《電工基礎》課件

第二章電工基礎知識

電路基礎知識1電磁感應和磁路2交流電和三相交流電路33電子技術常識34常用電氣圖形符號351h第二章電工基礎知識

電路基礎知識1電磁感應和磁路2交流前言2h前言2h3h3h4h4h§1-1電路基礎知識

一、電流和電路1.電荷與電流

失去電子或得到電子的微粒稱為正電荷或負電荷。帶有電荷的物體稱為帶電體。電荷的多少用電量表示。其單位為C（庫或庫侖）

電流是帶電微粒的定向移動。通常以正電荷移動的方向規(guī)定為電流的參考正方向。大小、方向均不隨時間變化的穩(wěn)恒直流電；大小、方向隨時間作周期性變化的電流稱為交流電流。5h§1-1電路基礎知識

一、電流和電路5h§1-1電路基礎知識

2.電流單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量叫做電流，用I表示。如果在t秒鐘通過導體橫截面的電荷量是Q,那么：IQt=1秒鐘內(nèi)通過導體截面積的電量為1庫侖時，則導體內(nèi)的電流為1安培。電流的國際單位制是安培【A】，較小的單位還有毫安【mA】和微安【μA】等，它們之間的換算關系為：1A=103mA=106μA=10-3kA6h§1-1電路基礎知識

2.電流IQt=電路可以實現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉換。電力系統(tǒng)中：電子技術中：電路可以實現(xiàn)電信號的傳遞、存儲和處理。電路的功能7h電路可以實現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉換。電力系統(tǒng)中：電子負載：§1-1電路基礎知識

電路就是電流所經(jīng)過的路徑，電路為一閉合回路。電路由電源、控制電器和保護電器、導線和負載組成。電源：即電能的源泉，是推動電路中電流流動的原動力。電源是指電路中供給電能的設備，它的作用是將非電形式的能量轉換為電能。如電池將化學能轉換為電能，發(fā)電機將機械能轉換為電能等。如發(fā)電機、蓄電池等。負載是指用電設備，即電路中消耗電能的設備，它的作用是將電能轉換為其他形式的能量。如電燈將電能轉換為光能，電爐將電能轉換為熱能，電動機將電能轉換為機械能等?？刂坪捅Ｗo電器：控制和保護電器部件，如開關設備、測量設備以及各種繼電保護設備等。3.電路導線：電源和負載之間不可缺少的連接部分。8h負載：§1-1電路基礎知識

電路就是電流電路模型和電路元件電源負載實體電路中間環(huán)節(jié)與實體電路相對應、由理想元件構成的電路圖，稱為實體電路的電路模型。電路模型負載電源開關連接導線SRL+

U–IUS+_R09h電路模型和電路元件電源負實體電路中間環(huán)節(jié)與實體電路相對應§1-1電路基礎知識

電氣設備的額定值電氣設備長期、安全工作條件下的最高限值稱為額定值。電氣設備的額定值是根據(jù)設計、材料及制造工藝等因素，由制造廠家給出的技術數(shù)據(jù)。電路的三種工作狀態(tài)I＝US÷(RS＋RL)（1）通路＋U=US－IRS－RLS＋

US－RS（2）開路＋U=US－I＝0S＋

US－RSRL＋U=0－I＝US/RS（3）短路RLS＋

US－RS10h§1-1電路基礎知識

電氣設備的額定值電氣設備長期、安全§1-1電路基礎知識過負荷一般情況不允許斷路輕負荷短路通路電路的狀態(tài)滿負荷電路的幾種狀態(tài)11h§1-1電路基礎知識過負荷一般情況不允許斷路輕負荷短路通§1-1電路基礎知識1、通路——就是電源與負載接成的回路，這時電路中有電流通過。電源與負載構成閉合回路，電源處于有載工作狀態(tài)，電路中有電流流過。A、滿負荷B、輕負荷C、過負荷（一般情況不允許）12h§1-1電路基礎知識1、通路——就是電源與負載接成的回路2、短路——短路就是電源未經(jīng)負載而直接由導線構成通路。

當電路中如圖所示的兩點間用導線相連時，稱電阻R被短路。這兩點間的導線稱為短路線，短路線中的電流叫短路電流。注:短路可分為有用短路和故障短路，故障短路往往會造成電路中電流過大，使電路無法正常工作，嚴重的會產(chǎn)生事故?！?-1電路基礎知識13h注:短路可分為有用短路和故障§1-1電路基礎知識13h3、斷路——斷路就是電源與負載未接成閉合回路，這時電路中沒有電流通過。開關S斷開或電路中某處斷開，切斷的電路中沒有電流流過，此時的電路稱為開路。開路又叫斷路，斷開的兩點間的電壓稱為開路電壓。

注：開路也分為正常開路和故障開路。如不需要電路工作時，把電源開關打開為正常開路；而燈絲燒斷，導線斷裂產(chǎn)生的開路為故障開路，它使電路不能正常工作?！?-1電路基礎知識14h3、斷路——斷路就是電源與負載未接成閉合回路，注§1-1電路基礎知識

二、電場、電場強度1.電場

電場存在于帶電體周圍，能對位于該電場中的電荷產(chǎn)生作用力—電場力。電場力的大小與電場的強弱有關，這又與帶電體所帶的電荷量多少有關。15h§1-1電路基礎知識

二、電場、電場強度15h§1-1電路基礎知識

2.電場強度衡量電場強弱的一個物理量，既有大小又有方。電場中任意一點的電場強度，在數(shù)值等于放在該點的單位正電荷所受電場力的大小，其方向是正電荷受力的方向，即：

E=F/Q

E—電場強度，F(xiàn)/C（牛頓/庫侖)

F--電荷所受的電場力，N（牛頓）

Q—正電荷的電量，C（庫侖）16h§1-1電路基礎知識

2.電場強度16h§1-1電路基礎知識

三、電位、電壓、電動勢1.電位在電場力作用下，單位正電荷由電場中某一點移到參考點（電位為零）所做的功叫做該點的電位。

17h§1-1電路基礎知識

三、電位、電壓、電動勢17hVa=+5V

a

點電位：ab15Aab15A例例

電位實際上就是電路中某點到參考點的電壓，電壓常用雙下標，而電位則用單下標，電位的單位也是伏特[V]。電位具有相對性，規(guī)定參考點的電位為零電位。因此，相對于參考點較高的電位呈正電位，較參考點低的電位呈負電位。Vb=-5V

b點電位：

電位18hVa=+5Va點電位：ab15Aab15A例例＋－12V例求開關S打開和閉合時a點的電位值。－12V6KΩ4KΩ20KΩ＋12VS解畫出S打開時的等效電路：baSbadc6KΩ4KΩc20KΩ＋－12V顯然，開關S打開時相當于一個閉合的全電路，a點電位為：S閉合時的等效電路：6KΩ4KΩ20KΩ＋－12V＋－12VbacS閉合時，a點電位只與右回路有關，其值為：dd電位的計算19h＋－12V例求開關S打開和閉合時a點的電位值。－12V6KΩ例電路如下圖所示，分別以A、B為參考點計算C和D點的電位及UCD。10V2+–5V+–3BCDIA解以A點為參考電位時I=10+53+2=3AVC=33=9VVD=32=–6VUCD=VCVD=15V以B點為參考電位時VD=–5VVC=10VUCD=VC–VD=15V*電路中某一點的電位等于該點到參考點的電壓；**電路中各點的電位隨參考點選的不同而改變，但是任意兩點間的電壓不變。20h例電路如下圖所示，分別以A、B為參考點計算C和D點的電位及U直流情況下2.電壓電場力把單位正電荷從電場中的一點移到另一點所做的功。其表達式為：注意：變量用小寫字母表示，恒量用大寫字母表示。電壓的國際單位制是伏特【V】，常用的單位還有毫伏【mV】和千伏【KV】等，換算關系為：1V=103mV=10－3KV電工技術基礎問題分析中，通常規(guī)定電壓的參考正方向由高電位指向低電位，因此電壓又稱作電壓降。從工程應用的角度來講，電路中電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。數(shù)值上，電壓等于電路中兩點電位的差值。即：21h直流情況下2.電壓電場力把單位正電荷從電場中的一點移到電流、電壓的參考方向

對電路進行分析計算時應注意：列寫電路方程式之前，首先要在電路中標出電流、電壓的參考方向。電路圖上電流、電壓參考方向的標定，原則上任意假定，但一經(jīng)選定，在整個分析計算過程中，這些參考方向就不允許再變更。aI電源元件＋U－b非關聯(lián)參考方向aI負載元件＋U－b關聯(lián)參考方向

實際電源上的電壓、電流方向總是非關聯(lián)的，實際負載上的電壓、電流方向是關聯(lián)的。因此，假定某元件是電源時，應選取非關聯(lián)參考方向，假定某元件是負載應選取關聯(lián)參考方向。22h電流、電壓的參考方向對電路進行分析計算時應注意：列寫電路電路中電位的概念及計算★

電壓是兩點的電位差,電壓值確定★

某點的電位在計算中與零電位點的選擇有關，沒有確切值，只是一個相對值?！?/p>

電位在運用時要選定一參考點,參考點選定后,不能改動.所選參考點的電位值設為0★

實際應用中,一般選大地、機殼為參考零電位點.注意：電位和電壓的區(qū)別電位值是相對的，參考點選得不同，電路中其它各點的電位也將隨之改變；電路中兩點間的電壓值是絕對的，不會因參考點的不同而改變。23h電路中電位的概念及計算★電壓是兩點的電位差

在電路圖上預先標出電壓、電流的參考方向，目的是為解題時列寫方程式提供依據(jù)。因為，只有參考方向標定的情況下，方程式各電量前的正、負號才有意義。I為什么要在電路圖中預先標出參考方向？例如–

+USR0RI設參考方向下US=100V，I=－5A，則說明電源電壓的實際方向與參考方向一致；電流為負值說明其實際方向與圖中所標示的參考方向相反。

參考方向一經(jīng)設定，在分析和計算過程中不得隨意改動。方程式各量前面的正、負號均應依據(jù)參考方向寫出，而電量的真實方向是以計算結果和參考方向二者共同確定的。24h在電路圖上預先標出電壓、電流的參考方向，目的是為解題時列思考回答1.在電路分析中，引入?yún)⒖挤较虻哪康氖鞘裁矗?.應用參考方向時，你能說明“正、負”、“加、減”及“相同、相反”這幾對詞的不同之處嗎？電路分析中引入?yún)⒖挤较虻哪康氖牵簽榉治龊陀嬎汶娐诽峁┓奖愫鸵罁?jù)。

應用參考方向時，“正、負”是指在參考方向下，電壓、電流數(shù)值前面的正負號，如某電流為“－5A”，說明其實際方向與參考方向相反，某電壓為“＋100V”，說明該電壓實際方向與參考方向一致；“加、減”指參考方向下電路方程式中各量前面的加、減號；“相同”是指電壓、電流為關聯(lián)參考方向，“相反”指的是電壓、電流參考方向非關聯(lián)。

25h思考回答1.在電路分析中，引入?yún)⒖挤较虻哪康氖鞘裁矗?.檢驗學習結果下圖電路中若選定C為參考點，當開關斷開和閉合時，判斷各點的電位值。求下圖電路中開關S閉合和斷開時B點的電位。試述電壓和電位的異同，若電路中兩點電位都很高，則這兩點間電壓是否也很高？+A2Ω4V-BCDS+12VA26KΩ4V-12VBS4KΩ2KΩ26h檢驗學習結果下圖電路中若選定C為參考點，當開關斷開和閉合時，§1-1電路基礎知識

要使電流持續(xù)不斷沿電路流動，就需要一個電源，把正電荷從低電位移向高電位，這種使電路兩端產(chǎn)生并維持一定電壓差的能力叫做電動勢。在電源內(nèi)部，非電場力將單位正電荷從電源的低電位端（負極）移到高電位端（正極）所做的功，稱為電源的電動勢，用符號E表示，電動勢的單位也是伏特[V]

。外力將單位正電荷從電源負極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極所做的功。E為電源電動勢，單位為伏特。A外為外力所做的功，單位為焦耳。Q為外力分離電荷電量，單位庫侖。

E=A外/Q§1-1電路基礎知識27h§1-1電路基礎知識

要使電源的電動勢28h電源的電動勢28h電動勢電源、非靜電力+–水池泵29h電動勢電源、非靜電力+–水池泵29h§1-1電路基礎知識

電動勢和電壓電動勢和電壓的單位相同，但二者概念有區(qū)別：首先，物理意義不同。電壓是衡量電場力作功大小的物理量，而電動勢則表示非電場力作功本領的物理量。其次，兩者的方向不同，電壓是由高電位指向低電位，是電位降低的方向。而電動勢相反。再次，存在的方式不同。電壓既存在電源內(nèi)部也存在電源的外部，電動勢僅存在于電源的內(nèi)部。30h§1-1電路基礎知識

電動勢和電壓30h§1-1電路基礎知識

四、導體、絕緣體、半導體和導體電阻原子核原子核中有質子和中子，其中質子帶正電，中子不帶電。繞原子核高速旋轉的電子帶負電。自然界物質的電結構：電子正電荷負電荷=原子結構中：原子核導體的外層電子數(shù)很少且距離原子核較遠，因此受原子核的束縛力很弱，極易掙脫原子核的束縛游離到空間成為自由電子，即導體的特點就是內(nèi)部具有大量的自由電子。原子核半導體的外層電子數(shù)一般為4個，其導電性界于導體和絕緣體之間。原子核絕緣體外層電子數(shù)通常為8個，且距離原子核較近，因此受到原子核很強的束縛力而無法掙脫，我們把外層電子數(shù)為8個稱為穩(wěn)定結構，這種結構中不存在自由電子，因此不導電。31h§1-1電路基礎知識

四、導體、絕緣體、半導體和導體§1-1電路基礎知識

32h§1-1電路基礎知識

32h§1-1電路基礎知識

33h§1-1電路基礎知識

33h§1-1電路基礎知識

34h§1-1電路基礎知識

34h當外界電場的作用力超過原子核對外層電子的束縛力時，絕緣體的外層電子同樣也會掙脫原子核的束縛成為自由電子，這種現(xiàn)象我們稱為“絕緣擊穿”。絕緣體一旦被擊穿，就會永久喪失其絕緣性能而成為導體。1、絕緣體是否在任何條件下都不導電？2、半導體有什么特殊性？半導體的導電性雖然介于導體和絕緣體之間，但半導體在外界條件發(fā)生變化時，其導電能力將大大增強；若在純凈的半導體中摻入某些微量雜質后，其導電能力甚至會增加上萬乃至幾十萬倍，半導體的上述特殊性，使它在電子技術中得到了極其廣泛地應用?！?-1電路基礎知識

35h當外界電場的作用力超過原子核對外層電子的束縛力時，絕（四）電阻(1)電阻的定義及特性

電阻(電子的運動必然要和導體中的分子或原子發(fā)生碰撞，使電子在導體中的運動受到一定的阻力，導體對電子的阻礙作用，稱為電阻。)，電阻用R表示，單位是歐姆，符號“Ω”。

1KΩ=103Ω、1MΩ=103kΩ電阻元件圖符號R§1-1電路基礎知識

36h（四）電阻(1)電阻的定義及特性電阻(電子的運動§1-1電路基礎知識

電阻(2)

導體電阻的大小決定于導體的長度，截面積和自身材料。同一溫度下，公式表示為：

R=ρL/Sρ為電阻系數(shù)，單位為Ωmm2/m；L為導體長度，單位為米（m）；S為導體撗截面積。單位為平方毫米（mm2）

37h§1-1電路基礎知識

電阻(2)ρ為電阻系數(shù)，單位

電阻率ρ一般會隨溫度升高而增大?？点~、錳銅電阻率隨溫度變化較小,常用作標準電阻絕緣體與導體電阻。38h電阻率ρ一般會隨溫度升高而增大?？点~、錳銅電阻率常見的電阻圖片滑線電阻磁盤電位器琺瑯電阻電阻箱39h常見的電阻圖片滑線電阻磁盤電位器琺瑯電阻電阻箱39h常見的電阻圖片色環(huán)電阻40h常見的電阻圖片色環(huán)電阻40h歐姆定律U=IRR=U/II=U/RR=U/I不變不變→0→0→∝→∝I=U/R§1-1電路基礎知識

（五）歐姆定律41h歐姆定律U=IRR=U/II=U/RR=U/I不變不變→0→§1-1電路基礎知識

六、電功、電功率與熱效應1.電功

將電能轉換成其他形式的能時，電流要做功，電流所做的功叫電功。由I=Q/t及U=A/Q得：A=UQ=IUtA=I2Rt=U2/Rt電功的單位是焦耳（J）。42h§1-1電路基礎知識

六、電功、電功率與熱效應42h§1-1電路基礎知識

2.電功率

單位時間內(nèi)電流所做的功叫電功率。

P=A/tP=IU=I

2R=U2/R電功率的單位是瓦特（W）1kw=103w=106mwP1=EI

（電源的電功率）P2=UI

（負載功率）→→43h§1-1電路基礎知識

2.電功率→→43h§1-1電路基礎知識

3.電流的熱效應Q=I

2

Rt

焦耳（J）

這個關系式又叫愣次—焦耳定律，熱量Q

的單位是J。為了避免設備過度發(fā)熱，根據(jù)絕緣材料的允許溫度，對于各種導線規(guī)定了不同截面下的最大允許電流值，又稱安全電流。44h§1-1電路基礎知識

3.電流的熱效應44h

§1-1電路基礎知識

RUIR2R1UII1I2R1R2IUU1U2電阻的串聯(lián)電阻的并聯(lián)等效電路串聯(lián)各電阻中通過的電流相同。并聯(lián)各電阻兩端的電壓相同。如果兩個串聯(lián)電阻有：R1>>R2，則R≈R1如果兩個并聯(lián)電阻有：R1>>R2，則R≈R21、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)45h§1-1電路基礎知識

RUIR2R1UII1I2R電阻的混聯(lián)計算舉例解：

Rab=R1+R6+(R2//R3)+(R4//R5)R1R2R3R4R5R6ab由a、b端向里看，R2和R3，R4和R5均連接在相同的兩點之間，因此是并聯(lián)關系，把這4個電阻兩兩并聯(lián)后，電路中除了a、b兩點不再有結點，所以它們的等效電阻與R1和R6相串聯(lián)。電阻混聯(lián)電路的等效電阻計算，關鍵在于正確找出電路的連接點，然后分別把兩兩結點之間的電阻進行串、并聯(lián)簡化計算，最后將簡化的等效電阻相串即可求出。

分析：46h電阻的混聯(lián)計算舉例解：Rab=R1+R6+(R2第二章電工基礎知識

電路基礎知識1電磁感應和磁路2交流電和三相交流電路33電子技術常識34常用電氣圖形符號3547h第二章電工基礎知識

電路基礎知識1電磁感應和磁路2交流前言48h前言2h49h3h50h4h§1-1電路基礎知識

一、電流和電路1.電荷與電流

失去電子或得到電子的微粒稱為正電荷或負電荷。帶有電荷的物體稱為帶電體。電荷的多少用電量表示。其單位為C（庫或庫侖）

電流是帶電微粒的定向移動。通常以正電荷移動的方向規(guī)定為電流的參考正方向。大小、方向均不隨時間變化的穩(wěn)恒直流電；大小、方向隨時間作周期性變化的電流稱為交流電流。51h§1-1電路基礎知識

一、電流和電路5h§1-1電路基礎知識

2.電流單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量叫做電流，用I表示。如果在t秒鐘通過導體橫截面的電荷量是Q,那么：IQt=1秒鐘內(nèi)通過導體截面積的電量為1庫侖時，則導體內(nèi)的電流為1安培。電流的國際單位制是安培【A】，較小的單位還有毫安【mA】和微安【μA】等，它們之間的換算關系為：1A=103mA=106μA=10-3kA52h§1-1電路基礎知識

2.電流IQt=電路可以實現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉換。電力系統(tǒng)中：電子技術中：電路可以實現(xiàn)電信號的傳遞、存儲和處理。電路的功能53h電路可以實現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉換。電力系統(tǒng)中：電子負載：§1-1電路基礎知識

電路就是電流所經(jīng)過的路徑，電路為一閉合回路。電路由電源、控制電器和保護電器、導線和負載組成。電源：即電能的源泉，是推動電路中電流流動的原動力。電源是指電路中供給電能的設備，它的作用是將非電形式的能量轉換為電能。如電池將化學能轉換為電能，發(fā)電機將機械能轉換為電能等。如發(fā)電機、蓄電池等。負載是指用電設備，即電路中消耗電能的設備，它的作用是將電能轉換為其他形式的能量。如電燈將電能轉換為光能，電爐將電能轉換為熱能，電動機將電能轉換為機械能等?？刂坪捅Ｗo電器：控制和保護電器部件，如開關設備、測量設備以及各種繼電保護設備等。3.電路導線：電源和負載之間不可缺少的連接部分。54h負載：§1-1電路基礎知識

電路就是電流電路模型和電路元件電源負載實體電路中間環(huán)節(jié)與實體電路相對應、由理想元件構成的電路圖，稱為實體電路的電路模型。電路模型負載電源開關連接導線SRL+

U–IUS+_R055h電路模型和電路元件電源負實體電路中間環(huán)節(jié)與實體電路相對應§1-1電路基礎知識

電氣設備的額定值電氣設備長期、安全工作條件下的最高限值稱為額定值。電氣設備的額定值是根據(jù)設計、材料及制造工藝等因素，由制造廠家給出的技術數(shù)據(jù)。電路的三種工作狀態(tài)I＝US÷(RS＋RL)（1）通路＋U=US－IRS－RLS＋

US－RS（2）開路＋U=US－I＝0S＋

US－RSRL＋U=0－I＝US/RS（3）短路RLS＋

US－RS56h§1-1電路基礎知識

電氣設備的額定值電氣設備長期、安全§1-1電路基礎知識過負荷一般情況不允許斷路輕負荷短路通路電路的狀態(tài)滿負荷電路的幾種狀態(tài)57h§1-1電路基礎知識過負荷一般情況不允許斷路輕負荷短路通§1-1電路基礎知識1、通路——就是電源與負載接成的回路，這時電路中有電流通過。電源與負載構成閉合回路，電源處于有載工作狀態(tài)，電路中有電流流過。A、滿負荷B、輕負荷C、過負荷（一般情況不允許）58h§1-1電路基礎知識1、通路——就是電源與負載接成的回路2、短路——短路就是電源未經(jīng)負載而直接由導線構成通路。

當電路中如圖所示的兩點間用導線相連時，稱電阻R被短路。這兩點間的導線稱為短路線，短路線中的電流叫短路電流。注:短路可分為有用短路和故障短路，故障短路往往會造成電路中電流過大，使電路無法正常工作，嚴重的會產(chǎn)生事故?！?-1電路基礎知識59h注:短路可分為有用短路和故障§1-1電路基礎知識13h3、斷路——斷路就是電源與負載未接成閉合回路，這時電路中沒有電流通過。開關S斷開或電路中某處斷開，切斷的電路中沒有電流流過，此時的電路稱為開路。開路又叫斷路，斷開的兩點間的電壓稱為開路電壓。

注：開路也分為正常開路和故障開路。如不需要電路工作時，把電源開關打開為正常開路；而燈絲燒斷，導線斷裂產(chǎn)生的開路為故障開路，它使電路不能正常工作?！?-1電路基礎知識60h3、斷路——斷路就是電源與負載未接成閉合回路，注§1-1電路基礎知識

二、電場、電場強度1.電場

電場存在于帶電體周圍，能對位于該電場中的電荷產(chǎn)生作用力—電場力。電場力的大小與電場的強弱有關，這又與帶電體所帶的電荷量多少有關。61h§1-1電路基礎知識

二、電場、電場強度15h§1-1電路基礎知識

2.電場強度衡量電場強弱的一個物理量，既有大小又有方。電場中任意一點的電場強度，在數(shù)值等于放在該點的單位正電荷所受電場力的大小，其方向是正電荷受力的方向，即：

E=F/Q

E—電場強度，F(xiàn)/C（牛頓/庫侖)

F--電荷所受的電場力，N（牛頓）

Q—正電荷的電量，C（庫侖）62h§1-1電路基礎知識

2.電場強度16h§1-1電路基礎知識

三、電位、電壓、電動勢1.電位在電場力作用下，單位正電荷由電場中某一點移到參考點（電位為零）所做的功叫做該點的電位。

63h§1-1電路基礎知識

三、電位、電壓、電動勢17hVa=+5V

a

點電位：ab15Aab15A例例

電位實際上就是電路中某點到參考點的電壓，電壓常用雙下標，而電位則用單下標，電位的單位也是伏特[V]。電位具有相對性，規(guī)定參考點的電位為零電位。因此，相對于參考點較高的電位呈正電位，較參考點低的電位呈負電位。Vb=-5V

b點電位：

電位64hVa=+5Va點電位：ab15Aab15A例例＋－12V例求開關S打開和閉合時a點的電位值。－12V6KΩ4KΩ20KΩ＋12VS解畫出S打開時的等效電路：baSbadc6KΩ4KΩc20KΩ＋－12V顯然，開關S打開時相當于一個閉合的全電路，a點電位為：S閉合時的等效電路：6KΩ4KΩ20KΩ＋－12V＋－12VbacS閉合時，a點電位只與右回路有關，其值為：dd電位的計算65h＋－12V例求開關S打開和閉合時a點的電位值。－12V6KΩ例電路如下圖所示，分別以A、B為參考點計算C和D點的電位及UCD。10V2+–5V+–3BCDIA解以A點為參考電位時I=10+53+2=3AVC=33=9VVD=32=–6VUCD=VCVD=15V以B點為參考電位時VD=–5VVC=10VUCD=VC–VD=15V*電路中某一點的電位等于該點到參考點的電壓；**電路中各點的電位隨參考點選的不同而改變，但是任意兩點間的電壓不變。66h例電路如下圖所示，分別以A、B為參考點計算C和D點的電位及U直流情況下2.電壓電場力把單位正電荷從電場中的一點移到另一點所做的功。其表達式為：注意：變量用小寫字母表示，恒量用大寫字母表示。電壓的國際單位制是伏特【V】，常用的單位還有毫伏【mV】和千伏【KV】等，換算關系為：1V=103mV=10－3KV電工技術基礎問題分析中，通常規(guī)定電壓的參考正方向由高電位指向低電位，因此電壓又稱作電壓降。從工程應用的角度來講，電路中電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。數(shù)值上，電壓等于電路中兩點電位的差值。即：67h直流情況下2.電壓電場力把單位正電荷從電場中的一點移到電流、電壓的參考方向

對電路進行分析計算時應注意：列寫電路方程式之前，首先要在電路中標出電流、電壓的參考方向。電路圖上電流、電壓參考方向的標定，原則上任意假定，但一經(jīng)選定，在整個分析計算過程中，這些參考方向就不允許再變更。aI電源元件＋U－b非關聯(lián)參考方向aI負載元件＋U－b關聯(lián)參考方向

實際電源上的電壓、電流方向總是非關聯(lián)的，實際負載上的電壓、電流方向是關聯(lián)的。因此，假定某元件是電源時，應選取非關聯(lián)參考方向，假定某元件是負載應選取關聯(lián)參考方向。68h電流、電壓的參考方向對電路進行分析計算時應注意：列寫電路電路中電位的概念及計算★

電壓是兩點的電位差,電壓值確定★

某點的電位在計算中與零電位點的選擇有關，沒有確切值，只是一個相對值?！?/p>

電位在運用時要選定一參考點,參考點選定后,不能改動.所選參考點的電位值設為0★

實際應用中,一般選大地、機殼為參考零電位點.注意：電位和電壓的區(qū)別電位值是相對的，參考點選得不同，電路中其它各點的電位也將隨之改變；電路中兩點間的電壓值是絕對的，不會因參考點的不同而改變。69h電路中電位的概念及計算★電壓是兩點的電位差

在電路圖上預先標出電壓、電流的參考方向，目的是為解題時列寫方程式提供依據(jù)。因為，只有參考方向標定的情況下，方程式各電量前的正、負號才有意義。I為什么要在電路圖中預先標出參考方向？例如–

+USR0RI設參考方向下US=100V，I=－5A，則說明電源電壓的實際方向與參考方向一致；電流為負值說明其實際方向與圖中所標示的參考方向相反。

參考方向一經(jīng)設定，在分析和計算過程中不得隨意改動。方程式各量前面的正、負號均應依據(jù)參考方向寫出，而電量的真實方向是以計算結果和參考方向二者共同確定的。70h在電路圖上預先標出電壓、電流的參考方向，目的是為解題時列思考回答1.在電路分析中，引入?yún)⒖挤较虻哪康氖鞘裁矗?.應用參考方向時，你能說明“正、負”、“加、減”及“相同、相反”這幾對詞的不同之處嗎？電路分析中引入?yún)⒖挤较虻哪康氖牵簽榉治龊陀嬎汶娐诽峁┓奖愫鸵罁?jù)。

應用參考方向時，“正、負”是指在參考方向下，電壓、電流數(shù)值前面的正負號，如某電流為“－5A”，說明其實際方向與參考方向相反，某電壓為“＋100V”，說明該電壓實際方向與參考方向一致；“加、減”指參考方向下電路方程式中各量前面的加、減號；“相同”是指電壓、電流為關聯(lián)參考方向，“相反”指的是電壓、電流參考方向非關聯(lián)。

71h思考回答1.在電路分析中，引入?yún)⒖挤较虻哪康氖鞘裁矗?.檢驗學習結果下圖電路中若選定C為參考點，當開關斷開和閉合時，判斷各點的電位值。求下圖電路中開關S閉合和斷開時B點的電位。試述電壓和電位的異同，若電路中兩點電位都很高，則這兩點間電壓是否也很高？+A2Ω4V-BCDS+12VA26KΩ4V-12VBS4KΩ2KΩ72h檢驗學習結果下圖電路中若選定C為參考點，當開關斷開和閉合時，§1-1電路基礎知識

要使電流持續(xù)不斷沿電路流動，就需要一個電源，把正電荷從低電位移向高電位，這種使電路兩端產(chǎn)生并維持一定電壓差的能力叫做電動勢。在電源內(nèi)部，非電場力將單位正電荷從電源的低電位端（負極）移到高電位端（正極）所做的功，稱為電源的電動勢，用符號E表示，電動勢的單位也是伏特[V]

。外力將單位正電荷從電源負極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極所做的功。E為電源電動勢，單位為伏特。A外為外力所做的功，單位為焦耳。Q為外力分離電荷電量，單位庫侖。

E=A外/Q§1-1電路基礎知識73h§1-1電路基礎知識

要使電源的電動勢74h電源的電動勢28h電動勢電源、非靜電力+–水池泵75h電動勢電源、非靜電力+–水池泵29h§1-1電路基礎知識

電動勢和電壓電動勢和電壓的單位相同，但二者概念有區(qū)別：首先，物理意義不同。電壓是衡量電場力作功大小的物理量，而電動勢則表示非電場力作功本領的物理量。其次，兩者的方向不同，電壓是由高電位指向低電位，是電位降低的方向。而電動勢相反。再次，存在的方式不同。電壓既存在電源內(nèi)部也存在電源的外部，電動勢僅存在于電源的內(nèi)部。76h§1-1電路基礎知識

電動勢和電壓30h§1-1電路基礎知識

四、導體、絕緣體、半導體和導體電阻原子核原子核中有質子和中子，其中質子帶正電，中子不帶電。繞原子核高速旋轉的電子帶負電。自然界物質的電結構：電子正電荷負電荷=原子結構中：原子核導體的外層電子數(shù)很少且距離原子核較遠，因此受原子核的束縛力很弱，極易掙脫原子核的束縛游離到空間成為自由電子，即導體的特點就是內(nèi)部具有大量的自由電子。原子核半導體的外層電子數(shù)一般為4個，其導電性界于導體和絕緣體之間。原子核絕緣體外層電子數(shù)通常為8個，且距離原子核較近，因此受到原子核很強的束縛力而無法掙脫，我們把外層電子數(shù)為8個稱為穩(wěn)定結構，這種結構中不存在自由電子，因此不導電。77h§1-1電路基礎知識

四、導體、絕緣體、半導體和導體§1-1電路基礎知識

78h§1-1電路基礎知識

32h§1-1電路基礎知識

79h§1-1電路基礎知識

33h§1-1電路基礎知識

80h§1-1電路基礎知識

34h當外界電場的作用力超過原子核對外層電子的束縛力時，絕緣體的外層電子同樣也會掙脫原子核的束縛成為自由電子，這種現(xiàn)象我們稱為“絕緣擊穿”。絕緣體一旦被擊穿，就會永久喪失其絕緣性能而成為導體。1、絕緣體是否在任何條件下都不導電？2、半導體有什么特殊性？半導體的導電性雖然介于導體和絕緣體之間，但半導體在外界條件發(fā)生變化時，其導電能力將大大增強；若在純凈的半導體中摻入某些微量雜質后，其導電能力甚至會增加上萬乃至幾十萬倍，半導體的上述特殊性，使它在電子技術中得到了極其廣泛地應用。§1-1電路基礎知識

81h當外界電場的作用力超過原子核對外層電子的束縛力時，絕（四）電阻(1)電阻的定義及特性

電阻(電子的運動必然要和導體中的分子或原子發(fā)生碰撞，使電子在導體中的運動受到一定的阻力，導體對電子的阻礙作用，稱為電阻。)，電阻用R表示，單位是歐姆，符號“Ω”。

1KΩ=103Ω、1MΩ=