電路的基本物理量

電路的基本物理量第1頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.2電路的物理量1.2.1電流1.電流的形成。電流就是電子在電場(chǎng)力作用下有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)體中形成電流的條件是：有可以移動(dòng)的電荷和維持電荷作定向移動(dòng)的電場(chǎng)。2.電流強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面電荷量的多少稱為電流強(qiáng)度。它是表征電流大小的物理量。電流強(qiáng)度的單位為安培，簡(jiǎn)稱安，符號(hào)為A。圖1-6電流的形成（a）未通電狀態(tài)（b）通電狀態(tài)第2頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)在△t時(shí)間內(nèi)，流過截面S的電荷量為△Q，則電流強(qiáng)度為如果電流的大小和方向都不隨時(shí)間的變化而變化，則稱為穩(wěn)恒直流電，簡(jiǎn)稱直流電。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為3.電流的正方向在電路的計(jì)算中，電流的實(shí)際方向有時(shí)不好確定，為了計(jì)算方便，可先假定一個(gè)電流的正方向，這個(gè)假定的電流正方向稱為參考方向，并在電路中用箭頭標(biāo)出。通過計(jì)算后，如果計(jì)算值為正，則電流的實(shí)際正方向與假定的參考方向相同；如果計(jì)算值為負(fù)，則電流的實(shí)際正方向與假定的參考方向相反。

II＞0II＜0實(shí)際方向參考方向（a）參考方向與實(shí)際方向相同（b）參考方向與實(shí)際方向相反第3頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.2.2電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)1．電壓下圖是水的循環(huán)流動(dòng)示意圖。我們以水的循環(huán)流動(dòng)來說明電流在電路中的流動(dòng)原理。電流和水流有著相似的規(guī)律，如圖1-10所示，要想形成圖中電流，必須在白熾燈兩端存在電位差（類似水槽的水位差）。A、B極板之間的電位差稱為A、B兩點(diǎn)之間的電壓UAB。

電壓的正方向規(guī)定為：由高電位指向低電位，即從電源的正極指向負(fù)極。電壓的方向用“＋”、“-”號(hào)來表示。電壓的單位是伏特，簡(jiǎn)稱伏，符號(hào)為V。圖1-9水流方向圖1-10電動(dòng)勢(shì)、電壓說明圖第4頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.電位電位的定義：取電路中任一點(diǎn)作為參考點(diǎn)，并規(guī)定為零電位，電路中任一點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓，就稱為該點(diǎn)的電位。電位的方向：當(dāng)某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓為正時(shí)，則該點(diǎn)的電位為正；當(dāng)某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓為負(fù)時(shí)，則該點(diǎn)的電位為負(fù)。電位用符號(hào)“V”來表示。電壓是電路中的兩點(diǎn)電位之差，電路中任意兩點(diǎn)間的電壓大小，僅取決于這兩點(diǎn)電位的差值，與電位參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。電位的單位與電壓的單位相同。3.電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)就是表征電源力對(duì)電荷做功能力的物理量。電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為由電源的負(fù)極指向正極，用“＋”、“-”號(hào)來表示，如圖1-10所示。電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為由電源的負(fù)極指向正極，用“＋”、“-”號(hào)來表示。電動(dòng)勢(shì)的單位也是伏，符號(hào)為V。

第5頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.2.3電流、電壓的測(cè)量1．電流的測(cè)量測(cè)量時(shí)將表的兩個(gè)接線端串聯(lián)在電路中（千萬不可并聯(lián)在電路上），表的“＋”端為電流的流入端；表的“－”端為電流的流出端。根據(jù)表針?biāo)甘镜目潭?，讀出電流的大小。第6頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．電壓的測(cè)量測(cè)量時(shí)將表的兩個(gè)接線端并聯(lián)在被測(cè)電壓的兩端，測(cè)量時(shí)表的“+”接線端接被測(cè)電壓的正極，“-”接線端接被測(cè)電壓的負(fù)極。根據(jù)表針?biāo)甘镜目潭龋x出電壓的大小。

第7頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.3電阻1.3.1導(dǎo)體的電阻1.導(dǎo)體電阻的概念圖1-14所示是電子在導(dǎo)體中流動(dòng)示意圖。圖1-14a和圖1-14b是不同的兩種導(dǎo)體材料，材料內(nèi)的原子結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)體對(duì)電子流動(dòng)呈現(xiàn)出的“阻力”不同；圖1-14c是同一種導(dǎo)體材料，由于材料的截面積不同，導(dǎo)體對(duì)電子流動(dòng)呈現(xiàn)出的“阻力”不同。導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用稱為導(dǎo)體的電阻，用符號(hào)“R”來表示，其基本單位為歐姆（Ω）。較大的單位有kΩ和MΩ。其換算關(guān)系為1MΩ=1000kΩ、1kΩ=1000Ω圖1-14電子在導(dǎo)體中流動(dòng)示意圖a)導(dǎo)體中“障礙物”少b)導(dǎo)體中“障礙物”多c）導(dǎo)體截面積不同電子所受阻力不同第8頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.導(dǎo)體的電阻率與溫度系數(shù)1）電阻定律導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的電阻率和導(dǎo)體長(zhǎng)度成正比，與導(dǎo)體的橫截面S成反比，用公式表示為

當(dāng)溫度變化時(shí)，導(dǎo)體的電阻率也隨之變化。如果導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而升高，則為正溫度系數(shù)導(dǎo)體；反之，則為負(fù)溫度系數(shù)導(dǎo)體。所有金屬的電阻率都隨溫度的升高而增大，因此，金屬均為正溫度系數(shù)導(dǎo)體。當(dāng)溫度在0～100OC范圍內(nèi)變化時(shí)，大部分金屬的電阻率與溫度成如下的線性關(guān)系：ρ——溫度為t℃時(shí)的電阻率，單位為Ω?m；ρ0——溫度為0℃時(shí)的電阻率；α——電阻的溫度系數(shù)第9頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.3.2電阻器1.電阻器的作用和分類電阻器是應(yīng)用具有一定電阻率的導(dǎo)電材料制成的電路元件。電阻器亦簡(jiǎn)稱為電阻，是工程技術(shù)中用量最大的電路元件之一。為了適應(yīng)不同電路和不同工作條件的需要，電阻器的品種規(guī)格繁多，按外形結(jié)構(gòu)可分為固定式和可變式兩大類。常用電阻器的外形及用途。2.電阻元件模型及電路符號(hào)實(shí)際電路中的電阻器、白熾燈、電爐、電烙鐵等電路器件，在電路中表現(xiàn)出來的都是電阻的特性，為了分析方便，就不考慮它們的結(jié)構(gòu)、形狀等次要因素，只考慮它的電阻，這個(gè)電阻就稱為實(shí)際電路器件的電阻元件模型。電阻元件模型也簡(jiǎn)稱為電阻，其電路符號(hào)如圖1-16所示。電阻是耗能元件，它將電能不可逆地轉(zhuǎn)換為熱能。第10頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電阻器的外形、特征及用途第11頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電阻的標(biāo)稱阻值的標(biāo)注方法1.直標(biāo)法主要參數(shù)直接標(biāo)注在電阻器的外殼上?！硎倦娮杵鞯纳虡?biāo)；

RJ——“R”代表電阻器，“J”表示電阻器由金屬材料制作而成；1W——表示電阻器的額定功率為1W；5.1kΩ——表示電阻器的的電阻值為5.1kΩ；±5%——電阻值的允許偏差值為±5%。第12頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電阻的標(biāo)稱阻值的標(biāo)注方法2.數(shù)碼法用3或4位阿拉伯?dāng)?shù)字來標(biāo)注電阻的阻值472表示：104表示：4501表示：1123表示：第13頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電阻的標(biāo)稱阻值的標(biāo)注方法3.色標(biāo)法用不同顏色的色環(huán)或色點(diǎn)表示電阻的阻值和允許誤差。使用最多的標(biāo)注方法第14頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電阻的標(biāo)稱阻值的標(biāo)注方法第15頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月案例：色環(huán)電阻的識(shí)別例：識(shí)別某四環(huán)電阻電阻：（橙橙綠金）解：第一位有效數(shù)字：3；第二位有效數(shù)字：3；第三位10的5次方（即100000）；第四位允許誤差為

5%即阻值為：33×100000=3.3×106Ω=3.3MΩ第16頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月敏感電阻器實(shí)物壓敏電阻光敏電阻正溫度熱敏電阻PTC汽敏電阻負(fù)溫度熱敏電阻NTC濕敏電阻第17頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月線性電阻和非線性電阻電阻兩端的電壓與通過它的電流成正比，其伏安特性曲線為直線，這類電阻稱為線性電阻，其電阻值為常數(shù)；反之，電阻兩端的電壓與通過它的電流不是線性關(guān)系的電阻稱為非線性電阻，其電阻值不是常數(shù)。一般常溫下金屬導(dǎo)體的電阻是線性電阻，在其額定功率內(nèi)，其伏安特性曲線為直線。電視機(jī)的消磁電阻在電視機(jī)正常工作時(shí)，它的阻值很大，耗電很少，然而在電視機(jī)剛剛接通電源的一剎那，消磁電阻的阻值因發(fā)熱阻值變得很大，做正常工作電流很小。消磁電阻就是非線性電阻。第18頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.3.3電阻的測(cè)量測(cè)量電阻用歐姆表。圖1-17是用指針式萬用表的歐姆擋測(cè)量電阻，測(cè)量前先將萬用表的旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋到電阻擋，然后將兩表筆短路校零（兩表筆短路的同時(shí)旋轉(zhuǎn)表盤上的校零可調(diào)電阻，使表針指到右邊零刻度）。測(cè)量時(shí)兩表筆搭在被測(cè)電阻的兩端，表針指示的刻度既是被測(cè)電阻的阻值。如果被測(cè)電阻連接在電路中，測(cè)量時(shí)必須將電阻與電路斷開，更不允許電路帶電測(cè)量。圖1-16電阻元件的電路符號(hào)圖1-17電阻的測(cè)量第19