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课件网) 第一章 直流电路 第二章 磁场与电磁感应 第三章 正弦交流电路 第四章 半导体器件 第五章 放大与震荡电路 第六章 直流稳压电源 第七章 数字电路 目录 §1—3 §1—1 电路及基本物理量 §1—2 电阻与电导 欧姆定律 §1—4 §1—5 §1—6 §1—7 电功与电功率 电阻的串联、并联和混联 基尔霍夫定律 戴维南定理 §1—1 电路及基本物理量 一、电路的组成、作用及状态 1. 电路的组成 由灯泡、连接导线、电池和开关组成的,将电池电能传输给灯泡使其发光的导电回路被称为电路,在电路中电荷的定向运动形成电流,如图所示。 电路与电流 电路图 电路方框图 电路一般由电源、负载、导线和控制装置四部分组成。 (1)电源 电源是为电路提供电能的设备,如干电池、蓄电池、发电机等。 (2)负载 负载又称用电器,其作用是将电能转变为其他形式的能。 (3)导线 导线起连接电路和输送电能的作用。 (4)控制装置 控制装置的主要作用是控制电路的通断,如开关、继电器等。 常见电源 a) 干电池 b) 蓄电池 c) 发电机组 计算机电路 2. 电路的基本作用 电能传输示意图 信息传输示意图 3. 电路的状态 通路———电路构成闭合回路,有电流流过。 开路———电路断开,电路中无电流通过。开路也称断路。 短路———短路时电源未经负载而直接由导线构成回路。 电路的三种状态 a)通路 b)开路 c)短路 二、电流 1. 电流的形成 电荷的定向移动形成电流。在金属导体中,能定向移动的电荷是带负电的自由电子;在导电液体如蓄电池电解液中,能定向移动的电荷是正负离子(见图)。 电流的形成 a)金属导体中的电流 b)导电液体中的电流 2. 电流的大小 电流的大小是指单位时间内通过导体横截面的电量,即 如果在 1 秒(s)内通过导体横截面的电量为 1 库仑(C),则导体中的电流就是 1 安培(A)。常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)等,不同单位间的换算关系如下。 直流电流的测量 a)测量电路图 b)测量电路接线图 3. 电流的方向 习惯上把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,因此,自由电子和负离子移动的方向与电流方向相反。大小和方向都不随时间而变化的电流称为稳恒电流(见图a),简称直流。大小和方向都随时间作相应变化的电流,称为交变电流(见图b),简称交流。 直流电和交流电 a)直流电 b)交流电 电流的正负 a)I > 0 b)I < 0 三、电压、电位和电动势 1. 电压 在金属导体中虽然有许多自由电子,但只有在外加电场的作用下,这些自由电子才能做有规则的定向移动而形成电流。电场力将单位正电荷从 a 点移到 b 点所做的功,称为 a、b 两点间的电压,用 Uab 表示。电压的单位为伏特(V)。 水压与水流 电压与电流 原则上电压的参考方向可任意选取,但如果已设定电流参考方向,则电压参考方向最好选择与电流参考方向一致,称为关联参考方向。当电压的实际方向与参考方向一致时,电压为正值;反之,电压为负值。 电压参考方向的表示方法 a)箭头表示法 b)极性表示法 c)下标表示法 2. 电位 如果在电路中选定一个参考点(即零电位点),则电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的电位,电位的单位也是伏特(V)。电路中任意两点之间的电压就等于这两点之间的电位差,即 Uab = Ua-Ub,故电压又称电位差。 3. 电动势 电源移动正电荷的能力用电动势表示,符号为 E,单位为伏特(V)。 电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极,如图所示。 直流电动势的两种符号(
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