方向規(guī)定正電荷的移動方向?yàn)殡娏鞯恼较虮竟?jié)課程小結(jié)電路的基本物理量（電壓）電壓電路的基本物理量（電壓）電動勢電位本節(jié)課程小結(jié)生活中哪些知識與電壓有關(guān)？手電筒電子表高壓線電動玩具車討論：電壓加上電源后，導(dǎo)體中的電荷在電場力的作用下，發(fā)生定向移動，形成“電流”導(dǎo)體里的電荷不停地做無規(guī)則運(yùn)動，朝任何方向的電荷數(shù)目都大致相等，沒有電流。電壓●電壓：電源的兩極間存在著某種“力量”迫使整個電路中的自由電子產(chǎn)生了定向移動。我們把電源兩極間的這種作用叫做“電壓”，記做U.抽水機(jī)提供形成提供水壓水流電源電壓電流形成電源開關(guān)關(guān)閉開關(guān)電燈泡表示正電荷電壓電源是提供電壓的裝置電壓的作用：使自由電荷定向移動形成電流結(jié)論電壓的定義單位正電荷q從電路中一點(diǎn)A移至另一點(diǎn)B時電場力做功W的大小,記做UAB電壓U

直流電壓：量值和方向都不隨時間變化,用大寫字母U表示。交流電壓：量值和方向隨時間變化,用小寫字母u表示。A點(diǎn)B點(diǎn)C點(diǎn)UabUbc電壓的定義直流電壓：量值和方向都不隨時間變化,用大寫字母U表示。交流電壓：量值和方向隨時間變化,用小寫字母u表示。注意電壓的單位伏特，簡稱伏（V）常用單位：kV，mV，μV

單位1kV=103V1mV=10-3V1μV=10-6V超過36V的電壓對人是危險的電壓方向電位真正降低的方向?qū)嶋H電壓方向箭頭法雙下標(biāo)法正負(fù)極法UU+ABUAB討論：電壓的參考方向（a）U>0

（b）U<0

參考方向?qū)嶋H方向AB

參考方向?qū)嶋H方向AB假設(shè)的電壓降低方向電壓的參考方向請指出圖中電壓的真實(shí)方向(a)U=2VABU+–U+–解:(a）U=2V>0,電壓的實(shí)際方向與參考方向一致，

電壓的實(shí)際方向是從A指向B請指出圖中電壓的真實(shí)方向(b)U=-6VABU+–U解:(b))U=-6V<0,電壓的實(shí)際方向與參考方向相反，電壓的實(shí)際方向是從B指向A請指出圖中電壓的真實(shí)方向(c)U=8VABU解:(c)由于沒有設(shè)定電壓的參考方向，所以無法判斷電壓的實(shí)際方向電路的基本物理量（電壓）電壓電動勢電位本節(jié)課程小結(jié)電動勢電場力把單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極所做的功稱為電源的電動勢，用e表示：電動勢

單位：同電壓一樣，伏特，簡稱伏（V）方向：由低電位指向高電位電動勢的參考方向（1）用參考極性表示：“＋”極表示假定的高電位端，“－”極表示假定的低電位端電動勢參考方向的表示方法（2）用箭頭表示：箭頭指向是從參考極性的“－”極指向“＋”極（3）用雙下標(biāo)表示：eab表示參考方向是從a指向b。+-eeeab（a）（b）（c）思考：電壓和電動勢有什么關(guān)系？●電動勢方向的習(xí)慣規(guī)定：在電源內(nèi)部自電源的負(fù)極→正極（低電位端→高電位端）e=-u電路的基本物理量（電壓）電壓電動勢電位本節(jié)課程小結(jié)電位在電路中任選一點(diǎn),叫做參考點(diǎn),則某點(diǎn)的電位就是由該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓：電位伏特，簡稱伏（V）

單位：思考：電壓和電位有什么關(guān)系？即兩點(diǎn)間的電壓等于這兩點(diǎn)的電位差。

電路的基本物理量（電壓）電壓電動勢電位本節(jié)課程小結(jié)●電壓、電位和電動勢三者的定義式Uab=Wa－WbqVa=Wa－W0qE=W源q本節(jié)課程小結(jié)●電壓、電位和電動勢三者的區(qū)別和聯(lián)系電壓等于兩點(diǎn)電位之差：Uab=Va－Vb電源的開路電壓在數(shù)值上等于電源電動勢電路中某點(diǎn)電位數(shù)值上等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓本節(jié)課程小結(jié)電路的基本物理量（功率和電功）功率電路的基本物理量（功率,電功）電功本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)引導(dǎo)內(nèi)容什么是功率？想一想分別拿一只15W和一只100W燈泡，接在電路上，我們會看到什么現(xiàn)象呢？現(xiàn)象分析100W的燈泡比15W的燈泡轉(zhuǎn)的快電能表鋁盤走的快慢不同，表示用電器消耗電能的快慢不一樣功率單位時間內(nèi)電場力所做的功，記為p，功率的大小pdwdt=功率功率的單位瓦特，簡稱瓦（w）功率的物理意義描述設(shè)備轉(zhuǎn)換電能的能力，即轉(zhuǎn)換快慢的物理量思考：功率、電壓、電流之間的關(guān)系功率與電流電壓的關(guān)系電路中任一元件在任何瞬間的功率等于該元件的電壓與電流的乘積常用，需牢記

電路的基本物理量（功率,電功）功率電功本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)電功●電功：一段時間內(nèi)電場力所做的功稱為電功，也叫電能，即平常所說的用電量,記做W名稱符號單位電能W焦耳功率P瓦特時間t秒

U（V）I（A）t（s）電功W為焦耳（J）U（KV）I（A）t（h）電功W為（KW·h），即平常所說的度1000W的電爐加熱1小時100W的燈泡照明10小時40W的燈泡照明25小時1度電電路的基本物理量（功率,電功）功率電功本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)練一練一個月消耗的電能為解●有220V,100W燈泡一個,每天用5h,一個月（按30天計算）消耗的電能是多少度？電路的基本物理量（功率,電功）功率電功本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)●什么是功率？一個計算單位，反映電能轉(zhuǎn)換快慢的物理量，記為P，P=UI,單位為瓦本節(jié)課程小結(jié)（1）●什么是電功？反映一段時間內(nèi)消耗的電能，記為W，單位為焦耳，在電路中，也經(jīng)常用千瓦時做單位，即1KW.t=1度電，

W=Pt本節(jié)課程小結(jié)（2）電壓電流的參考方向關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向電壓電流的參考方向本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)元件功率性質(zhì)判斷關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向電壓電流的參考方向元件功率性質(zhì)判斷本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向（a）關(guān)聯(lián)參考方向aI元件＋U－b(b)非關(guān)聯(lián)參考方向aI元件＋U－b關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向?qū)嶋H電源上的電壓、（d）關(guān)聯(lián)參考方向(c)非關(guān)聯(lián)參考方向aI電源元件＋U－baI負(fù)載元件＋U－b實(shí)際負(fù)載上的電壓、電流方向總是非關(guān)聯(lián)的。電流方向是關(guān)聯(lián)的。關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向aI電源元件＋U－baI負(fù)載元件＋U－b假定某元件是電源時，其電壓、（d）關(guān)聯(lián)參考方向(c)非關(guān)聯(lián)參考方向假定某元件是負(fù)載時，其電壓、電流方向應(yīng)選取非關(guān)聯(lián)參考方向；電流方向應(yīng)選取關(guān)聯(lián)參考方向。關(guān)于參考方向的有關(guān)注意事項(xiàng)分析電路前應(yīng)選定電壓電流的參考方向，并標(biāo)在圖中。1參考方向一經(jīng)選定，在計算過程中不得任意改變。2關(guān)于參考方向的有關(guān)注意事項(xiàng)電阻、電抗或阻抗一般選取關(guān)聯(lián)參考方向，獨(dú)立源上一般選取非關(guān)聯(lián)參考方向。3參考方向也稱為假定正方向，以后討論均在參考方向下進(jìn)行，實(shí)際方向由計算結(jié)果確定。4電壓電流的參考方向關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向元件功率性質(zhì)判斷本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)電路吸收或發(fā)出功率的判斷當(dāng)電流與電壓選取參考方向后有正負(fù)，功率也會有正負(fù)，那么正負(fù)功率的物理意義是什么呢？電路吸收或發(fā)出功率的判斷（1）u、i取關(guān)聯(lián)參考方向+-iuP>0吸收功率(實(shí)際吸收)P<0吸收負(fù)功率(實(shí)際發(fā)出)P=UI電路吸收或發(fā)出功率的判斷+-iuP>0吸收正功率(實(shí)際吸收)P<0吸收負(fù)功率(實(shí)際發(fā)出)（2）u、i

取非關(guān)聯(lián)參考方向P=UI電壓電流的參考方向關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向元件功率性質(zhì)判斷本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)課堂練習(xí)●例1：圖示電路，若已知元件吸收功率為－40W，電壓U為5V，求電流I。解+UI元件I=PU=－405=－8A課堂練習(xí)+UI元件P=-UI=-10×(-100)=1000W●例2：圖示電路，已知元件中通過的電流為－100A，電壓U為10V，解元件吸收正功率，說明元件是負(fù)載。電功率P。并說明元件性質(zhì)?！窭?：求圖示電路中各方框所代表的元件消耗或產(chǎn)生的功率。已知：U1=1V,U2=-3V,U3=8V,U4=-4V,U5=7V,U6=-3V，I1=2A,I2=1A,I3=-1A解注對一完整的電路，發(fā)出的功率＝吸收的功率564123I2I3I1++++++-----U6U5U4U3U2U1-

則564123I2I3I1++++++

U6U5U4U3U2U1思考回答●在電路分析中，引入?yún)⒖挤较虻哪康氖鞘裁矗繛榉治龊陀嬎汶娐诽峁┓奖愫鸵罁?jù)思考回答應(yīng)用參考方向時，你能說明“正、負(fù)”、“加、減”及“相同、相反”“正、負(fù)”指在參考方向下，電壓電流數(shù)值前面的正、負(fù)號“加、減”指參考方向下電路方程式各項(xiàng)前面的正、負(fù)符號·

“相

同”是指電壓、電流參考方向關(guān)聯(lián)“相

反”指的是電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)這幾對名詞的不同之處嗎？電壓電流的參考方向關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向元件功率性質(zhì)判斷本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)關(guān)聯(lián)參考方向：電壓、電流方向一致；本節(jié)課程小結(jié)●電路吸收或發(fā)出功率的判斷(1)確定電路中電壓與電流的參考方向,●關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向：電壓、電流方向相反。若為關(guān)聯(lián)參考方向,取P=UI,若為非關(guān)聯(lián)參考方向,取P=-UI；(2)P>0,吸收功率；P<0,發(fā)出功率。電器的額定功率和實(shí)際功率什么是用電器的額定功率？15W就是燈泡的額定功率,功率越大，燈泡越亮。什么是用電器的額定功率？各種用電器的銘牌，都可以看到其電功率的數(shù)值功率●功率：表示用電器消耗電能快慢的物理量P=UI想一想一只15W的燈泡，在任何情況下都能產(chǎn)生15W的功率嗎？答案15W是燈泡的額定功率，并不是實(shí)際功率。額定功率額定值：用電器的銘牌數(shù)據(jù)值稱為額定值，額定值指用電器長期安全工作條件下的最高限值，一般在出廠時標(biāo)定。額定功率：用電器在額定電壓下消耗的功率。額定功率額定值為“220V、15W”的電燈，表明該燈在220V電壓下工作時，1秒鐘內(nèi)可將15焦耳的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能。額定功率高電壓會使設(shè)備燒壞低電壓會使設(shè)備不能正常實(shí)際功率實(shí)際功率：P=UIU：用電器兩端實(shí)際電壓

I：流過用電器的實(shí)際電流用電器消耗的功率隨著用電器兩端的電壓改變而不同用電器的功率不是一個固定的值電阻元件電阻是什么電阻元件電阻的相關(guān)知識本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)引導(dǎo)內(nèi)容●觀察下圖比較圖a和圖b兩種電路中燈的亮度變化。圖a圖b什么是電阻？電流在流動過程中會受到一定的阻礙作用，這種阻礙作用形成電阻。利用電阻的這種特性制成的元件稱為電阻器，簡稱電阻。電阻元件電阻是什么電阻的相關(guān)知識本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)電阻元件定義●一個二端元件，如果在任意時刻，其兩端電壓u與流經(jīng)它的電流i之間的關(guān)系可以用u~i平面上的一條曲線來確定，就稱其為二端電阻元件，簡稱電阻元件。伏安特性iu伏安特性曲線電阻電阻用字母R表示，單位是Ω（歐姆）電路符號單位1KΩ〓

1×103

Ω1MΩ〓1×106ΩRΩ（歐）、KΩ（千歐）、MΩ（兆歐）常見電阻器1.固定電阻器碳膜電阻金屬膜電阻金屬氧化膜電阻線繞電阻熱敏電阻光敏電阻常見電阻器2.可變電阻器普通電位器直滑式電位器微調(diào)電位器電阻定律同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)。公式

——材料的電阻率，單位為

·m(歐·米)l——導(dǎo)線長度，單位為m(米)S——導(dǎo)線橫截面積，單位為m2(平方米)電阻定律公式

——材料的電阻率，單位為

·m(歐·米)l——導(dǎo)線長度，單位為m(米)S——導(dǎo)線橫截面積，單位為m2(平方米)電阻的分類依照表征電阻元件的伏安特性曲線，電阻元件可以分為：如果電阻元件的伏安特性曲線在任一時刻都是過原點(diǎn)且處于1、3象限的一條直線ui線性電阻線性電阻非線性電阻電阻的分類其伏安特性曲線不是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線非線性電阻ui電阻器的表示方法電阻值的標(biāo)示方法通常有1.直標(biāo)法2.色環(huán)表示法表面印有電阻值及誤差,如2.2KΩ±5%電阻表面用不同顏色的色環(huán)代表數(shù)字，表示標(biāo)稱阻值和允許誤差。四色環(huán)五色環(huán)色環(huán)表示法口訣色環(huán)表示法口訣棕一紅二橙是三，

黑是零。四黃五綠六為藍(lán)，七紫八灰九對白，色環(huán)表示法電阻的色環(huán)標(biāo)識第一位數(shù)1第二位數(shù)0倍乘數(shù)

1021000

(1k)允許誤差

10%棕

紅橙

黃

綠

藍(lán)

紫

灰

白黑1234567890電阻的色環(huán)標(biāo)識100倍乘數(shù)

10210k

允許誤差

1%棕

紅橙

黃

綠

藍(lán)

紫

灰

白黑1234567890電阻元件電阻是什么電阻的相關(guān)知識本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)測試R1每位同學(xué)讀出下面電阻R1、R2的阻值254×102〓25.4（千歐）±5%22×100〓22（歐）±10%顏色有效數(shù)字倍率允許偏差%黑0100—棕1101±1紅2102±2橙3103—黃4104—綠5105±0.5藍(lán)6106±0.25紫7107±0.1灰8108—白9109—金—10-1±5銀—10-2±10無色——±20R2電阻元件電阻是什么電阻的相關(guān)知識本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)本節(jié)課程小結(jié)電阻元件的定義1常見電阻器2電阻定律3電阻元件的分類4電阻的色環(huán)表示法5歐姆定律歐姆定律表征電流、電壓和電阻三者之間的基本關(guān)系。是電學(xué)中的一個基本定律，也稱為伏安特性。歐姆定律●實(shí)際應(yīng)用中歐姆定律有以下兩種：歐姆定律部分電路歐姆定律全電路歐姆定律部分電路歐姆定律歐姆定律全電路歐姆定律本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)部分電路歐姆定律●部分電路：只含有負(fù)載而不包含電源的一段電路。部分電路歐姆定律●歐姆定律：流經(jīng)負(fù)載的電流i與加在電路兩端的電壓成正比，與電路的電阻R成反比，這一結(jié)論稱為歐姆定律。數(shù)學(xué)表達(dá)式引入電導(dǎo)I=GU電導(dǎo)，單位：S(西門子）

參考方向故參考方向是推導(dǎo)、應(yīng)用公式的前提！U、I參考方向關(guān)聯(lián)時U、I參考方向非關(guān)聯(lián)時Ru+–iRu+–i說明通常取U、I

參考方向相同，即關(guān)聯(lián)參考方向。歐姆定律表達(dá)式中有兩套正負(fù)號：①式前的正負(fù)號由U、I參考方向的關(guān)系確定②U、I

值本身的正負(fù)則說明實(shí)際方向與參考方向之間的關(guān)系練一練●例：有一種指示燈，電阻為6.3歐，通過的電流為0.45安時才能正常發(fā)光，要使這種指示燈正常發(fā)光，應(yīng)加多大的電壓？解根據(jù)部分電路的歐姆定律可得：

U=IR=0.45安×6.3歐=2.8伏要使這種指示燈正常發(fā)光，應(yīng)加2.8伏的電壓。答歐姆定律部分電路歐姆定律全電路歐姆定律本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)全電路歐姆定律全電路含有電源的閉合電路，包括用電器和導(dǎo)線等。內(nèi)電路電源內(nèi)部的電路。內(nèi)電阻電源內(nèi)部的電阻，簡稱內(nèi)阻。外電路電源外部的電路。外電阻外電路中的電阻。vv全電路歐姆定律●全電路歐姆定律：通過全電路的電流，與電源電動勢成正比，與全電路的電阻成反比。

表達(dá)式端電壓IR：稱為外電路的電壓降，也是電源兩端的電壓，簡稱端電壓，用U表示。電源的外特性曲線U=E－IrIr：內(nèi)電路的電壓降。說明①斷路時端電壓等于電源電動勢，因?yàn)閿嗦窌rI=0，所以有U=E②端電壓隨電路電流的增大而減小，原因在于電源存在內(nèi)阻，所以我們希望電源內(nèi)阻小一些好，這樣內(nèi)電阻分壓小，輸出的端電壓就大一些。電源的外特性曲線練一練例：如圖所示電路，已知電池組的內(nèi)電阻r=1Ω，外電路電阻R=5Ω，電壓表的示數(shù)U=3V，則電池組的電動勢E應(yīng)等于多少？由部分電路歐姆定律可得：解E=U+Ir=5+0.6*1=5.6VI=U/R=3/5=0.6A由全電路歐姆定律可得：歐姆定律部分電路歐姆定律全電路歐姆定律本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)課堂練習(xí)在閉合回路中，已知電源的電動勢E=24V，內(nèi)阻r=2Ω，外電阻R=6Ω，(1)由全電路歐姆定律得：I=E/(R+r)=24/(2+6)=3A解(2)電源的端電壓：U=IR=3*6=18V

求：(1)電路中的電流;

(2)電源的端電壓?；螂娫吹亩穗妷海篣=E-Ir=24-3*2=18V歐姆定律部分電路歐姆定律全電路歐姆定律本節(jié)課程練習(xí)本節(jié)課程小結(jié)本節(jié)課程小結(jié)部分電路歐姆定律1全電路歐姆定律2

電容元件引導(dǎo)內(nèi)容電容元件種類很多，但基本結(jié)構(gòu)都是類似的，都是由兩個可導(dǎo)電的金屬板間隔著不導(dǎo)電的絕緣材料（介質(zhì)）而構(gòu)成。介質(zhì)可以是絕緣紙、真空、玻璃、陶瓷、云母、聚苯乙烯等絕緣材料。

介質(zhì)（絕緣材料）金屬板定義電容器：由兩個帶有引出端的金屬極板構(gòu)成定義在外電源作用下，兩極板上分別帶上等量異號電荷，撤去電源，板上電荷仍可長久地集聚下去，是一種儲存電能的部件。電容器意義：電容C反映電容元件的儲能本領(lǐng)儲存電能的元件。其特性可用u～q平面上的一條曲線來描述電容元件

電容的符號固定電容固定極性電容可變電容電容的單位電荷量與端電壓的比值叫做電容元件的電容，理想電容器的電容為一常數(shù)。電容的單位為法拉，簡稱法，符號為F。

常用單位有：微法(μF)，皮法(pF)。1F=106

μF=1012

pF電容的單位庫伏特性上式表示的電容元件電荷量與電壓之間的約束關(guān)系，稱為線性電容的庫伏特性。

0

C不隨u和q改變稱為線性電容，它是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線。當(dāng)電容元件的電壓電流參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向時，

電容元件的伏安特性

其電壓與電流的關(guān)系有:電容元件的伏安特性如果電容元件的電壓電流參考方向?yàn)榉顷P(guān)聯(lián)參考方向時，其電壓與電流的關(guān)系有什么不同？

電容元件的伏安特性某一時刻電容元件的i與該時刻電容元件u的變化率成正比，與u的大小無關(guān)；電容的伏安特性說明1電容元件是一種“記憶元件”。電容元件是一個動態(tài)元件，在直流電路中，電容元件相當(dāng)于開路，電容有隔斷直流的作用；23電容的功率和儲能當(dāng)電容充電，u>0，d

u/d

t>0，則i>0，q

，p>0,電容吸收功率。當(dāng)電容放電，u>0，du/dt<0，則i<0，q

，p<0,電容發(fā)出功率。當(dāng)電容元件的電壓電流參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向時

電容的功率和儲能表明電容能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為電場能量儲存起來，在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電容元件是無源元件、是儲能元件，它本身不消耗能量。電容元件的電場能電容元件從u(0)=0(電場能為零)增大到u(t)時，總共吸收的能量,注：當(dāng)電容電壓由u減小到零時，釋放的電場能量也按上式計算。即t時刻電容的電場能量。

電容元件的電場能表明（1）電容的儲能只與當(dāng)時的電壓值有關(guān)，電容電壓不能躍變，

反映了儲能不能躍變;（2）電容儲存的能量一定大于或等于零。電容的串并聯(lián)

1）電容的并聯(lián)對于線性電容元件有：

則：

由：

結(jié)論：電容器元件并聯(lián)電路的等效電容等于當(dāng)電容器的耐壓值符合要求，但容量不夠時，可將幾個電容并聯(lián)。電容并聯(lián)，求等效電容

電容的串并聯(lián)各個并聯(lián)電容元件的電容之和。與電阻串聯(lián)，求等效電阻類似電容的串并聯(lián)

2）電容的串聯(lián)對于線性電容元件有：

由：則：結(jié)論：電容串聯(lián)的等效電容的倒數(shù)等于各電容倒數(shù)之和。電容的串聯(lián)使總電容值減少與電阻并聯(lián),求等效電阻類似電容串聯(lián),求等效電容電容的串并聯(lián)本節(jié)課程小結(jié)i的大小與u

的變化率成正比，與u

的大小無關(guān)1電容在直流電路中相當(dāng)于開路，有隔直作用2電容元件是一種記憶元件3當(dāng)u，i為關(guān)聯(lián)方向時，i=Cdu/dt；4電容元件是一種動態(tài)元件5當(dāng)u，i為非關(guān)聯(lián)方向時，i=-Cdu/dt本節(jié)課程小結(jié)

電感元件引導(dǎo)內(nèi)容電感元件在電子工業(yè)和電力系統(tǒng)中應(yīng)用發(fā)電機(jī)變壓器收音機(jī)電視機(jī)雷達(dá)電動機(jī)繼電器電感元件是實(shí)際電感線圈的理想化模型定義將一根導(dǎo)線按照一定的形狀繞制成線圈，當(dāng)電流通過線圈時，將產(chǎn)生磁通，是一種儲存磁能的部件。則為一簡單的電感元件。儲存磁能的元件電感元件

i

其特性可用～i平面上的一條曲線來描述韋安特性對于線性電感定義L=

/i電感元件符號空心線圈鐵心線圈可變鐵心線圈國際規(guī)定的電容符號有：

電感元件單位磁鏈與產(chǎn)生它的電流的比值叫做電感元件的電感或自感；磁鏈

的單位為Wb

對于線性電感用字母L表示。電感的單位為亨(利)，符號為H，常用的單位有毫亨(mH)、微亨(μH)電流的單位為A1H=103mH=106

μH韋安特性電感元件磁鏈與產(chǎn)生它的電流之間的約束關(guān)系

過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線

+電感元件的伏安特性當(dāng)電感元件的電壓電流取關(guān)聯(lián)參考方向時，其電壓與電流的關(guān)系有：

電感元件的伏安特性某一時刻電感元件的電壓與該時刻電感元件電流的變化率成正比，電容的伏安特性說明:電感元件是一種“記憶元件”。與電流的大小無關(guān)。電感元件是一個動態(tài)元件。當(dāng)i為常數(shù)（直流）時，di/dt=0→

u=0，即電感元件在直流電路中相當(dāng)于短路。電感的功率和儲能當(dāng)電感元件的電壓電流為關(guān)聯(lián)參考方向電感元件的功率

當(dāng)電流增大，i>0，di/dt>0，則u>0，

，p>0,當(dāng)電流減小，i>0，di/dt<0，則u<0，

，p<0,電感吸收功率，電能→磁場能；電感發(fā)出功率，磁場能→電能。表明電感能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為磁場能量儲存起來，在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電感元件是無源元件、是儲能元件，它本身不消耗能量。電感的功率和儲能電感的磁場能量電感電流從i(0)=0(電場能為零)增大到i(t)時，總共吸收的能量，

即t時刻電感的磁場能量：

電感的磁場能量當(dāng)電感的電流從某一值減小到零時，釋放的磁場能量也可按上式計算。在動態(tài)電路中，電感元件和外電路進(jìn)行著磁場能與其它能相互轉(zhuǎn)換，本身不消耗能量。當(dāng)電容電壓由u減小到零時，釋放的電場能量也按上式計算。表明（1）電感的儲能只與當(dāng)時的電流值有關(guān)，電感電流不能躍變，

反映了儲能不能躍變；電感的磁場能量（2）電感儲存的能量一定大于或等于零。電感的串并聯(lián)

1）電感的串聯(lián)

u1uL2L1u2+++--iiu+-L等效n個串聯(lián)電感的等效電感值等于各電感值之和。電感串聯(lián)求等效電感與電阻串聯(lián)求等效電阻類似

電感的串并聯(lián)結(jié)論：即:電感的串并聯(lián)2）電感的并聯(lián)

u+-L1L2i2i1iu+-L等效n個并聯(lián)電感的等效電感值的倒數(shù)等于各電感值倒數(shù)之和電感并聯(lián)求等效電感與電阻并聯(lián)求等效電阻類似

結(jié)論：即:電感的串并聯(lián)本節(jié)課程小結(jié)u的大小與i的變化率成正比，與i

的大小無關(guān)1電感在直流電路中相當(dāng)于短路2電感元件是一種記憶元件3當(dāng)u，i

為關(guān)聯(lián)方向時，u=Ldi/dt；u，i

為非關(guān)聯(lián)方向時，4電感元件是一種動態(tài)元件5u=–L

di/dt

本節(jié)課程小結(jié)電路的工作狀態(tài)通路電路的工作狀態(tài)本節(jié)課程小結(jié)斷路短路通路●通路：正常接通的電路，電源為有載工作狀態(tài)通路：正常接通的電路電路中有電流，用電器正常工作。電源有載工作的電壓與電流電路的工作狀態(tài)通路斷路短路本節(jié)課程小結(jié)斷路●斷路：某處斷開的電路，電源處于空載狀態(tài)開路斷開：斷開開關(guān)，導(dǎo)線脫落，燈泡燒壞等此時，電路中無電流斷路的電壓與電流當(dāng)開關(guān)斷開時，電源處于開路，即空載狀態(tài)，不輸出電能，其特征如下：電路的工作狀態(tài)通路斷路短路本節(jié)課程小結(jié)短路●注意：短路通常是一種嚴(yán)重事故，短路電路會有極大的電流，可能把電源燒壞，這種情況是不允許的。應(yīng)該盡力預(yù)防。電源短路的電壓與電流電源的兩端被短接時，電路具有如下特征負(fù)載短接負(fù)載短接如圖所示電路中，閉合開關(guān)，將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：L1亮，L2不亮將導(dǎo)線接在用電器的兩端，則用電器短路。×電路的工作狀態(tài)通路斷路短路本節(jié)課程小結(jié)本節(jié)課程小結(jié)用電器正常工作

用電器不工作電路某處斷開，沒有電流的電路只用導(dǎo)線連接電源正負(fù)極的電路只用導(dǎo)線連接某一用電器基爾霍夫電流定律（KCL）引導(dǎo)內(nèi)容簡單電路Uab+UR1=US1只含有一個電源的串并聯(lián)電路可以利用電阻的串并聯(lián)分析歐姆定律+_R1US1R2R3ab引導(dǎo)內(nèi)容復(fù)雜電路含有兩個或兩個以上電源的電路，或者一些結(jié)構(gòu)比較特殊的電路不可以利用電阻的串并聯(lián)分析基爾霍夫定律？+_R1US1+_US2R2R3基爾霍夫簡介●基爾霍夫(1824-1887),德國著名物理學(xué)家，化學(xué)家，天文家。他在21歲上大學(xué)期間得出基爾霍夫定律?；鶢柣舴蚨苫鶢柣舴螂娏鞫?KCL)基爾霍夫電壓定律(KVL)基爾霍夫電流定律（KCL）常用的電路名詞KCL定律KCL的推廣應(yīng)用思考回答一些常用的電路名詞支路一個或幾個二端元件首尾相接，中間無分岔，各元件上通過的電流相等（b）結(jié)點(diǎn)三條或三條以上支路的匯集點(diǎn)（n）回路電路中的任意閉合路徑（l）網(wǎng)孔不包含其它支路的回路(m)復(fù)雜電路中的基本概念●如圖所示電路，有多少個節(jié)點(diǎn)，支路？Us1-R1串聯(lián)構(gòu)成為一條支路Us2-R2串聯(lián)構(gòu)成為一條支路R3單獨(dú)構(gòu)成一條支路ab123+_R1US1+_US2R2R3復(fù)雜電路中的基本概念●圖中共有幾個回路？幾個網(wǎng)孔呢？+_R1US1+_US2R2R3復(fù)雜電路中的基本概念●圖中共有幾個回路？幾個網(wǎng)孔呢？Us1-Us2-R2-R1-Us1組成一個回路回路網(wǎng)孔結(jié)論網(wǎng)孔是回路，但回路不一定是網(wǎng)孔。132123ab+_R1US1+_US2R2R3R3-R2-Us2-R3組成一個回路R3-R1-Us1-R3組成一個回路基爾霍夫電流定律（KCL）常用的電路名詞KCL定律KCL的推廣應(yīng)用思考回答基爾霍夫電流定律——KCL●KCL定律的內(nèi)容：任一時刻，流入電路中任一結(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和恒等于零?！?/p>

i=0（任意波形的電流）∑I=0（穩(wěn)恒不變的電流）I1I2I3I4a●通常規(guī)定以流入結(jié)點(diǎn)的電流取正，流出結(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)。KCL的另一種形式可列出KCL：i1–i2+i3–i4=0整理為

i1+i3=i2+i4KCL的另一種形式：∑i入=∑i出i1i4i2i3?流入流出–I1+I2–I3–I4=0根據(jù)KCL可對結(jié)點(diǎn)a列出KCL方程：課堂練習(xí)

解：由KCL：i1–i2+i3–i4=0兩套正負(fù)號:(1)電流I前的正負(fù)號；(2)電流I本身的正負(fù)號i1i4i2i3?

2-（-3）+（-2）-i4=0得i4=3A基爾霍夫電流定律（KCL）常用的電路名詞KCL定律KCL的推廣應(yīng)用思考回答KCL的推廣應(yīng)用（1）

●思考：IA+IB+IC=？IAIBIABIBCICAICABCKCL的推廣應(yīng)用（1）

●思考：IA+IB+IC=？分析：對圖示電路的三個結(jié)點(diǎn)分別列KCLIA+IB+IC=0把上述三式相加可得IAIBIABIBCICAICABCIA=IAB–ICAIB=

IBC–IABIC=ICA–IBCKCL的推廣應(yīng)用（1）

可以把該閉合曲面看做一個廣義的節(jié)點(diǎn)表明KCL可推廣應(yīng)用于電路中包圍多個結(jié)點(diǎn)的任一閉合面。KCL的推廣應(yīng)用：在任一瞬間,通過任一封閉面的電流的代數(shù)和也恒等于零（即

I=0）。課堂練習(xí)●圖示電路，求電流I?如圖所示，選擇一個封閉曲面

則i=3-(-2)=5AKCL的推廣應(yīng)用（2）

●圖示B封閉曲面均可視為廣義結(jié)點(diǎn)i1+i2+i3=0●如果兩個網(wǎng)絡(luò)之間只有兩條支路相連，則這兩條支路中的電流數(shù)值相等

i1=i2●只有一條支路相連時：

i=0ABi1i2i3ABi1i2ABi課堂練習(xí)●求圖示電路中的電流i6，已知i1=8A，i2=-2A，i3=-4A，i4=3A，i5=-6A。解法一：對節(jié)點(diǎn)a應(yīng)用KCL，求得對節(jié)點(diǎn)b應(yīng)用KCL，求得

解法二：取一閉合面S，如圖中虛線所示，對此閉合面應(yīng)用KCL，可直接求得

基爾霍夫電流定律（KCL）常用的電路名詞KCL定律KCL的推廣應(yīng)用思考回答思考回答（1）KCL與支路上接的是什么元件有關(guān)嗎？（2）KCL與電路是線性還是非線性有關(guān)嗎？（3）列寫KCL方程是按電流參考方向列寫，還是按電流實(shí)際方向列寫？KCL是對支路電流加的約束，與支路上接的是什么元件無關(guān)KCL與電路是線性還是非線性無關(guān)KCL方程是按電流參考方向列寫，與電流實(shí)際方向無關(guān)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果根據(jù)自己的理解說明什么是支路？回路？結(jié)點(diǎn)和網(wǎng)孔？基爾霍夫電流定律的推廣應(yīng)用如何理解和掌握？列寫KCL方程式前，不在圖上標(biāo)出電壓、電流和繞行參考方向行嗎？基爾霍夫電流定律（KVL）基爾霍夫簡介●基爾霍夫(1824-1887),德國著名物理學(xué)家，化學(xué)家，天文家。他在21歲上大學(xué)期間得出基爾霍夫定律?；鶢柣舴蚨苫鶢柣舴螂娏鞫?KCL)基爾霍夫電壓定律(KVL)基爾霍夫第二定律回路電壓定律基爾霍夫電流定律（KVL）KVL定律KVL的推廣應(yīng)用注意明確課程小結(jié)基爾霍夫電壓定律（KVL）●KVL定律內(nèi)容：任一瞬間，沿任一回路參考繞行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：ΣU=0基爾霍夫電壓定律（KVL）任意選定回路的繞行方向假定沿順時針繞行確定各元件電壓正負(fù)若元件電壓方向與繞行方向一致，取“+”若元件電壓方向與繞行方向相反，取“-”基爾霍夫電壓定律（KVL）I1+US1R1I4US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4先標(biāo)繞行方向根據(jù)

U=0-U1-US1+U2+U3+U4+US4=0可得KVL定律的第二種形式根據(jù)電路圖將各電壓改寫為：I1+US1R1I4US4R4I3R3R2I2_U3U1U2U4–R1I1–US1+R2I2+R3I3+R4I4+US4=0把上式加以整理：–R1I1+R2I2+R3I3+R4I4=US1–US4電阻壓降可得KVL另一形式：∑IR=∑US電源壓升基爾霍夫電流定律（KVL）KVL定律KVL的推廣應(yīng)用注意明確課程小結(jié)KVL定律的推廣應(yīng)用

Uab=6V任意選定繞行方向，則由基爾霍夫電壓定律得：結(jié)論：基爾霍夫電壓定律可推廣應(yīng)用于不閉合的假想回路假設(shè)不閉合兩端點(diǎn)ab間接有一電阻Rab，它產(chǎn)生的電壓為Uab，則電路構(gòu)成了一個假想的回路課堂練習(xí)例：求Uab解：對假想回路列KVLABCUA+_UAB+_UB+_UA

UB

UAB=0或?qū)懽鱑AB=

UA

UB基爾霍夫定律應(yīng)用舉例舉例1：求圖中電壓U和電流I解：UI3A3V2V3WU11A2AKVL：U+U1+3-2=0→U=5VKCL：-3-1+2-I=0→I=-2AVAR:U1=3I=3×(-2)=-6V基爾霍夫定律應(yīng)用舉例舉例2：求圖中電位Va1Ω4A2Ω3V＋-I=0aU1I1

由

KVL：Va=－U1+3V=－4×1+3=－1V則I1=4A解：由KCL：I1+I=4,基爾霍夫電流定律（KVL）KVL定律KVL的推廣應(yīng)用注意明確課程小結(jié)注意明確明確KVL的實(shí)質(zhì)反映了電路遵從