電工電子技術(shù)（第3版） 課件 1.2 電路基本物理量

電路基本物理量田玉主講老師：電工電子技術(shù)

知識(shí)目標(biāo)01

1.認(rèn)識(shí)電流、電壓、電功率、電動(dòng)勢(shì)、電位各物理量定義及量綱2.認(rèn)識(shí)電流、電壓正方向規(guī)定，理解參考方向及與正方向關(guān)系3理解并掌握電流、電壓、電功率、電位計(jì)算公式及方法能力目標(biāo)021.會(huì)標(biāo)電壓電流參考方向，并判斷正方向2.能計(jì)算電流、電壓、電功率、電位

思政目標(biāo)03增強(qiáng)法律法規(guī)認(rèn)同與遵守意識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)電路基本物理量電

流知識(shí)引入

電流的發(fā)現(xiàn)英國(guó)牧師格雷發(fā)現(xiàn)摩擦產(chǎn)生電，在玻璃和絲綢上可以保存下來(lái)而不流動(dòng)，而用金屬不能摩擦產(chǎn)生電，但可以將電傳輸?shù)絼e的地方。在圖中實(shí)驗(yàn)，當(dāng)人們手拉手與電線相連，萊頓瓶離儲(chǔ)存的電荷讓人們感覺(jué)到了電的威力。--由此科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了電荷移動(dòng)形成的電流。一、電流01定義：帶電粒子有規(guī)則地定向移動(dòng)形成電流，單位為安培（A），還有kA、mA、μA等02大?。河秒娏鲝?qiáng)度來(lái)衡量電流強(qiáng)弱，在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量。恒定電流交變電流03正（實(shí)際）方向：正電荷定向移動(dòng)的方向I電流的形成蘊(yùn)含了哲理，電荷無(wú)電場(chǎng)力作用時(shí)，無(wú)序活動(dòng)，電場(chǎng)力作用定向移動(dòng)形成電流，驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作。就像任何一個(gè)國(guó)家、單位都需要制定法律法規(guī)制度約束人的行為才能確保正常秩序，有效運(yùn)行。所以我們要建立法律法規(guī)認(rèn)同與遵守意識(shí)，并自覺(jué)遵守。一、電流05參考方向：?jiǎn)栴}的提出：在復(fù)雜電路中難于判斷元件中物理量的實(shí)際方向，電路如何求解？電流方向A

B？電流方向B

A？

ABR

IR參考方向：電路中隨意假定的方向

實(shí)際方向和參考方向的關(guān)系為：電流實(shí)際方向和參考方向相同，電流為正值，反之取負(fù)值I參考方向?qū)嶋H方向(a)I>0實(shí)際方向參考方向(b)I<0I電路基本物理量田玉主講老師：電工電子技術(shù)電路基本物理量電

壓知識(shí)引入

水流在水位差形成的水壓作用下由高向低流動(dòng)；電流在電位差形成的電壓作用下由高向低流動(dòng)水流的啟示電壓與水壓二、電壓01定義：電場(chǎng)力把單位正電荷從電場(chǎng)中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)所做的功，單位為伏特（V）。02大?。?3方向：正（實(shí)際）方向：電場(chǎng)力推動(dòng)正電荷移動(dòng)的方向。參考方向：電路中人為假定電壓的方向。U實(shí)際方向＋－U參考方向＋－U>0U參考方向＋－U實(shí)際方向－+U<0二、電壓

提醒:（1）電路圖上電流、電壓參考方向的標(biāo)定，原則上任意假定，但一經(jīng)選定，在整個(gè)分析計(jì)算過(guò)程中，這些參考方向就不允許再變更

(2)

當(dāng)元件上電壓與電流參考方向標(biāo)為一致時(shí)，為關(guān)聯(lián)參考方向，反之為非關(guān)聯(lián)參考方向。而且電源電壓實(shí)際方向總是由正極指向負(fù)極，不需要標(biāo)參考方向，電阻上的電壓、電流方向總是關(guān)聯(lián)的，實(shí)際電源如果提供電能其電壓、電流方向是非關(guān)聯(lián)的，如果吸收電能就是關(guān)聯(lián)的以電阻為例：Ia元件b＋U－關(guān)聯(lián)參考方向I＋U－a元件b非關(guān)聯(lián)參考方向U=-IRU=IR電路基本物理量田玉主講老師：電工電子技術(shù)電路基本物理量電動(dòng)勢(shì)知識(shí)引入

水流在水位差形成的水壓作用下由高向低流動(dòng)，在水泵作用下由低向高流動(dòng)；電流在電位差形成的電壓作用下由高向低流動(dòng)，在電源電動(dòng)勢(shì)作用下由低向高流動(dòng)水泵的啟示電源與水泵三、電動(dòng)勢(shì)01定義：電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到電源正極所做的功，單位為V03實(shí)際方向：從電源負(fù)極指向電源正極，即非電場(chǎng)力移動(dòng)正電荷方向；與電源端電壓方向相反，忽略內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)與電壓相等04適用范圍：只針對(duì)電源內(nèi)部02大小：電路基本物理量田玉主講老師：電工電子技術(shù)電路基本物理量電

位知識(shí)引入

水在不同位置水位不同，水位差形成水壓使水自高位流向低位，電荷在不同位置電位不同，電位差形成電壓使電荷自高電位流向低電位。水位的啟示電位與水位四、電位（一）電位的概念01定義：?jiǎn)挝徽姾稍陔娐分心滁c(diǎn)具備的電位能。根據(jù)能與功的關(guān)系，

兩點(diǎn)電位差等于電壓。02

電位確定：根據(jù)電壓與電位關(guān)系，當(dāng)假設(shè)參考點(diǎn)的電位為零，電路中某點(diǎn)電位等于該點(diǎn)至參考點(diǎn)之間的電壓。①任選電路中某一點(diǎn)為參考點(diǎn)（常選大地為參考點(diǎn)），設(shè)其電位為零。②計(jì)算該點(diǎn)至參考點(diǎn)間的電壓，即為該點(diǎn)的電位。四、電位（二）電位的計(jì)算OI(a)US2VR1=1kΩR2=1kΩBA+–(b)US2VR1=1kΩR2=1kΩBA+–OI(c)US2VR1=1kΩR2=1kΩBA+–OI

VA＝UAO＝IR1=1VVB＝UBO＝-IR2=-1VUAB＝VA－VB＝2V

VA＝UAB＝I(R1+R2）=2VUAB＝VA－VB＝2VVB＝UBA＝-I(R1+R2）=-2VUAB＝VA－VB＝2V電位是相對(duì)的，與參考點(diǎn)選取有關(guān)；電壓是絕對(duì)的，與參考點(diǎn)選取無(wú)關(guān)。四、電位（二）電位的計(jì)算03提醒：電路中某點(diǎn)的電位是該點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓,與參考點(diǎn)有關(guān)；電路中兩點(diǎn)之間的電壓是兩點(diǎn)之間的電位之差，與參考點(diǎn)無(wú)關(guān).電路中參考點(diǎn)一旦選定不能再變。電路基本物理量田玉主講老師：電工電子技術(shù)電路基本物理量電功率和電能知識(shí)引入電能和電功率是計(jì)量用電量的物理量五、電功率和電能（一）電功率

電路元件或設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)吸收或發(fā)出的電能，簡(jiǎn)稱(chēng)功率P，單位為瓦特（W）

電路分析時(shí)，規(guī)定吸收，電功率為正，發(fā)出時(shí)為負(fù)，元件在吸收電功率時(shí)電壓與電流正方向總是一致的，

在發(fā)出電功率時(shí)電壓與電流正方向總是相反的

關(guān)聯(lián)參考方向P=UI；

非關(guān)聯(lián)參考方向：P=-UIP>0，吸收功率，元件為負(fù)載；P<0，發(fā)出功率，元件為電源定義大小計(jì)算說(shuō)明五、電功率和電能（一）電功率例1：右下圖電路，若已知元件中電流為I=－100A，電壓U=10V，求電功率P，并說(shuō)明元件是電源還是負(fù)載。+UI元件

解：UI非關(guān)聯(lián)參考，因此:元件吸收正功率，說(shuō)明元件是負(fù)載。五、電功率和電能（二）電能01定義：在時(shí)間t內(nèi)電荷受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)經(jīng)負(fù)載移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所作功，即t時(shí)間內(nèi)所消耗（或吸收）的電