程勇电工技术教材公共模块一.pptx

会计学1程勇程勇电工技术电工技术教材教材(jioci)公共模块公共模块一一第一页，共58页。课题一课题一 电路电路(dinl)(dinl)的基本描述的基本描述情情 境境 引引入入手电筒照明电路手电筒照明电路实物布线图实物布线图演演 示示 器器件件手电筒、电池、灯泡、导线、开关、手电筒、电池、灯泡、导线、开关、电压表、电流表、功率表电压表、电流表、功率表演示人演示人教师教师观察、观察、记录、记录、引发疑引发疑问（学问（学生填写）生填写）电路电路状态状态灯灯泡泡状状态态电电压压表表电电流流表表功率表功率表问题问题开关开关合上合上1.2.3.开关开关断开断开灯泡灯泡被被短接短接学学 习习 任任务务1.电路的组成及形式电路的组成及形式2.电路的基本构成单元：元件电路的基本构成单元：元件3.描述电路特征的基本物理量描述电路特征的基本物理量学习情境学习情境(qngjng)(qngjng)手电筒照明电路手电筒照明电路模块(m kui)一 电路的基础知识第1页/共57页第二页，共58页。电路电路(dinl)(dinl)的的定义定义 【任务一】电路的描述【任务一】电路的描述(mio sh)知识链接知识链接1：电路的构成：电路的构成模块(m kui)一 电路的基础知识实际电路是由电工设备和电气器件按预期目的实际电路是由电工设备和电气器件按预期目的连接构成的电流的通路。电路可以很简单，如手连接构成的电流的通路。电路可以很简单，如手电筒电路，它只涉及一个单回路；也可以很复杂，电筒电路，它只涉及一个单回路；也可以很复杂，如电视机电路等，它包含许多回路，成为电网络。如电视机电路等，它包含许多回路，成为电网络。第2页/共57页第三页，共58页。模块(m kui)一 电路的基础知识升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器各类各类负载负载电力系统电力系统电子线路电子线路扩扩音音机机放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒图图1-1-1 电路电路在两种典型场合在两种典型场合作用示意图作用示意图发发电电机机电子线路电子线路 能量的传输、分配与转换（如电力系统等能量的传输、分配与转换（如电力系统等“强电强电”电路，电路，特点是大功率、大电流）特点是大功率、大电流）对电信号的传递与处理（如电子技术中等对电信号的传递与处理（如电子技术中等“弱电弱电(ru din)”电路，特点是小功率、小电流）电路，特点是小功率、小电流）电路(dinl)的功能 第3页/共57页第四页，共58页。实际实际(shj)(shj)电路的组电路的组成成模块(m kui)一 电路的基础知识电路由电源、负载电路由电源、负载和导线、开关和导线、开关(kigun)等组成等组成电源是向电路提供电能的装置电源是向电路提供电能的装置负载是取用电能的装置负载是取用电能的装置课外阅读P25第4页/共57页第五页，共58页。三种理想电路元件三种理想电路元件 常常用用的的三三种种最最基基本本的的理理想想元元件件是是：电电阻阻元元件件 、电电容容元元件件、电电感感元元件件 ；另另外外还还有有电电压压源源和和电电流流源源两两种种理理想想电电源源元元件件。每每一一种种理理想想元元件件都都有有各各自自的的数数学学模模型型和和精精确确(jngqu)(jngqu)定义。定义。电路模型电路模型 所所谓谓电电路路模模型型，就就是是把把实实际际电电路路的的本本质质抽抽象象出出来来所所构构成成的的理理想想化化了了的的电电路路。将将电电路路模模型型用用规规定定的的理理想想元元件件符符号号(fho)(fho)画画在在平平面面上上形形成成的的图图形形称称作作电电路路图图。下下图图就就是一个最简单的电路图。是一个最简单的电路图。电源电源(dinyun)开关开关负载负载模块一 电路的基础知识 对实际电路元件理想化的意义对实际电路元件理想化的意义 为了分析电路方便起见，必须在一定条件下对实际电路元(器)件加以近似化，忽略其次要性质，用一些以表示实际电路元(器)件主要物理性质的模型来代替实际电路元(器)件。构成模型的元(器)件称为理想电路元件。电路模型电路模型第5页/共57页第六页，共58页。模块(m kui)一 电路的基础知识具有相同的主要电磁性能的实际具有相同的主要电磁性能的实际(shj)(shj)电路部件，电路部件，在一定条件下可用同一电路模型表在一定条件下可用同一电路模型表示。如日光灯和电动机都可以用电感元件来表示其电气模型。示。如日光灯和电动机都可以用电感元件来表示其电气模型。同一实际同一实际(shj)(shj)电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。如电电路部件在不同的应用条件下，其电路模型可以有不同的形式。如电感线圈，在不同性质电路中，其电气模型就不一样感线圈，在不同性质电路中，其电气模型就不一样第6页/共57页第七页，共58页。【任务一】电路的描述【任务一】电路的描述 知识知识(zh shi)链接链接2：电路的三种工作：电路的三种工作状态状态模块(m kui)一 电路的基础知识第7页/共57页第八页，共58页。【任务一】电路的描述【任务一】电路的描述 知识拓展知识拓展1：保护和控制：保护和控制(kngzh)装置装置模块(m kui)一 电路的基础知识保护设备的目的是为了保护电路配线和仪器。保护设备只允许安全限制内的电流通过。当有超过额定电流量的电流(过载电流)通过时,保护设备会自动切断电路直到过载电流问题得到解决。控制设备通常被设置在电路中允许用户简单地开始(kish)、停止或改变电流。通常控制设备包括开关、温度调节装置和灯的调光器。课外阅读课外阅读P173-189页页“低压电器低压电器”。第8页/共57页第九页，共58页。【任务【任务(rn wu)一】电路的描述一】电路的描述 知识拓展知识拓展1：保护和控制装置：保护和控制装置模块(m kui)一 电路的基础知识a 开关主要用于开关主要用于接通和断开电流接通和断开电流b灯的调光器主要灯的调光器主要用于调电流用于调电流c温度调节器自动温度调节器自动接通和断开电流接通和断开电流第9页/共57页第十页，共58页。【任务一】电路的描述【任务一】电路的描述 知识知识(zh shi)拓展拓展2：电路图的形：电路图的形式式模块(m kui)一 电路的基础知识第10页/共57页第十一页，共58页。最常用最常用(chn yn)(chn yn)的电路物理量（电路变量）的电路物理量（电路变量）：电流，电压，电功率。：电流，电压，电功率。一电流及其参考方向一电流及其参考方向1.1.产生电流的条件产生电流的条件 有电源提供电荷。有电源提供电荷。有闭合有闭合(b h)(b h)回路。回路。2.2.电流的定义电流的定义 电荷的定向运动形成电流。电荷的定向运动形成电流。电流既是一种电流既是一种(y zhn)(y zhn)物理现象，同时也是一个表征带电粒子有序运动强物理现象，同时也是一个表征带电粒子有序运动强弱的物理量弱的物理量模块一 电路的基础知识【任务二任务二】电路的基本物理量及测量电路的基本物理量及测量 知识链接知识链接1：电流及测量：电流及测量第11页/共57页第十二页，共58页。2.2.电流的大小电流的大小 单位时间（单位时间（t t）内通过导体横截面的电量）内通过导体横截面的电量(dinling)(dinling)（q q）定义为电流强度，简称电流，）定义为电流强度，简称电流，用符号用符号i i表示。表示。电流电流(dinli)(dinli)的单位为安培（的单位为安培（A A），毫安），毫安（mAmA），微安（），微安（AA）等。）等。1A=103 mA 1A=103 mA 1A=106 1A=106 A A 交流交流(jioli)(jioli)电电流：流：直流电流：直流电流：电流的大小和方向都不随时间变化电流的大小和方向都不随时间变化电流的大小和方向都随时间变化电流的大小和方向都随时间变化模块一 电路的基础知识第12页/共57页第十三页，共58页。3.3.电流的参考方向电流的参考方向 电流的实际方向规定为正电荷运动的方向，电流的实际方向规定为正电荷运动的方向，电子运动的方向为电流的反方向。电子运动的方向为电流的反方向。对于交流电，电流方向不断改变；有些实对于交流电，电流方向不断改变；有些实 际电路难以际电路难以(nny)(nny)事先确定电流方向。事先确定电流方向。模块(m kui)一 电路的基础知识第13页/共57页第十四页，共58页。电流电流(dinli)(dinli)值为正，电流值为正，电流(dinli)(dinli)的实际方向与的实际方向与参考方向相同。参考方向相同。电流电流(dinli)(dinli)值为负，电流值为负，电流(dinli)(dinli)的实际方向与的实际方向与参考方向相反。参考方向相反。电流参考电流参考(cnko)(cnko)方向的引入方向的引入模块(m kui)一 电路的基础知识第14页/共57页第十五页，共58页。例题判断图中电流的实际方向例题判断图中电流的实际方向(fngxing)(fngxing)，其中，其中，i1=-0.5A,i2=1A i1=-0.5A,i2=1A 解：图解：图1 1，电流为负，电流的实际，电流为负，电流的实际(shj)(shj)方向为：从方向为：从b b流向流向a a 图图2 2，电流为正，电流的实际，电流为正，电流的实际(shj)(shj)方向为：从方向为：从a a流向流向b b 电流电流(dinli)(dinli)参考方向的表示参考方向的表示模块一 电路的基础知识第15页/共57页第十六页，共58页。参考方向是为了分析电路的方便，人为假设的电流参考方向是为了分析电路的方便，人为假设的电流参考方向是为了分析电路的方便，人为假设的电流参考方向是为了分析电路的方便，人为假设的电流方向。方向。方向。方向。电路中所标电流方向一般电路中所标电流方向一般电路中所标电流方向一般电路中所标电流方向一般(ybn)(ybn)(ybn)(ybn)代表电流的参考代表电流的参考代表电流的参考代表电流的参考方向。方向。方向。方向。未标示参考方向情况下求出的电流正负值是毫无意未标示参考方向情况下求出的电流正负值是毫无意未标示参考方向情况下求出的电流正负值是毫无意未标示参考方向情况下求出的电流正负值是毫无意义的。义的。义的。义的。从电流最终结果的正负来确定电流的实际方向。从电流最终结果的正负来确定电流的实际方向。从电流最终结果的正负来确定电流的实际方向。从电流最终结果的正负来确定电流的实际方向。算式列出或结果算好后算式列出或结果算好后算式列出或结果算好后算式列出或结果算好后,电流的方向均不可改标。电流的方向均不可改标。电流的方向均不可改标。电流的方向均不可改标。注意注意(zh y)(zh y)：模块(m kui)一 电路的基础知识第16页/共57页第十七页，共58页。4.4.电流电流(dinli)(dinli)的测量电流的测量电流(dinli)(dinli)表表 电流表串联在待测电路电流表串联在待测电路(dinl)(dinl)中，电流从电流中，电流从电流表的正极流入，负极流出。表的正极流入，负极流出。模块(m kui)一 电路的基础知识第17页/共57页第十八页，共58页。1.1.电位电位(din wi)(din wi)电场力将单位正电荷（电场力将单位正电荷（q q）由该点移至参由该点移至参考点所作的功（考点所作的功（W)W)。用符号。用符号 U U 表示，单位为伏表示，单位为伏特（特（v)v)，千伏（，千伏（kVkV），毫伏（），毫伏（mVmV），微伏（），微伏（V V）等。）等。参考点：计算电位的起点，即零电位点。参考点：计算电位的起点，即零电位点。参考点不同参考点不同(b tn)(b tn)，则同一点的电位值会改变，则同一点的电位值会改变1V=101V=103 3mV mV 1V=101V=106 6V V 1kV=101kV=103 3V V【任务二】电路的基本物理量及测量【任务二】电路的基本物理量及测量 知识链接知识链接(lin ji)2：电压及测量：电压及测量模块一 电路的基础知识第18页/共57页第十九页，共58页。2.2.电压电压(diny)(diny)电压也叫电压也叫“电位差电位差”，是指电路中，是指电路中a a、b b两点间单位正电荷（两点间单位正电荷（q q）由）由a a点转移点转移(zhuny)(zhuny)到到b b点时所做的功（点时所做的功（W W），用符号），用符号u u或或U U表示。表示。直流电压直流电压交流交流(jioli)(jioli)电压电压电压的大小和方向都不随时间变化电压的大小和方向都不随时间变化 电压的大小和方向都随时间变化电压的大小和方向都随时间变化 模块一 电路的基础知识第19页/共57页第二十页，共58页。3.3.电压的参考电压的参考(cnko)(cnko)方向方向 与电流类似与电流类似,分析电路时也必须事先任意假定电压分析电路时也必须事先任意假定电压(diny)(diny)的参考方向。其标注方法有三种：的参考方向。其标注方法有三种：极性表示法极性表示法(又称参考极性又称参考极性)：电压：电压U U的参考方向从正极指向的参考方向从正极指向(zh(zh xin)xin)负极。负极。箭头表示法：电压的参考方向从高电位指向低电位。箭头表示法：电压的参考方向从高电位指向低电位。双下标表示法双下标表示法 ：U Uabab 表示电压参考方向由表示电压参考方向由a a指向指向b b。模块一 电路的基础知识第20页/共57页第二十一页，共58页。注意注意(zh y)(zh y)：电压的参考方向可以任意电压的参考方向可以任意(rny)(rny)选定。选定。电路中所标正、负极为电压的参考方向。电路中所标正、负极为电压的参考方向。如果在参考方向条件下求出的电压值为如果在参考方向条件下求出的电压值为正正 ，则表示电压的实际方向与参考方，则表示电压的实际方向与参考方向相同；如果在参考方向条件下求出的向相同；如果在参考方向条件下求出的电压值为负，则表示电压的实际方向与电压值为负，则表示电压的实际方向与参考方向相反。参考方向相反。电压的实际方向：高电位电压的实际方向：高电位(极极)指向指向低电位低电位(极极)，即电压降的方向。，即电压降的方向。模块(m kui)一 电路的基础知识第21页/共57页第二十二页，共58页。3.3.电压电压(diny)(diny)的测量的测量电压表应与被测元件电压表应与被测元件(yunjin)(yunjin)相并联。相并联。模块(m kui)一 电路的基础知识第22页/共57页第二十三页，共58页。用万用表测电流和电压时：1、测量电流与电压不能旋错档位。如果误将电阻档或电流档去测电压，就极易烧坏电表。万用表不用时，最好将档位旋至交流电压最高档，避免(bmin)因使用不当而损坏。2、测量直流电压和直流电流时，注意“+”“-”极性，不要接错。如发现指针开反转，既应立即调换表棒，以免损坏指针及表头。3、如果不知道被测电压或电流的大小，应先用最高档，而后再选用合适的档位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。所选用的档位愈靠近被测值，测量的数值就愈准确。动手动手(dng shu)提提示示模块(m kui)一 电路的基础知识第23页/共57页第二十四页，共58页。问题问题(wnt)与思考与思考1.1.为什么要假定电流和电压的参考方向？为什么要假定电流和电压的参考方向？2.2.什么是电流的参考方向和实际方向，它什么是电流的参考方向和实际方向，它们之间有何关系？们之间有何关系？3.3.电压和电位有何区别电压和电位有何区别(qbi)(qbi)和联系？参和联系？参考点不同，某一点的电位是否改变？两点考点不同，某一点的电位是否改变？两点之间的电压是否改变？之间的电压是否改变？第24页/共57页第二十五页，共58页。关联参考关联参考(cnko)(cnko)方向方向 ：同一元件同一元件(yunjin)(yunjin)的的i i和和 u u的参考方向取为一致称为的参考方向取为一致称为关联参考方向。关联参考方向。如果图中只标了电流或电压一个参考如果图中只标了电流或电压一个参考(cnko)(cnko)方向，方向，则另一个隐含为关联方向。则另一个隐含为关联方向。电流的参考方向为电流的参考方向为从流向从流向电压的参考极性为左边为，电压的参考极性为左边为，右边为右边为模块一 电路的基础知识第25页/共57页第二十六页，共58页。例例题题在在图图(a)(a)中中，各各方方框框泛泛指指(fn(fn zh)zh)元元件件。已已知知 I1=3A,I1=3A,I2=2A,I2=2A,I3=1A,a=10VI3=1A,a=10V，b=8Vb=8V，c=c=3V3V。(1)(1)欲欲验验证证I1 I1、I2I2数数值值是是否否正正确确，问问电电流流表表在在图图中中应如何连接应如何连接?并标明电流表极性。并标明电流表极性。(2)(2)求求UabUab和和UbdUbd，若若要要测测量量这这两两个个电电压压，问问电电压压表表如何连接如何连接?并标明电压表极性。并标明电压表极性。模块(m kui)一 电路的基础知识第26页/共57页第二十七页，共58页。解 (1)验证I1、I2数值(shz)的电流表应按图(b)所示串入所测 支路，其极性已标注在图上。(2)Uab=ab=108=2V Ubd=bd=8(3)=11V 或或 Ubd=bd=ba+ad=Uba+Uad 而而 Uba=ba=810=2V Uad=ad=10(3)=13V 故故 Ubd=Uba+Uad=2+13=11V以上用两种思路以上用两种思路计算所得算所得(su d)结果果完全相同完全相同模块(m kui)一 电路的基础知识第27页/共57页第二十八页，共58页。1.1.电功率的定义电功率的定义 电电路路中中的的一一部部分分a a、b b段段，图图中中采采用用了了关关联联参参考考方方向向，设设在在dtdt时时间间(shjin)(shjin)内内，由由a a点点转转移移到到b b点点的的正正电电荷荷量量为为dqdq，abab间间的的电电压压为为u u，根根据据对对电电压压定定义义式式的的讨讨论论可可知知，在在转转移移过过程程中中dqdq失失去去的的能量为能量为正电荷失去能量，也就是这段电路吸收或消耗正电荷失去能量，也就是这段电路吸收或消耗(xioho)(xioho)了能了能量，因此，量，因此，abab段电路所消耗段电路所消耗(xioho)(xioho)的功率为的功率为在直流电路中，在直流电路中，模块(m kui)一 电路的基础知识【任务二任务二】电路的基本物理量及测量电路的基本物理量及测量 知识链接知识链接3：电能和电功率及测量：电能和电功率及测量第28页/共57页第二十九页，共58页。2.2.电功率的单位电功率的单位(dnwi)(dnwi)功率的单位(dnwi)为瓦特，简称瓦(W)。实用中还有千瓦(kW)，毫瓦(mW)等。1kW=101kW=103 3W W 1mW=101mW=10-3-3W W3.P3.P为正负为正负(zhn f)(zhn f)时的意义时的意义 在电压电流符合关联参考方向的条件下，如图所示在电压电流符合关联参考方向的条件下，如图所示(a)(a)，一段，一段电路的功率代表该段电路消耗的功率，当电路的功率代表该段电路消耗的功率，当P P为正值时，表明该段电路为正值时，表明该段电路消耗功率；当消耗功率；当P P为负值时，则表明该段电路向外提供功率，即产生功率。为负值时，则表明该段电路向外提供功率，即产生功率。如果电压、电流不符合关联参考方向，如图如果电压、电流不符合关联参考方向，如图 (b)(b)所示，则结论与上述相反。所示，则结论与上述相反。模块一 电路的基础知识第29页/共57页第三十页，共58页。在计算功率时:1、u，i参考方向关联时:P0,元件(yunjin)或者支路实际上吸收功率;P0,元件(yunjin)或者支路实际上发出功率;P0,元件(yunjin)或者支路实际上吸收功率。注意注意(zh y)：模块(m kui)一 电路的基础知识第30页/共57页第三十一页，共58页。二、二、电能电能(dinnng)(dinnng)电路在电路在dtdt时间内消耗时间内消耗(xioho)(xioho)的电能为的电能为若通电时间若通电时间(shjin)(shjin)为为t t，则在此时间，则在此时间(shjin)(shjin)里，电能消耗的电能为里，电能消耗的电能为在直流电路中，有在直流电路中，有(t为通电时间)电能的单位为焦耳，简称焦电能的单位为焦耳，简称焦(J)(J)。实用单位还有度，。实用单位还有度，1 1度度=1=1千瓦千瓦11小时小时=1=1千瓦时千瓦时(kW(kWh)h)。模块一 电路的基础知识第31页/共57页第三十二页，共58页。例题例题 在图中，方框代表电源或电阻，各电压、电在图中，方框代表电源或电阻，各电压、电流流(dinli)(dinli)的参的参考方向均已设定。已知考方向均已设定。已知I1=2A,I2=1A,I3=1A,U1=7V,U2=3V,I1=2A,I2=1A,I3=1A,U1=7V,U2=3V,U3=4V,U4=8V,U5=4VU3=4V,U4=8V,U5=4V。求各元件消耗或。求各元件消耗或向外提供的功率。向外提供的功率。解解 元件元件1 1、3 3、4 4的电压的电压(diny)(diny)、电流为关联方向，、电流为关联方向，P1=U1I1=72=14W(P1=U1I1=72=14W(消耗消耗)P3=U3I2=41=4 P3=U3I2=41=4(提供提供)P4=U4I3=8(1)=8 P4=U4I3=8(1)=8(提供提供)元元件件2 2、5 5的的电电压压、电电流流为为非非关关联方向。联方向。P2=U2I1=32=6W(P2=U2I1=32=6W(提提供供(tgng)(tgng)P5=U5I3=4(1)=4W(P5=U5I3=4(1)=4W(消耗消耗)电路向外提供的总功率为：电路向外提供的总功率为：4+8+6=14W4+8+6=14W 电路消耗的总功率为：电路消耗的总功率为：14+4=18W14+4=18W 计算结果说明符合能量守恒原理，因此是正确的。计算结果说明符合能量守恒原理，因此是正确的。模块一 电路的基础知识第32页/共57页第三十三页，共58页。问题问题(wnt)(wnt)与思考与思考1.1.如何规定关联参考方向如何规定关联参考方向(fngxing)(fngxing)与非关联参考方向与非关联参考方向(fngxing)(fngxing)？2.2.计算功率计算功率P=ui P=ui 时时u u与与i i采用关联参采用关联参考方向考方向(fngxing)(fngxing)和采用非关联参和采用非关联参考方向考方向(fngxing)(fngxing)所得结果有何不所得结果有何不同？同？模块(m kui)一 电路的基础知识第33页/共57页第三十四页，共58页。功率和电能功率和电能(dinnng)(dinnng)的测量的测量模块(m kui)一 电路的基础知识日常生活中，用电度表测量电功如图示。定义度【日常生活中，用电度表测量电功如图示。定义度【KWh】为电功单位。】为电功单位。1度电度电=1 KWh=1000W3600s=3.6106J当用电器工作时，电度表转动并且显示电流作功的多少。显然电功的大小不仅与电压当用电器工作时，电度表转动并且显示电流作功的多少。显然电功的大小不仅与电压(diny)电流的大电流的大小有关，还取决于用电时间的长短。小有关，还取决于用电时间的长短。功率的测量有两种方式。如图示，一种为间接法，用电压功率的测量有两种方式。如图示，一种为间接法，用电压(diny)表和电流表分别测量用电器的参数再表和电流表分别测量用电器的参数再计算求得功率。另一种直接用功率表（瓦特计）测量。计算求得功率。另一种直接用功率表（瓦特计）测量。第34页/共57页第三十五页，共58页。课题课题(kt)(kt)二二 电路的基本定律电路的基本定律学习学习(xux)(xux)情境情境 电饭煲工作电路电饭煲工作电路模块(m kui)一 电路的基础知识情情 境境 引引入入电饭煲工作电路电饭煲工作电路电路原理图电路原理图演演 示示 器器件件电电饭饭煲煲、LED、导导线线、开开关关、电电压压表表、电电流流表、功率表表、功率表演示人演示人教师教师观察、观察、记录、记录、引发疑引发疑问（学问（学生填写）生填写）工作工作状态状态电路电路状态状态R并并R1指示指示灯灯问题问题煮饭煮饭S1合合S2合合1.2.3.保温保温S2断断S1合合断电断电S1断断S2断断学学 习习 任任务务1.电阻元件电阻元件2.欧姆定律欧姆定律3.KCL/KVL定律定律第35页/共57页第三十六页，共58页。模块(m kui)一 电路的基础知识阐明电路的基本约束关系阐明电路的基本约束关系元件间联接关系的约束元件间联接关系的约束元件自身特性的约束元件自身特性的约束基尔霍夫定律基尔霍夫定律元件伏安特性元件伏安特性拓扑约束拓扑约束电磁约束电磁约束电路的基本定律电路的基本定律图1.1-22 电路基本定律的解读第36页/共57页第三十七页，共58页。电电阻阻元元件件反反映映电电子子器器件件（或或设设备备）消消耗耗电电能能的的一一种种物物理理性性能能。电路电路(dinl)(dinl)中用电阻表示为一种理想的二端元件。中用电阻表示为一种理想的二端元件。1 1电阻元件电阻元件(yunjin)(yunjin)的伏安关系的伏安关系 若电阻若电阻R R值与其工作电压或电流无关，是一个常数，那么值与其工作电压或电流无关，是一个常数，那么(n me)(n me)这样的电阻元件称为线性电阻元件。这样的电阻元件称为线性电阻元件。线性电阻元件是一种理想电路元件，其伏安特性曲线是通过线性电阻元件是一种理想电路元件，其伏安特性曲线是通过u、i平面坐标原点且位于平面坐标原点且位于、象限的直线，即元件的端电压与电流象限的直线，即元件的端电压与电流成正比。这个关系称为欧姆定律。成正比。这个关系称为欧姆定律。欧姆定律欧姆定律欧姆定律欧姆定律：模块一 电路的基础知识【任务一任务一】欧姆定律欧姆定律 知识链接知识链接1：电阻元件：电阻元件第37页/共57页第三十八页，共58页。2.2.电导电导(din do)(din do)电电阻阻的的倒倒数数叫叫做做电电导导,用用G G表表示示(biosh)(biosh)。在在SISI中中,电电导导的的单单位位是是西西门门子子，简简称称西西(S)(S)，用用电电导导表表征征电电阻阻时时,欧欧姆姆定定律律可可写写成成或或如果如果(rgu)(rgu)电阻的端电压和电流为非关联方向时电阻的端电压和电流为非关联方向时,则欧姆定律应则欧姆定律应写为写为或或二电阻元件的性质二电阻元件的性质 1 1电阻元件均是无记忆的。电阻元件均是无记忆的。2 2开路和短路开路和短路线线性性电电阻阻当当R R0 0（或或G G）时时，称称为为短短路路，短短路路时时电电阻阻两两端端电电压压为零；当为零；当R R（或（或G G0 0）时，称为开路，开路时流过电阻的电流为零。）时，称为开路，开路时流过电阻的电流为零。模块一 电路的基础知识第38页/共57页第三十九页，共58页。三、电阻三、电阻(dinz)(dinz)元件的功率元件的功率 电阻元件电阻元件(yunjin)(yunjin)的功率表达式为：的功率表达式为：线性电阻元件总是消耗电能的，而不可能放出电能。当电阻值一定线性电阻元件总是消耗电能的，而不可能放出电能。当电阻值一定线性电阻元件总是消耗电能的，而不可能放出电能。当电阻值一定线性电阻元件总是消耗电能的，而不可能放出电能。当电阻值一定(ydng)(ydng)(ydng)(ydng)时，电阻消耗的功率与电流（或电压）的平方成正比，而不是电流时，电阻消耗的功率与电流（或电压）的平方成正比，而不是电流时，电阻消耗的功率与电流（或电压）的平方成正比，而不是电流时，电阻消耗的功率与电流（或电压）的平方成正比，而不是电流（或电压）的线性函数。（或电压）的线性函数。（或电压）的线性函数。（或电压）的线性函数。应用以上式时，一定要注意，应用以上式时，一定要注意，I I必须是流过电阻必须是流过电阻R R的电流，的电流，U U必须必须是电阻两端的电压。是电阻两端的电压。模块一 电路的基础知识第39页/共57页第四十页，共58页。常见常见(chn(chn jin)jin)电阻元件电阻元件模块(m kui)一 电路的基础知识金属膜电阻金属膜电阻绕线电阻绕线电阻光敏电阻光敏电阻热敏电阻热敏电阻可调电阻可调电阻贴片电阻贴片电阻图图1-1-24 电阻种类电阻种类第40页/共57页第四十一页，共58页。1、测量电阻时，不要用手触及元件的裸体的两端（或两支表棒的金属部分），以免人体(rnt)电阻与被测电阻并联，使测量结果不准确。2、测量电阻时，如将两支表棒短接，调“零欧姆”旋钮至最大，指针仍然达不到0点，这种现象通常是由于表内电池电压不足造成的，应换上新电池方能准确测量。3、万用表不用时，不要旋在电阻档，因为内有电池，如不小心易使两根表棒相碰短路，不仅耗费电池，严重时甚至会损坏表头动手动手(dng shu)提提示示模块(m kui)一 电路的基础知识第41页/共57页第四十二页，共58页。【任务一】欧姆定律【任务一】欧姆定律 知识链接知识链接2：电源有载工作、开路：电源有载工作、开路(kil)与短路与短路模块(m kui)一 电路的基础知识1.电源有载工作电源有载工作全电路欧姆定律全电路欧姆定律图中，图中，RL为负载电阻，为负载电阻，R0为电源内阻，为电源内阻，Us为电源电压为电源电压(diny)。当开关当开关S闭合时，闭合时，U=Us-RLIPPUs一一 P上式称为全电路欧姆定律，其表示：上式称为全电路欧姆定律，其表示：表明内阻越小电流表明内阻越小电流(负载负载)变动时，电源的端电压变动时，电源的端电压(diny)波动不大，同时也波动不大，同时也说明了它带负载能力强。反之，当说明了它带负载能力强。反之，当Ro越大（不能忽略）时，电源的端电压越大（不能忽略）时，电源的端电压(diny)随电流随电流(负载负载)变化波动明显，说明它带负载能力弱。变化波动明显，说明它带负载能力弱。式中，式中，PUs=UsI，是电源产生的功率；，是电源产生的功率；P=UI，是电源输出的功率；是电源输出的功率；P=RoI2，是电源内阻损耗的功率。，是电源内阻损耗的功率。第42页/共57页第四十三页，共58页。物理量物理量 UsUsU UI IRoRoU URoRoR RL LU U RLRL已知量已知量220V220V1010100100求解量求解量200V200V20V20V200V200V思路：理顺思路：理顺(lshn)各个物理量的逻辑各个物理量的逻辑关系关系【例【例1-1-3】在图在图1-1-26a所示的电路中，已知电源所示的电路中，已知电源(dinyun)电动势电动势E=220V，内阻，内阻R0=10，负载，负载RL=100，求：，求：(1)电路电流电路电流I；(2)电源电源(dinyun)端电压端电压U；(3)负载上负载上的电压降；的电压降；(4)电源电源(dinyun)内阻上的电压降。内阻上的电压降。【解】【解】注：通过例题培养用框图的逻辑关系理解注：通过例题培养用框图的逻辑关系理解(lji)题意和绘制表格的能力。题意和绘制表格的能力。IIUs/(R0RL)欧姆定律URoU RLURoRLUs模块一 电路的基础知识第43页/共57页第四十四页，共58页。模块(m kui)一 电路的基础知识_+_+_I+UE1U1R01R02E2U2+图1-1-27 例1-1-3电路图【例1-1-4】如图1-1-27所示的电路中，已知U=200V，I=5A，内阻(niz)R01=R02=05。(1)求电源的电动势E1和负载反电动势E2。(2)试说明两个电源的功率关系。【解】【解】物理量物理量 U UI IRo1=Ro2Ro1=Ro2U U1 1=U U2 2E1E1E2E2P PE1E1P PE2E2已知量已知量200V200V0.50.5求解量求解量2.5V2.5V202.5V202.5V197.5V197.5V-1012.5W-1012.5W987.5W987.5W思路：理顺各个物理量间关系IRo1、Ro2欧姆定律U1U2电源和负载端电压相等为UE1E2U=EUEIPE1PE2说明：PE10，表明该电源此时吸收(xshu)功率，消耗电能，相当于负载。第44页/共57页第四十五页，共58页。2.电源(dinyun)开路模块(m kui)一 电路的基础知识图1-1-29 电源短路状态图+ER0RLISab_图所示的电路中，当开关图所示的电路中，当开关s断开时，就称电路处于断开时，就称电路处于开路状态。开路时，电源没有带负载，所以又称电源空载开路状态。开路时，电源没有带负载，所以又称电源空载状态。电路开路，相当于电源负载为无穷大，因此电路状态。电路开路，相当于电源负载为无穷大，因此电路中电流为零。无电流，则电源内阻没有压降中电流为零。无电流，则电源内阻没有压降U损耗损耗(snho)，电，电源的端电压源的端电压Uab等于电源电动势等于电源电动势E，电源也不输出电能。，电源也不输出电能。电路开路时外电阻视为无穷大，电路开路时的特征电路开路时外电阻视为无穷大，电路开路时的特征:I=0 Uab=E Ps=0第45页/共57页第四十六页，共58页。3.电源短路电源短路图所示电路，当电源的两端由于某种原因被电阻值接近为零图所示电路，当电源的两端由于某种原因被电阻值接近为零的导体连接在一起，电源处于短路状态。的导体连接在一起，电源处于短路状态。电源短路状态，外电阻可视为零，电源端电压也为零，电源短路状态，外电阻可视为零，电源端电压也为零，电流不经过负载，电流回路中仅有很小的电源内阻电流不经过负载，电流回路中仅有很小的电源内阻R0，因，因此回路中的电流很大，这个电流称为短路电流，用此回路中的电流很大，这个电流称为短路电流，用IS表示表示(biosh)。电源短路时的特征：电源短路时的特征：Uab=0 IS=E/R0 PE=P=R0IS2 PL=0 图1-1-29 电源短路状态图+ER0RLISab_模块(m kui)一 电路的基础知识第46页/共57页第四十七页，共58页。【任务一】欧姆定律【任务一】欧姆定律 知识知识(zh shi)拓展拓展1：电气设备的额定值和工：电气设备的额定值和工作状态作状态模块(m kui)一 电路的基础知识 额定值指用电器长期、安全额定值指用电器长期、安全(nqun)工作条件下的最高限工作条件下的最高限值，一般在出厂时标定。值，一般在出厂时标定。电气设备的额定值常有：额定电压、额定电流和额定功率等，电气设备的额定值常有：额定电压、额定电流和额定功率等，分别用分别用UN、IN和和PN表示表示。当电气设备工作电压在额定值，称为额定（满载）工作当电气设备工作电压在额定值，称为额定（满载）工作状态。在此工作状态下设备的安全性、可靠性、寿命周期状态。在此工作状态下设备的安全性、可靠性、寿命周期都是最佳的。都是最佳的。当电气设备工作电压小于额定值，称为欠压（欠载）状态。在此当电气设备工作电压小于额定值，称为欠压（欠载）状态。在此工作状态下设备的工作效率低下。工作状态下设备的工作效率低下。当电气设备工作电压高于额定值，称为过压（过载）状态。在当电气设备工作电压高于额定值，称为过压（过载）状态。在此工作状态下设备极易发生故障或烧毁，是需要严格制约的。此工作状态下设备极易发生故障或烧毁，是需要严格制约的。第47页/共57页第四十八页，共58页。【任务一】欧姆定律【任务一】欧姆定律 知识拓展知识拓展(tu zhn)2：电饭煲的工作原理：电饭煲的工作原理模块(m kui)一 电路的基础知识电饭煲又称作电锅、电饭锅。是利用电能转变为内能的炊具电饭煲又称作电锅、电饭锅。是利用电能转变为内能的炊具(chu j)。【原理】当饭煮好的时候，电饭煲内的