维修电工基础知识课件.pptx

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1、概概 述述 本章主要介绍电常用基本物理量、直流电路、交流电路、电磁感应等基本概念、定律，以及有关物理量间的相互关系，为识图、读图、分析电路、电路设计打基础。要求要求要求要求：、了解电的各主要物理量及基本公式的含义，弄清有关公式物理量以及各符号的意义和单位。、掌握各定律的内容及有关量间的关系，逐步学会分析电路的方法。、充分重视理论结合实际，将学到的基础理论做为实际设计、安装、维修的理论依据。第1页/共308页第一节电的基本概念第一节电的基本概念一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态 二、电流二、电流二、电流二、电流三、电阻三、电阻三、电阻三、电阻 四、电

2、压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位五、电动势五、电动势五、电动势五、电动势第2页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 下面我们先来看一下手电筒电路下面我们先来看一下手电筒电路第3页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 电路电路电流经过的电流经过的路径路径路径路径。组成：组成：电源电源电源电源负载负载负载负载控制设备控制设备控制设备控制设备导线导线导线导线 电电流流必必须须在在闭闭合合回回路路中中产产生生，

3、所所以以一一个个完完整整的的电电路路一一定定是回路。是回路。手电筒电路手电筒电路第4页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 1 1 1 1、电源、电源、电源、电源 将将其其他他形形式式的的能能量量转转换换成成电能的装置。电能的装置。E如：火力发电机：如：火力发电机：热能热能 水力发电机：水力发电机：水能水能 风力发电机：风力发电机：风能风能 核动力发电机：核动力发电机：核能核能 蓄电池：蓄电池：化学能化学能 转换为转换为电能电能 电源可通过电网络输送、传递、分配。电源可通过电网络输送、传递、分配。第5页/共

4、308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 2 2 2 2、负载、负载、负载、负载 将将电电能能转转换换成成其其他他形形式式能能量的器件或设备（各种电器）。量的器件或设备（各种电器）。E如：如：电灯电灯电能电能转换为转换为光能光能电炉电炉电动机电动机电能电能转换为转换为热能热能 电能电能转换为转换为机械能机械能 第6页/共308页第7页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 4 4 4 4、导线、导线、导线、导线 输输送送分分配配电

5、电能能的的导导体体（常用铜、铝材料）。（常用铜、铝材料）。E 它它将将电电源源电电能能输输送送致致控控制制设设备备，再再将将受受控控制制的的电电能能输输入入用用电电器器，最最后后再再将将其其连连接接回回电电源源而而形形成成回回路。路。第8页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 E 电电路路可可分分为为外外电电路和内电路路和内电路 外电路外电路：电源电源 控制设备控制设备 负载负载 内内电电路路：电电源源内内部部的的通通道道。如如蓄蓄电电池池两两极极、发发电电机机电枢线圈内通道。电枢线圈内通道。电路的分类电路

6、的分类电路的分类电路的分类 第9页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 电路原理图电路原理图电路原理图电路原理图 电电路路图图是是最最简简单单明明了了提供电路信息的方法。提供电路信息的方法。电电路路图图主主要要用用来来详详细细理理解解设设备备和和其其组组成成部部分分的的工工作作原原理理，故故称称电电路路原原理理图图。它它为为接接线线、测测试试、排排故提供信息。故提供信息。电电工工作作业业人人员员实实际际操操作作时时离离不不开开电电路路图图，识识图图、读读图图是是作作为为一一名名电电工工的的基基本功。本功。对

7、对各各种种不不同同电电路路的的表表达方式达方式电路图电路图电路图电路图第10页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 电路原理图电路原理图电路原理图电路原理图 信息信息信息信息：电路中所用元件名称、数量及参数。电路中所用元件名称、数量及参数。E E E E电池组，套。电池组，套。HLHLHLHL 指示灯，指示灯，1212，0.1A0.1A、1 1只。只。R R电阻，电阻，6060，1 1，1 1只。只。K K K K1 1 1 1、K K K K2 2 2 2单极开关，只。单极开关，只。由由电电气气符符号号（

8、采采用用GB4728-85GB4728-85标标准准）、代代号号、连接线组合而成。连接线组合而成。第11页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 电路原理图电路原理图电路原理图电路原理图 信息信息信息信息：导导线线连连接接方方式式：除除元元件件外外，每每根根实实线线都都是是所所需需连连接接的导线。的导线。由由电电气气符符号号（采采用用GB4728-85GB4728-85标标准准）、代代号号、连接线组合而成。连接线组合而成。第12页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路

9、的组成及状态（一）电路的组成（一）电路的组成 电路原理图电路原理图电路原理图电路原理图 由由电电气气符符号号（采采用用GB4728-85GB4728-85标标准准）、代代号号、连接线组合而成。连接线组合而成。信息信息信息信息：工作原理：工作原理：闭合，指示灯在额定电压下发光；闭合，指示灯在额定电压下发光；断断开开，闭闭合合，指指示示灯灯与与电电阻阻串串联联，电阻串联降压，指示灯电压为左右，较暗。电阻串联降压，指示灯电压为左右，较暗。第13页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（二）（二）电路的状态电路的状态 1 1 1 1、通路状态、通路

10、状态、通路状态、通路状态 通通路路就就是是电电路路中中开开关关闭合，负载中有电流流过。闭合，负载中有电流流过。在在这这种种状状态态下下，电电源源端端电电压压与与负负载载电电流流的的关关系系可用电流的负特性确定。可用电流的负特性确定。通通路路后后负负载载有有电电流流流流过过而而做做功功，根根据据负负载载的的大大小小，可分为可分为满载满载满载满载、轻载轻载轻载轻载、过载过载过载过载三种情况。三种情况。第14页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（二）（二）电路的状态电路的状态 1 1 1 1、通路状态、通路状态、通路状态、通路状态 满满满满载

11、载载载：负负载载在在额额定定功功率率下下的的工工作作状状态态叫叫做做额额定定工工作作状状态态或或满满载；载；轻轻轻轻载载载载：负负载载低低于于额额定定功功率率的的工作状态叫做轻载；工作状态叫做轻载；过过过过载载载载：负负载载高高于于额额定定功功率率的的工作状态叫做过载或超载。工作状态叫做过载或超载。轻轻载载不不利利于于充充分分发发挥挥负负载载的的效效率率，过过载载容容易易使使负负载载过线路烧毁，过线路烧毁，满载为理想工作状态满载为理想工作状态。第15页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（二）（二）电路的状态电路的状态 2 2 2 2、断

12、路或开路状态、断路或开路状态、断路或开路状态、断路或开路状态 断断路路一一般般为为故故障障，开开路路为为工工作作需需要要，电电路路状状态态一一样样，电电源源两两端端或或电电路路某某处处断断开开，电电路路中中没没有有电电流通过。流通过。对对于于电电源源来来说说，这这种状态叫种状态叫空载空载空载空载。第16页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（二）（二）电路的状态电路的状态 2 2 2 2、断路或开路状态、断路或开路状态、断路或开路状态、断路或开路状态 开路的开路的特点特点特点特点：电电路路中中电电流流为为零零，电电源源端电压端电压U U等

13、于电源电动势等于电源电动势E E。电路某处断开电路某处断开第17页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（二）（二）电路的状态电路的状态 3 3 3 3、短路状态、短路状态、短路状态、短路状态 如如果果外外电电路路被被阻阻值值近近似似为为零零的的导导体体接接通通，这这时时电电源源就就处处于于短短路路状状态。态。第18页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（二）（二）电路的状态电路的状态 3 3 3 3、短路状态、短路状态、短路状态、短路状态 在在这这种种状状态态下下，短短路路电电流流I

14、 I I ID D D D=E/R=E/R=E/R=E/RO O O O非非常常大大，由由于于电电流流未未经经负负载载直直接接流流回回电电源源，电电源源内内阻阻R R R RO O O O极极小小，强强大大的的短短路路电电路路极极有有可可能能烧烧毁毁电电源源和和线线路路，造造成成重重大大事事故故，所所以以要要严严格格防防止止，避避免发生短路。免发生短路。外电路被阻外电路被阻值近似为零值近似为零的导体接通的导体接通第19页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（二）（二）电路的状态电路的状态 3 3 3 3、短路状态、短路状态、短路状态、短路

15、状态 防防止止短短路路最最常常用用的的方方法法是是在在电电路路上上安安装装熔熔熔熔断断断断器器器器，不不论论高高压压、低低压压、强强电电、弱弱电电，线线路路都都要要设设可可靠靠的的短路保护短路保护短路保护短路保护。熔断器熔断器熔断器熔断器第20页/共308页一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态一、电路的组成及状态（二）（二）电路的状态电路的状态 电路的外特性电路的外特性电路的外特性电路的外特性 短路开路IU第21页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（一）电流的形成（一）电流的形成 电流电流电流电流电荷有规则的定向运动形成电流。用电荷有规则的定向运动形成电流。用

16、I I、i i表示。表示。了解电流的实质，就要从物质内部结构进行分折：了解电流的实质，就要从物质内部结构进行分折：任任何何物物质质都都是是由由分分子子组组成成，分分子子是是由由原原子子组组成成，而而原原子又是由带正电原子核和带负电的电子组成。子又是由带正电原子核和带负电的电子组成。在在常常态态下下，原原子子核核所所带带的的正正电电荷荷数数等等于于电电子子所所带带的的负负电荷数，物质呈中性。电荷数，物质呈中性。在在金金属属导导体体中中存存在在较较多多脱脱离离原原子子核核吸吸引引力力的的自自由由电电子子，它们相互碰撞，处于无定向无规则运动，所以也不显电性。它们相互碰撞，处于无定向无规则运动，所以也

17、不显电性。第22页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（一）电流的形成（一）电流的形成 例如，例如，1313号元素号元素铝铝铝铝的原子结构。电子分层的原子结构。电子分层排列（排列（2 2，8 8，3 3）第23页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（一）电流的形成（一）电流的形成 电流电流电流电流电荷有规则的定向运动形成电流。电荷有规则的定向运动形成电流。当当人人们们给给一一定定外外加加条条件件时时，如如导导体体两两端端加加一一个个电电场场（即即按按上上电电源源），则则导导体体内内自自由由电电子子受受到到电电电电场场场场力力力力的的作作用用，正正电电场场吸吸引引电电子子，负负电

18、电场场排排拆拆电电子子，所所以以导导体体内内自自由由电电子就向着正电场方向移动。子就向着正电场方向移动。电电电电场场场场力力力力：带带电电导导体体的的周周围围存存在在着着电电场场，电电场场对对处处在在场场内的电荷有力的作用。内的电荷有力的作用。第24页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（一）电流的形成（一）电流的形成 在在金金属属导导体体中中，电电子子在在外外电电场场的的作作用用下下有有规规则则的的运运动动形形成成电电流。流。第25页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（一）电流的形成（一）电流的形成 电流强度电流强度电流强度电流强度：电流的大小取决于在一电流的大小取决于在一

19、定时间内通过导体横截面的定时间内通过导体横截面的电荷量的多少，在单位时间电荷量的多少，在单位时间内通过导体横截面的电荷量内通过导体横截面的电荷量越多，表示通过该导体的电越多，表示通过该导体的电流越强，反之较弱，所以电流越强，反之较弱，所以电流大小用电流强度来衡量。流大小用电流强度来衡量。为方便起见，人们把电为方便起见，人们把电流强度简称流强度简称电流电流电流电流。电电电电流流流流强强强强度度度度11秒秒钟钟内内通通过过导导体体横横截截面面的的电电荷荷量。量。I I：电流强度（安培）：电流强度（安培）QQ：电量（库仑）：电量（库仑）t t：时间（秒）：时间（秒）第26页/共308页二、电流二、电

20、流二、电流二、电流（一）电流的形成（一）电流的形成 电流密度电流密度电流密度电流密度：在在实实际际工工作作中中，经经常常需需要要选选择择导导体体（线线）的的粗粗细细即即截截面面积积，这这就就需需要要用用到到电电流流密度这一概念。密度这一概念。当电流在导体的横截面当电流在导体的横截面上均匀分布时，该电流与导上均匀分布时，该电流与导体横截面的比值，就称为体横截面的比值，就称为电电电电流密度流密度流密度流密度。电流密度用字母电流密度用字母J J表示，表示，即即 。J J：电流密度（：电流密度（A/mmA/mm2）I I：电流（：电流（A A）S S：横截面（：横截面（mmmm2）第27页/共308页

21、二、电流二、电流二、电流二、电流（一）电流的形成（一）电流的形成 电流密度电流密度电流密度电流密度：如：如：横截面横截面2.5mm2.5mm2 2的的BVRBVR塑料多股线的电流密度可选为塑料多股线的电流密度可选为7A/mm7A/mm2 2，一般情况下：，一般情况下：2.5mm2.5mm2 2BVRBVR最大可通过最大可通过17.5A17.5A电电流，可配用流，可配用3.8kW3.8kW的单相用电设备。的单相用电设备。电电流流密密度度与与导导体体横横截截面面不不呈呈线线性性关关系系。因因为为导导体体的的截截面面积积选选用用必必须须考考虑虑诸诸多多综综合合因因素素，如如环环境境、敷敷设设方方式式

22、、敷设长度。耐热、散热要重点考虑。敷设长度。耐热、散热要重点考虑。一般电流密度选择：负载电流越大，电流密度相对一般电流密度选择：负载电流越大，电流密度相对越小。越小。第28页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（一）电流的形成（一）电流的形成 电流密度电流密度电流密度电流密度：又如：又如：现现需需要要安安装装一一路路供供电电线线路路，此此线线路路计计算算总总负负荷荷电电流流为为125A125A125A125A，选选配配电电缆缆前前应应先先根根据据实实际际情情况况确确定定电电流流密密度度，通通常常100A100A100A100A以以上上电电路路选选用用电电缆缆的的电电流流密密度度，每每平

23、平方方毫毫米米不不大于大于2A2A2A2A，即，即J=2A/mmJ=2A/mmJ=2A/mmJ=2A/mm2 2 2 2，那么，那么，总总之之，导导体体安安全全载载流流量量选选择择正正确确与与否否，直直接接关关系系到到电路的安全、质量及成体，不可忽视。电路的安全、质量及成体，不可忽视。可选择可选择70mm70mm70mm70mm2 2 2 2的电缆线。的电缆线。第29页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（二）电流的方向（二）电流的方向 电流的方向电流的方向电流的方向电流的方向正电荷移动的方向为正电荷移动的方向为电流方向电流方向电流方向电流方向。第30页/共308页二、电流二、电流二、

24、电流二、电流（二）电流的方向（二）电流的方向 不不同同的的导导电电物物质质中中，形形成成电电流流的的运运动动电电荷荷，可可以以是是正正电荷，也可以是负电荷。甚至两者都有。为统一起见电荷，也可以是负电荷。甚至两者都有。为统一起见 规规规规定定定定：正正正正电电电电荷荷荷荷定定向向移移动的方向为电流方向。动的方向为电流方向。按按照照这这个个规规定定，在在电电源源外外部部，电电流流的的方方向向是是从从电源的正极流向负极。电源的正极流向负极。在在金金属属导导体体中中，电电子子运运动的方向与电流方向相反。动的方向与电流方向相反。第31页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（二）电流的方向（二）电

25、流的方向 电流方向的表示：电流方向的表示：电流方向的表示：电流方向的表示：abcoI1I2I可用箭头表示：I1 I2 I或用下标表示：Iao Ibo Ioc 在分析和计算电路时，常常要求出电流方向，尤其是较复杂电路，某段电路中实际电流方向难以确定，在这种情况下，要设定参考方向，参考方向任意任意设定，当计算结果大于零时（即为正值），假设参考方向与实际电流方向相同；如果计算结果小于零时（即为负值），那么假设参考方向与实际电流方向相反。第32页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（二）电流的方向（二）电流的方向 电流方向的表示：电流方向的表示：电流方向的表示：电流方向的表示：abco4A3A

26、 例：如图所示电路，求出I Iaoao的大小和方向。解：先设定 I Iaoao的方向，如图所示根据基尔霍夫节点电流定律：I Iaoao+I+Ibobo=I=IococI Iaoao=I=Iococ-I-Ibobo 将已知数代入I Iaoao=3-4=-1A=3-4=-1A 得数为负值，实际电流方向为I Ioaoa。第33页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（三）（三）电流的单位电流的单位 电流的国际单位为电流的国际单位为安培安培安培安培，简称为安，用，简称为安，用A A表示。表示。常常用用的的电电流流单单位位：千千安安（kAkA）、毫毫安安（mAmA）、微微安安（AA）。）。kA k

27、A、A A、mAmA、AA依次为千进位，即：依次为千进位，即：1kA=101kA=103 3A=10A=106 6mA=10mA=109 9AA 第34页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（四）电流的种类（四）电流的种类 电电流流的的种种类类即即电电流流的的性性质质，通通常常分分直直直直流流流流电电电电、交交交交流流流流电电电电两两种。种。第35页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（四）电流的种类（四）电流的种类 1 1 1 1、直流电、直流电、直流电、直流电：其其大大小小和和方方向向均均不不随随时时间变化而变化。间变化而变化。直直流流电电可可由由蓄蓄电电池池、直直流发电机

28、或整流电路获得。流发电机或整流电路获得。直直流流电电可可分分理理理理想想想想直直直直流流流流电电电电和和脉脉脉脉动动动动直直直直流流流流电电电电，用用直直角角坐坐标标系图形表示法可以看出：系图形表示法可以看出：i0t理想直流电理想直流电理想直流电理想直流电：无论t在什么时间段，电流i大小幅度不变、方向不变，始终在正半周。第36页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（四）电流的种类（四）电流的种类 1 1 1 1、直流电、直流电、直流电、直流电：其其大大小小和和方方向向均均不不随随时时间变化而变化。间变化而变化。直直流流电电可可由由蓄蓄电电池池、直直流发电机或整流电路获得。流发电机或整流

29、电路获得。直直流流电电可可分分理理理理想想想想直直直直流流流流电电电电和和脉脉脉脉动动动动直直直直流流流流电电电电，用用直直角角坐坐标标系图形表示法可以看出：系图形表示法可以看出：脉动直流电脉动直流电脉动直流电脉动直流电：虽方向不变，始终在正半周，但大小幅度随t的变化而不断变化，有一定的交变成分。i0t第37页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（四）电流的种类（四）电流的种类 1 1 1 1、直流电、直流电、直流电、直流电：应注意应注意应注意应注意：直流电在接通和断开的瞬间都有个交变（即电流变化）过程。脉脉动动直直流流电电是是通通过过整整流流后后的的直流电。直流电。整整流流获获得得理

30、理想直流电的步骤：想直流电的步骤：第38页/共308页二、电流二、电流二、电流二、电流（四）电流的种类（四）电流的种类 2 2 2 2、交流电、交流电、交流电、交流电 ：其其大大小小和和方方向向都都随随时时间的变化而变化。间的变化而变化。电电力力系系统统供供给给工工矿矿企企业的动力电都为交流电。业的动力电都为交流电。工工矿矿企企业业、日日常常生生活活所所用用的的交交流流电电是是按按正正弦弦规规律变化的正弦交流电。律变化的正弦交流电。正正弦弦交交流流电电在在直直角角坐坐标系中的波形图：标系中的波形图：可以看出可以看出可以看出可以看出：电电流流i i的的大大小小、幅幅度度随随着着t t的的变变化化

31、而而不不断断的的变变化化，方方向向也也随随t t的的变变化化在在正正负负半半周有规律的变化。周有规律的变化。i0t第39页/共308页三、电阻三、电阻三、电阻三、电阻电阻是反映物体对电流起阻碍作用大小的一个物理量。电阻这一物理量可衡量物体的导电能力，物体电阻小导电能力就强，反之就弱。电阻用字母R、r表示。电阻的单位：欧姆，简称欧，用字母表示。物体的电阻是客观存在的，不随电压的高低而变化。第40页/共308页三、电阻三、电阻三、电阻三、电阻实验证明实验证明实验证明实验证明：物体的电阻跟物体长度成正比，跟物体截面积成反比，并与物体的材料（电阻率）和温度有关，可用以下公式表达 R R：电阻（）：电阻

32、率（m m）L L：长度（）S S：截面积（m m2 2）电电电电阻阻阻阻率率率率：是与物体材料性质有关的物理量，称为电阻系数或电阻率。它是指长度1 1米，横截面1 1平方毫米的某种材料的物体在2 2时的电阻值。单位：m m。不同的材料其电阻率也不同，下表列出几种常用金属的电阻率。第41页/共308页三、电阻三、电阻三、电阻三、电阻表表表表1-1 1-1 1-1 1-1 常用金属材料的电阻率及电阻温度系数常用金属材料的电阻率及电阻温度系数常用金属材料的电阻率及电阻温度系数常用金属材料的电阻率及电阻温度系数材料名称材料名称2时的电阻时的电阻 率率/m m电阻温度系数电阻温度系数/-1银银1.61

33、0-80.00361铜铜1.7210-80.0041金金2.210-80.00365铝铝2.910-80.00423钼钼4.7710-80.00478钨钨5.310-80.005铁铁9.7810-80.00625康铜（铜康铜（铜54%，镍，镍46%）5010-80.00004第42页/共308页三、电阻三、电阻三、电阻三、电阻温度系数温度系数温度系数温度系数：表中温度系数，说明电阻率与温度有关，实验证明，物体的温度变化，电阻也随之变化，一般导体温度升高后，导体的电阻值随之增大，相对导电能力下降。（注：导体碳相反）我们把温度升高1时，电阻所产生的变动值与原电阻值的比值，称为电阻温度系数，用表示，

34、单位1/t t1 1：变化前温度t t2 2：变化后温度R R1 1：t1t1时电阻值R R2 2：t2t2时电阻值 一般金属材料电阻温度系数很小，但温度很高时，电阻变化显著，不可忽视。第43页/共308页三、电阻三、电阻三、电阻三、电阻 在实际工作中，我们不但用电阻去衡量物体的导电能力，我们还将具有一定阻值物质制作成实体元件，称为电阻器。电阻元件主主主主要要要要参参参参数数数数：电阻值、功率、允许偏差等。电阻器的作用电阻器的作用电阻器的作用电阻器的作用：在直流电路中，常用于分压、分流、阻抗匹配等；交流电路中，电阻器常用于限流。电阻元件符号电阻元件符号电阻元件符号电阻元件符号：电阻：可变电阻：

35、电位器：第44页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（一）电位（一）电位 人们测量山峰的高度，常用海拔多少米，也就是以海平人们测量山峰的高度，常用海拔多少米，也就是以海平面为基准测出各山峰的相对高度，海平面海拔为零，零海拔面为基准测出各山峰的相对高度，海平面海拔为零，零海拔为各山峰高度的参考点。为各山峰高度的参考点。山高山高山高山高：海拔：海拔2800280028002800米米参考点参考点参考点参考点：海平面：海平面第45页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（一）电位（一）电位 电位也一样，也必须要有一个参考点，而且一个网络、

36、电位也一样，也必须要有一个参考点，而且一个网络、一个系统或一台独立的设备只能共有一个参考点。如低压三一个系统或一台独立的设备只能共有一个参考点。如低压三相四线中性点接地的供电系统中，大地为参考点，称为零电相四线中性点接地的供电系统中，大地为参考点，称为零电位。位。参考点参考点参考点参考点L1L2L3U1U1U1U1、u2u2u2u2、u3u3u3u3为各点为各点电位电位电位电位第46页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（一）电位（一）电位 而电子设备常以金属底板、机壳等共公点作为参考点。而电子设备常以金属底板、机壳等共公点作为参考点。选定了参考点，各点到参考点

37、间的电压就称各点的电位。选定了参考点，各点到参考点间的电压就称各点的电位。零电位参考点零电位参考点零电位参考点零电位参考点u u u ua a a a、u u u ub b b b、u u u uc c c c、u u u ud d d d为各点为各点电位电位电位电位R1R2R3R4R5R6abcdubuaucud第47页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（一）电位（一）电位 从电学的角度来解释，带从电学的角度来解释，带电导体的周围存在着电场，电电导体的周围存在着电场，电场对处在电场内的电荷有力的场对处在电场内的电荷有力的作用，当电场力使电荷移动时，作用，当电

38、场力使电荷移动时，电场力就对电荷做了功。电场力就对电荷做了功。+FFaboLaoLboLab+-电场方向参考点在均匀电场中，我们把电在均匀电场中，我们把电场力场力F F F F将电荷将电荷Q Q Q Q从从a a a a点移支点移支o o o o点和点和从从b b b b点移到点移到o o o o点，进行比较。点，进行比较。第48页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（一）电位（一）电位 设设：a a a a点点与与o o o o点点间间距距L L L Laoaoaoao，b b b b点与点与o o o o点间距点间距L L L Lbobobobo，且，且L

39、L L Laoaoaoao=2L=2L=2L=2Lbobobobo。则则电电场场力力F F F F将将Q Q Q Q从从a a a a点点移移到到o o o o点做的功：点做的功：A A A Aaoaoaoao=FL=FL=FL=FLaoaoaoao则则电电场场力力F F F F将将Q Q Q Q从从b b b b点点移移到到o o o o点做的功：点做的功：A A A Abobobobo=FL=FL=FL=FLbobobobo因为电荷因为电荷Q Q Q Q量和量和L L L L成正比，成正比，所以，所以，a a a a 点电荷量大于点电荷量大于b b b b点电点电荷量。荷量。+FFaboL

40、aoLboLab+-电场方向参考点第49页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（一）电位（一）电位 我们规定我们规定我们规定我们规定：电电场场力力把把单单位位正正电电荷荷从从电电场场中中的的某某一一点点移移到到参参考考点点所所做做的的功功，称称该该点点的的电电位位，用用字字母母表表示示。功功做做的的多多少少与与电电位位的的高低成正比。高低成正比。由于由于aoaoaoao bobobobo，+FFaboLaoLboLab+-电场方向参考点那么那么a a a a点电位就比点电位就比b b b b点电位高。点电位高。第50页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、

41、电压与电位四、电压与电位（一）电位（一）电位 这这里里o o o o点点为为参参考考点点，参参考考点点可可任任意意选选择择，不不同同的的参参考考点点，相相对对各各点点电电位位也也不不同同。由由此此看看出出，电电场场中中某某点点电电位位与与参参考考点点有有密密切切关关系系，通通常常选选择择参参考考点点以方便计算为原则。以方便计算为原则。参参考考点点可可视视为为零零电电位位，低低于于参参考考点点为为负负电电位位，高高于于参参考考点点为为正正电电位位，等等于于参参考考点点为为同同电位。电位。+FFaboLaoLboLab+-电场方向参考点第51页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位

42、四、电压与电位（一）电位（一）电位 如如果果功功的的单单位位是是焦焦耳耳，电电荷荷电电位位是是库库仑仑，则则电电位位单单位位就就是是伏伏特特，简简称称伏伏，用用字字母母表表示。示。常用单位常用单位常用单位常用单位：千千伏伏（k k k k）、伏伏（）、毫伏（毫伏（m m m m）、微伏（）、微伏（）。）。k k k k101010103 3 3 3101010103 3 3 3m m m mm m m m101010103 3 3 3+FFaboLaoLboLab+-电场方向参考点第52页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（二）（二）电压电压 电压是衡量电场力

43、做功本领大小的物理量，在电场中两电压是衡量电场力做功本领大小的物理量，在电场中两点间电位差称为电压。点间电位差称为电压。aboR1R2ababababaoaoaoaobobobobo导导体体两两端端具具有有电电位位差差时时，电电子子才才有有规规则则的的定定向向运运动动而而形形成成电电流流。可可见见，导导体体内内产产生生电电流流的的条条件件是是导导体体两两端端必必须有电位差（电压）。须有电位差（电压）。电压单位与电位相同。电压单位与电位相同。第53页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（二）（二）电压电压 电压和电流一样，不但有大小，而且有方向。电压和电流一样，不

44、但有大小，而且有方向。电电压压的的方方向向是是由由高高电电位位指指向向低低电电位位，如如“”“”，可可称电位降或压降。称电位降或压降。当当电电压压釆釆用用双双下下标标记记法法时时，电电压压方方向向为为第第一一下下标标指指向向第第二下标。二下标。电压可用电压表直接或间接测量，电压可用电压表直接或间接测量，测量时电压表并联在线路上。测量时电压表并联在线路上。第54页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（二）（二）电压电压 电压与电位相同与不同电压与电位相同与不同电压与电位相同与不同电压与电位相同与不同：相同：相同：单位相同，方向相同。单位相同，方向相同。不同：不同：

45、电位是某点到参考点的电压；电位是某点到参考点的电压；电压是两点间电位差；电压是两点间电位差；电位是随参考点改变而改变；电位是随参考点改变而改变；电压是不随参考点改变而改变电压是不随参考点改变而改变 第55页/共308页四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位四、电压与电位（二）（二）电压电压 举例说明：举例说明：一一电电阻阻串串联联支支路路，a a a a、b b b b两两点点电电压压为为6V6V6V6V，且且R1=R2=R3R1=R2=R3R1=R2=R3R1=R2=R3，则则电阻电阻R1R1R1R1、R2R2R2R2、R3R3R3R3上降压为上降压为2V2V2V2V，U=6VU=6VU

46、=6VU=6V。bacdU=6V当参考点设定在当参考点设定在c c c c 点，那么点，那么acac=+2V=+2V=+2V=+2V，bcbc=-4V,=-4V,=-4V,=-4V,U U U Uabab=acac-bcbc=+6V=+6V=+6V=+6V当参考点设定在当参考点设定在d d d d点，那么点，那么adad=+4V=+4V=+4V=+4V，bdbd=-2V,=-2V,=-2V,=-2V,U U U Uabab=adad-bdbd=+6V=+6V=+6V=+6V以以上上证证明明，电电电电位位位位是是是是相相相相对对对对的的的的，电压是绝对的电压是绝对的电压是绝对的电压是绝对的。第5

47、6页/共308页五、电动势五、电动势五、电动势五、电动势 我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那么衡量电源转换本领大小的物理量称为电动势。为了进一步分析，我们以发电机中的一段导体为例，简述电动势产生过程电动势产生过程电动势产生过程电动势产生过程。金属导体内部存在着大量的自由电子，如对这些自由电子施加外力FW（如：磁场、摩擦等）会使其向导体的一端移动，-FW第57页/共308页五、电动势五、电动势五、电动势五、电动势 我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那么衡量电源转换本领大小的物理量称为电动势。电子移动的结果,使导体的这一端积累了负电荷，而导体的另一端则因缺少电子呈现出正电荷积

48、累，导体内正负电荷的分离，在内部就产生了电场。-FW 这时电子除了受外力作用外，还要受到电场力FD的作用，电场力和外力方向相反，对电子的继续移动起阻碍作用。-FWFD+-第58页/共308页五、电动势五、电动势五、电动势五、电动势 我们已知道，电源是将非电能转换为电能的装置，那么衡量电源转换本领大小的物理量称为电动势。-FW-FWFD+-开始时，外力大于电场力，电子向一端移动，当两端电荷积累到一定程度，就是当电场力FD与外力FW相等时，电子停止了定向移动，导体两端电荷的积累处于稳定状态。-FWFD+-第59页/共308页五、电动势五、电动势五、电动势五、电动势 我们已知道，电源是将非电能转换为

49、电能的装置，那么衡量电源转换本领大小的物理量称为电动势。可以看出，在外力作用下，电子在导体中定向移动需要做功。正电荷与电子相对运动，在外力的作用下，单位正电荷从电源的负极经电源内部移到正极所做的功，称为该电源的电动势，用字母E、e表示。电动势的单位是伏特。电动势方向是从低电位（电源负极）指向高电位（电源正极）。电动势可称为电位升。第60页/共308页五、电动势五、电动势五、电动势五、电动势 通过电动势产生过程的分析得知，电源两端具有不同的电位差，这电位差称电源端电压，简称电源电压，实际上电源电动势等于电源两端的开路电压。值得注意值得注意值得注意值得注意：电动势仅存在于电源内部，而电源电压不仅存

50、在于电源两端，而且也存在于电源外部，且两者方向相反。EUUE+-第61页/共308页第二节直流电路第二节直流电路一、部分电路欧姆定律一、部分电路欧姆定律一、部分电路欧姆定律一、部分电路欧姆定律 二、全电路欧姆定律二、全电路欧姆定律二、全电路欧姆定律二、全电路欧姆定律 三、电阻的串联三、电阻的串联三、电阻的串联三、电阻的串联 四、电阻的并联四、电阻的并联四、电阻的并联四、电阻的并联 五、电功和电功率五、电功和电功率五、电功和电功率五、电功和电功率第62页/共308页第二节直流电路第二节直流电路 讨论直流电路，掌握定律、公式，不但能对简单或复讨论直流电路，掌握定律、公式，不但能对简单或复杂直流电路