电路基础知识中专学习教案

1、会计学1电路电路(dinl)基础知识中专基础知识中专第一页，共58页。1.了解电路了解电路(dinl)的基本组成和基本功的基本组成和基本功能。能。2.了解电路了解电路(dinl)图的基本类型。图的基本类型。3.能说出电路能说出电路(dinl)图中常用电气元件图中常用电气元件图形符号的含义。图形符号的含义。第1页/共58页第二页，共58页。一、电路一、电路(dinl)(dinl)的的基本组成基本组成手电筒电路手电筒电路(dinl) (dinl) 电风扇电路电风扇电路(dinl)(dinl)电路电路(dinl)(dinl)的组成的组成电路由电源电路由电源(dinyun)、负载、控制装置及导、负载、

2、控制装置及导线组成。线组成。电路的组成电路的组成第2页/共58页第三页，共58页。1 1、电源是把其他形式的能量、电源是把其他形式的能量(nngling)(nngling)转换为电能转换为电能的装置。的装置。2 2、负载是消耗电能的装置、负载是消耗电能的装置, , 也称为用电器。负载的也称为用电器。负载的作用是把电能转换为其他形式的能量作用是把电能转换为其他形式的能量(nngling)(nngling)。3 3、控制装置及导线用于连接电源和负载、控制装置及导线用于连接电源和负载, ,使它们构成使它们构成电流的通路电流的通路, ,把电源的能量把电源的能量(nngling)(nngling)输送给

3、负载输送给负载, ,并根据需要控制电路的通、断。并根据需要控制电路的通、断。4 4、 保护装置保证电路的安全运行。保护装置保证电路的安全运行。一、电路一、电路(dinl)(dinl)各组成部分各组成部分的功能的功能第3页/共58页第四页，共58页。电路的基本功能有两大类。一是进行能量的传输、分配(fnpi)和转换。二、电路二、电路(dinl)(dinl)的基的基本功能本功能第4页/共58页第五页，共58页。负载负载(fzi): 取用取用电能的装置电能的装置中间环节：传输、分中间环节：传输、分配和转换配和转换(zhunhun)电能的作用电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压

4、器电灯电灯电动机电炉电动机电炉.输电线输电线第5页/共58页第六页，共58页。二是进行信息的传递二是进行信息的传递(chund)和处理。和处理。扩音器电路(dinl)示意图电路在生产生活中的应用电路在生产生活中的应用第6页/共58页第七页，共58页。直流电源直流电源: 提供提供(tgng)能源能源负载负载(fzi)信号源信号源: 提供信息提供信息放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等第7页/共58页第八页，共58页。三、电路图三、电路图 用电气符号描述电路连接用电气符号描述电路连接(linji)(linji)情况的图情况的图称为电路原理图称为电

5、路原理图, ,简称电路图或原理图。它主要反简称电路图或原理图。它主要反映电路中各元件之间的连接映电路中各元件之间的连接(linji)(linji)关系关系, ,并不并不考虑各元件的实际大小和相互之间的位置关系。考虑各元件的实际大小和相互之间的位置关系。1.电路电路(dinl)原理图原理图手电筒电路(dinl)原理图 电风扇电路(dinl)原理图第8页/共58页第九页，共58页。原理框图也简称框图原理框图也简称框图,它是一种用矩形框、它是一种用矩形框、箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概况箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概况的电路图。的电路图。框图主要用来体现电路的大致组成框图主要用来体现

6、电路的大致组成(z chn)情况和工作流程情况和工作流程,更多应用于描述较为复更多应用于描述较为复杂的电气系统。杂的电气系统。2.2.原理原理(yunl)(yunl)框图框图第9页/共58页第十页，共58页。在一定条件下对实际电气在一定条件下对实际电气(dinq)(dinq)元件元件加以理想化加以理想化, ,只考虑其中起主要作用的某些只考虑其中起主要作用的某些性能时性能时, ,称其为理想元件。称其为理想元件。一个实际电路由一些理想元件连接而成一个实际电路由一些理想元件连接而成, ,成为实际电路的电路模型。成为实际电路的电路模型。四、电路四、电路(dinl)原理图常用图形符号原理图常用图形符号第

7、10页/共58页第十一页，共58页。 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路, 一般要一般要将实际电路模型化，用足以反映将实际电路模型化，用足以反映(fnyng)其其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。电路模型。手电筒由电池手电筒由电池(dinch)、灯泡、开关和筒体组、灯泡、开关和筒体组成。成。 理想电路元件理想电路元件(yunjin)主要有电阻元主要有电阻元件件(yunjin)、电感元件、电感元件(yunjin)、电容元、电容元件件(yunji

8、n)和电源元件和电源元件(yunjin)等。等。第11页/共58页第十二页，共58页。+R0R开关开关EI电珠电珠+U干电池干电池 导线导线 电池是电源电池是电源(dinyun)元元件，其参数为电动势件，其参数为电动势 E 和内和内阻阻Ro； 灯泡灯泡主要具有消耗电主要具有消耗电能的性质，是电阻元件能的性质，是电阻元件，其参数为电阻，其参数为电阻R； 筒体筒体用来连接电池和灯泡用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导线。电阻的理想导线。 开关开关用来控制电路的通断用来控制电路的通断。第12页/共58页第十三页，共58页。常用电气元件的图形符号及文字符号

9、常用电气元件的图形符号及文字符号第13页/共58页第十四页，共58页。常用电气元件的图形符号及文字符号常用电气元件的图形符号及文字符号第14页/共58页第十五页，共58页。常用电气元件的图形符号及文字符号常用电气元件的图形符号及文字符号第15页/共58页第十六页，共58页。常用电气元件的图形符号及文字符号常用电气元件的图形符号及文字符号第16页/共58页第十七页，共58页。1212电流电流(dinli)(dinli)和电压和电压1.1.了解稳恒直流电、脉动直流电和交变电流的特点。了解稳恒直流电、脉动直流电和交变电流的特点。2.2.理解电压、电位和电动势的概念理解电压、电位和电动势的概念3.3.

10、理解电流、电压的参考方向和实际理解电流、电压的参考方向和实际(shj)(shj)方向的概方向的概念。念。4.4.能用万用表正确测量电流和电压。能用万用表正确测量电流和电压。第17页/共58页第十八页，共58页。一、电流一、电流(dinli)1.1.电流电流(dinli)(dinli)的方向的方向 金属(jnsh)导体中 电解液中习惯上规定习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向正电荷移动的方向为电流的方向，因此电，因此电流的方向实际上与自由电子移动的方向相反。流的方向实际上与自由电子移动的方向相反。电荷的定向移动形成电荷的定向移动形成电流电流, ,移动的电荷又称移动的电荷又称载流子载流子。第18

11、页/共58页第十九页，共58页。电流的大小称为电流的大小称为(chn wi)(chn wi)电流强度，简称电电流强度，简称电流，是指单位时间内通过导体横截面的电荷量流，是指单位时间内通过导体横截面的电荷量, ,即即: :式中式中,I,I、Q Q、t t的单位分别为安培的单位分别为安培(A)(A)、库仑、库仑(C)(C)、秒、秒(s)(s)。常用的电流单位还有毫安。常用的电流单位还有毫安(mA)(mA)和微安和微安(A)(A)。2.2.电流电流(dinli)(dinli)的大小的大小第19页/共58页第二十页，共58页。若电流若电流(dinli)(dinli)的方向不随时间的变化而变化的方向不随

12、时间的变化而变化，则称其为直流电流，则称其为直流电流(dinli),(dinli),简称直流，用符号简称直流，用符号DCDC表示。表示。其中，电流其中，电流(dinli)(dinli)大小和方向都不随时间变大小和方向都不随时间变化而变化的电流化而变化的电流(dinli)(dinli)，称为稳恒直流电；电流，称为稳恒直流电；电流(dinli)(dinli)大小随时间的变化而变化，但方向不变的大小随时间的变化而变化，但方向不变的电流电流(dinli)(dinli)，称为脉动直流电。，称为脉动直流电。若电流若电流(dinli)(dinli)的大小和方向都随时间而变化的大小和方向都随时间而变化，则称其

13、为交变电流，则称其为交变电流(dinli)(dinli)，简称交流，用符号，简称交流，用符号ACAC表示。表示。3.3.直流和交流直流和交流(jioli)(jioli)第20页/共58页第二十一页，共58页。电流的分类电流的分类第21页/共58页第二十二页，共58页。小灯泡电路是由直流电源小灯泡电路是由直流电源( (干电池干电池) )供电供电(n (n din)din)的，称为直流电路；电风扇电路是由交流的，称为直流电路；电风扇电路是由交流电源供电电源供电(n din)(n din)的，称为交流电路。的，称为交流电路。直流电路交流电路第22页/共58页第二十三页，共58页。可先任意假定一个电流

14、的参考方向可先任意假定一个电流的参考方向(fngxing)(fngxing)，然后根据电流的参考方向然后根据电流的参考方向(fngxing)(fngxing)列方程求解。列方程求解。电流(dinli)的参考方向和实际方向第23页/共58页第二十四页，共58页。电流电流(dinli)：Uab 双下标双下标电压电压(diny)： 在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。Iab 双下标双下标箭箭 标标abRI正负极性正负极性+abU注意：注意： 在参考方向选定后在参考方向选定后,电流电流(或电压或电压)值才有正负之分。值才有正负之分。 第24页/共58页第

15、二十五页，共58页。4.4.电流电流(dinli)(dinli)的测量的测量电流表的接法第25页/共58页第二十六页，共58页。电场力将单位正电荷从电场力将单位正电荷从a点移到点移到b点所做的功，称点所做的功，称为为a、b两点间的电压，用两点间的电压，用Uab表示。电压单位的名称表示。电压单位的名称(mngchng)是伏特，简称伏，用是伏特，简称伏，用V 表示。表示。二、电压二、电压(diny)(diny)、电位和电动、电位和电动势势1.1.电压电压(diny(diny) )第26页/共58页第二十七页，共58页。电压的实际电压的实际(shj)(shj)方向即为正电荷在电场中的方向即为正电荷在

16、电场中的受力方向。已知电流参考方向，则电压参考方向最受力方向。已知电流参考方向，则电压参考方向最好选择与电流一致，称为关联参考方向。好选择与电流一致，称为关联参考方向。电压的参考方向有电压的参考方向有3 3种表示种表示(biosh)(biosh)方法。方法。箭头表示(biosh) 极性符号 双下标表示(biosh) 参考方向由正指向负 参考方向由a指向b表示(biosh) 实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，电流(或电压或电压)值为值为正值正值；实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。第27页/共58页第二十八页，共58页。通常

17、规定交流通常规定交流36V 36V 以下及直流以下及直流48V 48V 以下为安全以下为安全电压，在潮湿、高温、有导电尘埃的环境中应使用电压，在潮湿、高温、有导电尘埃的环境中应使用(shyng)12V (shyng)12V 电压。电压。在电路中任意选定在电路中任意选定(xun dn)(xun dn)一点作为参考点一点作为参考点( (即零即零电位点电位点) )，则电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的，则电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的电位。电位的单位是伏特电位。电位的单位是伏特(V)(V)。通常用。通常用V V 或或 表示。表示。2.2.电位电位(din wi)(din wi)电路符

18、号第28页/共58页第二十九页，共58页。电路电路(dinl)(dinl)中任意两点之间的电位差就等于中任意两点之间的电位差就等于这两点之间的电压这两点之间的电压, ,即即Uab=Ua-Ub,Uab=Ua-Ub,故电压又称电位差故电压又称电位差。电路中某点的电位与参考点的选择有关电路中某点的电位与参考点的选择有关(yugun)(yugun)，但两点间的电位差与参考点的选，但两点间的电位差与参考点的选择无关。择无关。第29页/共58页第三十页，共58页。3. 3. 电动势电动势电源力将单位正电荷从电源负极经电源内部移到正电源力将单位正电荷从电源负极经电源内部移到正极所做的功称为极所做的功称为(c

19、hn wi)(chn wi)电源的电动势，用电源的电动势，用E E 表示表示，单位为伏特，单位为伏特(V)(V)。电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压时两极间的电压(diny)(diny)。电动势的方向规定为。电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。在电源内部由负极指向正极。外力(wil)克服电场力做功直流电动势的方向第30页/共58页第三十一页，共58页。4.4.电压电压(diny)(diny)的测的测量量直流电压表的接法第31页/共58页第三十二页，共58页。1313 电电 阻阻1.1.了解电阻率的概念和电阻的计算式。了解电阻率

20、的概念和电阻的计算式。2.2.了解常用电阻器的主要参数及部分敏感电了解常用电阻器的主要参数及部分敏感电阻器的特点。阻器的特点。3.3.能用万用表正确测量能用万用表正确测量(cling)(cling)电阻电阻, ,并能并能用兆欧表正确测量用兆欧表正确测量(cling)(cling)绝缘电阻。绝缘电阻。第32页/共58页第三十三页，共58页。一、电阻一、电阻(dinz)和电阻和电阻(dinz)率率当电流通过导体时，由于作定向移动的电荷会和导体当电流通过导体时，由于作定向移动的电荷会和导体内的带电粒子发生碰撞，所以内的带电粒子发生碰撞，所以(suy)(suy)导体在通过电流的导体在通过电流的同时也对

21、电流起着阻碍作用，这种对电流的阻碍作用称为同时也对电流起着阻碍作用，这种对电流的阻碍作用称为电阻。电阻。导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小(dxio)(dxio)决定于导体的材料、长度和横截面积，计算公决定于导体的材料、长度和横截面积，计算公式式: :式中的比例常数式中的比例常数 称为材料的称为材料的电阻率电阻率，单位名，单位名称为欧姆米称为欧姆米, ,简称欧米，用符号简称欧米，用符号m m 表示；表示；l l、S S 的单位分别为的单位分别为m m、m m2 2。第33页/共58页第三十四页，共58页。电阻率的大小反映了物体的导电能力。电阻电阻率

22、的大小反映了物体的导电能力。电阻率很小、容易率很小、容易(rngy)(rngy)导电的物体称为导体；电导电的物体称为导体；电阻率很大、几乎不能导电的物体称为绝缘体。阻率很大、几乎不能导电的物体称为绝缘体。典型(dinxng)物质的电阻率第34页/共58页第三十五页，共58页。有一类导电能力介于导体和绝缘体之有一类导电能力介于导体和绝缘体之间的物体，它们的导电性能受外界条件的间的物体，它们的导电性能受外界条件的影响很大，温度的变化、光照的变化、掺影响很大，温度的变化、光照的变化、掺入微量其他物质等都可能入微量其他物质等都可能(knng)(knng)使其导使其导电性能发生显著的变化，这类物体称为半

23、电性能发生显著的变化，这类物体称为半导体。导体。第35页/共58页第三十六页，共58页。二、常用电阻器二、常用电阻器 1. 1.常用电阻器的外形常用电阻器的外形(wi (wi xn)xn)和符号和符号第36页/共58页第三十七页，共58页。第37页/共58页第三十八页，共58页。（1 1）标称阻值）标称阻值标称阻值即电阻器的标准电阻值。标称阻值即电阻器的标准电阻值。（2 2）允许偏差）允许偏差允许偏差是指电阻真实值与标称值之间的误差值。允许偏差是指电阻真实值与标称值之间的误差值。（3 3）额定功率）额定功率(gngl)(gngl)额定功率额定功率(gngl)(gngl)也称标称功率也称标称功率

24、(gngl)(gngl)，是指在，是指在一定的条件下，电阻器长期连续工作所允许消耗的一定的条件下，电阻器长期连续工作所允许消耗的最大功率最大功率(gngl)(gngl)。2.2.电阻器的主要参数电阻器的主要参数第38页/共58页第三十九页，共58页。敏感电阻器是指电阻值随温度、电压、湿度、光照敏感电阻器是指电阻值随温度、电压、湿度、光照(gungzho)程度、气体环境、磁场强度、压力等程度、气体环境、磁场强度、压力等状态的变化而显著变化的电阻器，如热敏电阻、压状态的变化而显著变化的电阻器，如热敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻等。敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻等。三、敏感三、敏感(mngn)电阻

25、器电阻器第39页/共58页第四十页，共58页。14 14 电功和电功率电功和电功率1.1.理解电功、电功率的概念理解电功、电功率的概念(ginin)(ginin)。2.2.掌握电功、电功率和焦耳热的计算方法。掌握电功、电功率和焦耳热的计算方法。3.3.能正确识读电气设备所标额定值的含义。能正确识读电气设备所标额定值的含义。第40页/共58页第四十一页，共58页。电流做功的过程，实质上就是电流做功的过程，实质上就是(jish)(jish)将电能转化为将电能转化为其他形式的能的过程。其他形式的能的过程。一、电功一、电功电流所做的功，称为电流所做的功，称为(chn wi)(chn wi)电功，用字电

26、功，用字母母W W 表示。电流在一段电路上所做的功等于这段表示。电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压电路两端的电压U U 、电路中的电流、电路中的电流I I和通电时间和通电时间t t三者的乘积三者的乘积, ,即即: :电功的常用单位是千瓦时，用符号电功的常用单位是千瓦时，用符号kWhkWh表示表示(biosh)(biosh)，即通常所说的，即通常所说的1 1度电，它和焦耳的换算关系度电，它和焦耳的换算关系为为: :第41页/共58页第四十二页，共58页。用来用来(yn li)(yn li)测量电流做功多少测量电流做功多少( (也就是电也就是电路消耗电能多少路消耗电能多少) )的仪表称

27、为电能表。的仪表称为电能表。机械式电能表 电子式电能表 预付费IC卡式 智能(zh nn)电表 电能表第42页/共58页第四十三页，共58页。二、电功率二、电功率电流在单位时间内所做的功称为电功率电流在单位时间内所做的功称为电功率，用字母，用字母P P 表示，单位是瓦特，简称瓦，用表示，单位是瓦特，简称瓦，用符号符号(fho)W (fho)W 表示，其计算式为表示，其计算式为上式还可以上式还可以(ky)写为写为第43页/共58页第四十四页，共58页。（1 1）只有在）只有在U U 和和I I 为关联参考方向的情况下，才为关联参考方向的情况下，才能应用能应用P =UI P =UI 来计算电功率，

28、否则应添加一个负号来计算电功率，否则应添加一个负号, ,即即P = -UIP = -UI。（2 2）公式选定后，）公式选定后，U U 和和I I 的代入值应包括其正、的代入值应包括其正、负号。负号。（3 3）无论）无论(wln)(wln)应用哪个公式计算的结果，只应用哪个公式计算的结果，只要要P P 为正值，就表明元件吸收功率，处于负载状态为正值，就表明元件吸收功率，处于负载状态；若；若P P 为负值，则表明元件发出功率，处于电源状为负值，则表明元件发出功率，处于电源状态。态。第44页/共58页第四十五页，共58页。电路电路(dinl)(dinl)的功率的功率U、I 参考方向参考方向(fngx

29、ing)相同时相同时RU+IRU+I 表达式中有两套正负号：表达式中有两套正负号：(1) 式前的正负号由式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定；参考方向的关系确定； (2) U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考方向值本身的正负则说明实际方向与参考方向 之间的关系。之间的关系。 通常取通常取 U、I 参考方向相同。参考方向相同。U = I R第45页/共58页第四十六页，共58页。 解解: 对图对图(a)有有, U = IR 例例: 应用欧姆定律对下图电路应用欧姆定律对下图电路(dinl)列出式子，并求电阻列出式子，并求电阻R。对图对图(b)有有, U = IR326 : IUR所以所以3

30、26: IUR所以所以RU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A电流的参考电流的参考(cnko)方向方向与实际方向相反与实际方向相反电压与电流参电压与电流参考方向考方向(fngxing)相反相反第46页/共58页第四十七页，共58页。 遵循欧姆定律的电阻遵循欧姆定律的电阻(dinz)称为线性电阻称为线性电阻(dinz)，它表示该段电路电压与电流的比值为常，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。数。I/AU/Vo线性电阻的伏安特线性电阻的伏安特性性常数常数即：即： IUR 第47页/共58页第四十八页，共58页。 U、I 参考参考(cnko)方向不同，方向不同，P = UI 0，电源；电源；

31、 P = UI 0，负载。，负载。U、I 参考方向相同参考方向相同(xin tn)，P = UI 0，负载；，负载； P = UI 0，电源。，电源。 电源：电源： U、I 实际方向相反，即电流从实际方向相反，即电流从“+”+”端流出，端流出， （发出功率）（发出功率） 负载：负载： U、I 实际方向相同，即电流从实际方向相同，即电流从“- -”端流出。端流出。 （吸收功率）（吸收功率）第48页/共58页第四十九页，共58页。电流通过电流通过(tnggu)(tnggu)导体时使导体发热的现导体时使导体发热的现象称为电流的热效应。也就是说，电流的热效象称为电流的热效应。也就是说，电流的热效应就是

32、电能转换成热能的效应，电流与它流过应就是电能转换成热能的效应，电流与它流过导体时所产生的热量之间的关系可用下式表示导体时所产生的热量之间的关系可用下式表示Q Q 的单位是焦耳（的单位是焦耳（J J），这种热也称焦耳热），这种热也称焦耳热。三、电流三、电流(dinli)的热效应的热效应第49页/共58页第五十页，共58页。【例】【例】 某电烤箱电阻是某电烤箱电阻是55，工作电压是，工作电压是220V220V，将，将其看作纯电阻负载，通电其看作纯电阻负载，通电15min15min能放出多少能放出多少(dusho)(dusho)能量能量? ? 消耗的电能是多少消耗的电能是多少(dusho)(dush

33、o)度度? ?解解: :热量热量(rling)(rling)电能电能(di(dinnnnnng)g)第50页/共58页第五十一页，共58页。 例：一只例：一只220V, 60W的白炽灯的白炽灯, 接在接在220V的电源上，的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作时的电阻电压下工作时的电阻。如果每晚工作。如果每晚工作3h(小时小时)，问一个月消耗多少，问一个月消耗多少(dusho)电能电能? A0.273A22060 UPI解解: 通过电灯通过电灯(dindng)的电流为的电流为在在220V电压电压(diny)下工作时的电阻下工作时的电阻 0680.273

34、220IUR一个月用电一个月用电W = Pt = 60W (3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW. h第51页/共58页第五十二页，共58页。电气设备长期安全工作时各个参数所允许的最大值电气设备长期安全工作时各个参数所允许的最大值称为额定值。常见的额定值有额定电流、额定电压、称为额定值。常见的额定值有额定电流、额定电压、额定功率等。额定功率等。电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态态, ,也称满载；低于额定功率的工作状态称为轻载也称满载；低于额定功率的工作状态称为轻载(qn zi)(qn zi)；高于额定功率的工作状态称为过载或超；高于额定功率的工作状态称为过载或超载。载。四、负载四、负载(fzi)的额定值的额定值第52页/共58页第五十三页，共58页。电动机的额定值通常电动机的额定值通常(tngchng)(tngchng)标在其外壳的铭标在其外壳的铭牌上，故其额定值也称铭牌数据。牌上，故其额定值也称铭牌数据。电灯泡额定值的标志(bioz