电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定1.了解电路的三种工作状第一章电路的基本概念绪论0.5第一节电流和电压第二节电阻第四节部分欧姆定理第五节电能和电功率1.5第一节电路一、电路的基本组成1.什么是电路电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方联接起来的总体,为电流的流通提供了路径。图1-1简单的直流电路电工基础》2.电路的基本组成电路的基本组成包括以下四个部分:电源(供能元件):为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等负载(耗能元件):使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器控制器件:控制电路工作状态的器或设备(如开关等联接导线:将电器设备和元器件按一方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等通路(闭路):电源与负载接通,电路开路(断路):电路中没有电流通过,二、亿博电竞官网电路模型(电路图)由理想元件构成的电路叫为空载状态(3)短路(捷路):电源两端的导线直接相没有保护措施,电源或电器会被烧毁或发生火灾,所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置,以避免发生短路时出现不良后果做实际电路的电路模型,也叫际电路的电路原理图,简称为电路图。例如,亿博电竞官网图1-2所示的手电筒电路理想元件:电路是由电特性相当复杂的元器件组成的,为了便于使用数学方法对电路进析,可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替,而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。表1-1常用理想元件及符号符号名称图1-2手电筒的电路原理图----II----0电工基础》第二节电流和电压一、电流的基本概念电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量,称为电流强度(简称电流用符号I或i(t)表示,讨论一般电流时可用符t2-tl时间内,通过导体横截面的电q2-qi,则在t时间内的电流强度可用数学公式表示为为很小的时间间隔,时间的国际单位制为秒(s),电量q的国际单位制为库仑(C)。电流i(t)的国际单位制为安培(A)。常用的电流单位还有毫安mA、微安安kA等,它们与安培的换算关系为10-310-6二、直流电流如果电流的大小及方向都不随时间变化,即在单位时间内通过导体横截面的电量相等,则称之为稳恒电流或恒定电流,简称为直流(DirectCurrent),记为DC或de,直流电流要用大写字母I表示。常数直流电流I与时间t的关系在I-1坐标系中条与时间轴平行的直线。三电路、交流电流如果电流的大小及方向均随时间变化,则称动电流。对电路分析来说,一种最为重要的变动电流是正弦交流电流,其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化,将之简称为交流(Alternatingcurrent),记为ACac,交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。四、电压1.电压的基本概念电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压),其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V),常用的单位还伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等,它们与伏特的换算关系为mV=10kV=102.直流电压与交流电压如果电压的大小及方向都不随时间变化,贝I」之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化,则称为变动电压。对电路分析来说,一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压),其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母表示。第三节电阻一、电阻元件电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件,例如灯泡、电热炉等电器电阻定律:制成电阻的材料电阻率,国际单位制为欧姆•米(m);――绕制成电阻的导线长度,国际单位制为绕制成电阻的导线横截面积,国际单位制为平方米(m电阻值,国际单位制为欧姆()。经常用的电阻单位还有千欧二、电阻与温度的关系电阻元件的电阻值大小一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系时电阻值发生变化的百分数。如果设任一电阻元件在温度ti时的电阻值为Rl,当温度升高到t2时电阻值为R2,则该电阻在ti〜t2度范围内的(平均)温度系数为R2RiRl(t2ti)如果R2Ri,则0,将R称为正温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而增大;如果R2R1,贝I」称为负温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而减小。显然的绝对值越大亿博体育官网入口app,表明电阻受温度的影响也越大。R2Rl[1(t2第四节部分电路欧姆定律匚GU其中G1/R,电阻R的倒数G叫傀电导伏安特其国际单位线性电阻与非线性电阻电阻值R与通过它的电流I和两端电压U无=常数)的电阻元件叫做线性电阻亿博电竞官网,其伏安特U平面坐标系中为一条通过原点的直线。电阻值R与通过它的电流I和两端电压U有关(即R数)的电阻元件叫做非线性电阻,其伏安特性曲线在I-U平面坐标系中为一条通过原点的曲通常所说的“电阻”,如不作特殊说明,均指线性电阻。第五节电能和电功率一、电功率电功率(简称功率)所表示的物理意义是电路件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为UI功率的国际单位制单位为瓦特(W),常用的定的电功率传送给负载,负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件和吸收功率的器件(耗能元件把供能元件发出的功率写成负数,而储能元件理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率,即其功率通常所说的功率P又叫做有功功率或平均功二、电能电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量,用符号表示,其国际单位制为焦尔Ult通常电能用千瓦小时(kW•h)来表示大小,3.610即功率为1000的电灯,每天使用它照明的时间解:该电灯平均每月工作时间t=60120=72007.2kW即每月消耗的电能为7.2度,约合为3.6107.22.610三、电气设备的额定值为了保证电气设备和电路元件能够长期安常工作,规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。额定电压一一电气设备或元器件在正常工作条件下允许施加的最大电压。额定电流一一电气设备或元器件在正常工作条件下允许通过的最大电流。额定功率——在额定电压和额定电流下消率,即允许消耗的最大功率。额定工作状态——电气设备或元器件在额定功率下的工作状态,也称满载状态。轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率的工作状态,轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。过载(超载)状态——电气设备或元器件在高额定功率的工作状态,过载时电气设备很容易被烧坏 或造成严重事故。 轻载和过载都是不正常的工作状态,一般是 不允 许出现的。 四、焦尔定律 电流通过导体时产生的热量 ——通过导体电流持续的时间,单位为 本章小结本章介绍了电路的基本概念,内容包括: 一亿博电竞、电路 电路是由各种元器件 (或电工设备 )按一定方 联接起来的总体,为电流的流通提供了路径。 电路的 基本组成电源、负载、控制器件和联结 导线等四个部 分。电路有通路、开路、短路等 三种状态。 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电 路模型, 也叫做实际电路的电路原理图,简称 为电路图。 二、电流 在电场力作用下,电路中电荷沿着导体的定 动即形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向 负电荷流动的反方向),其大小等于 在单位时间内 通过导体横截面的电量,称为电 流强度(简称电流 流电流。电流的大小及方向均随时间做周期性变化,亿博电竞官网 则称为交流电流。 三、电压 电压是指电路中两点 点所作的功,电压的方向规定为从高 电位指向低电 位的方向。 电压的大小及方向都不随时间变化,则称之 流电压。电压的大小及方向均随时间做周期性变化, 则称为交流电压。 四、电功率与电能 电功率是电路元件或设备在单位时间内吸 电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量, 3.610 常工作,规定了额定电压、额定电流、分数,即 R2 Ri 《电工基础》额定功率等铭牌数据 五、电阻 电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件, 电阻定律为R 电阻元件的电阻值一般与温度有关,衡量电阻受 温度影响大小的物理量是温度系数,其 定义为温 度每升高1 GU。其中,电阻R的倒数G叫做电导,其国际单位 制为 西门子(S)。 电流通过导体时产生的热量为