电路基本物理量

1、关于电路基本物理量第一张，PPT共二十七页，创作于2022年6月1、电流1.2 电路的基本物理量 电流的大小i dqdt=（1-1）稳恒直流情况下I Q t=（1-2）1A=103mA=106A=109nA单位换算 电流的方向 习惯上规定以正电荷移动的方向为电流的正方向。 电路图上标示的电流方向为参考方向，参考方向是为列写方程式提供依据的，实际方向根据计算结果来定。第二张，PPT共二十七页，创作于2022年6月第三张，PPT共二十七页，创作于2022年6月2、电压、电位和电动势1)第四张，PPT共二十七页，创作于2022年6月 2)电位 电位：参考点：电路中某点的是对参考点的电压零电位点、O点

2、、“地”电力工程中以大地为参考点电子线路以输入、输出的公共线为参考点放大器第五张，PPT共二十七页，创作于2022年6月3）电动势（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。（2）定义式：E=W/q（3）单位：伏（V）（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。【注意】： 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在

3、电源内从负极移送到正极所做的功。第六张，PPT共二十七页，创作于2022年6月2、电压、电位和电动势Ia 电位V是相对于参考点的电压。 参考点的电位:Vb=0；a点电位：Va=E-IR0=IRb+ URL_SE+R0 电动势E只存在电源内部，其数值反映了电源力作功的本领，方向规定由电源负极指向电源正极 路端电压U。电压的大小反映了电场力作功的本领；电压是产生电流的根本原因；其方向规定由“高”电位端指向“低”电位端。第七张，PPT共二十七页，创作于2022年6月 三者的定义式2、电压、电位和电动势Uab=WaWbqVa=WaW0qE=W源q 显然电压、电位和电动势的定义式形式相同，因此它们的单位

4、一样，都是伏特V。 电压等于两点电位之差： 三者的区别和联系Uab=VaVb 电源的开路电压在数值上等于电源电动势； 电路中某点电位数值上等于该点到参考点的电压。第八张，PPT共二十七页，创作于2022年6月 日常生产和生活中，电能（或电功）也常用度作为量纲：1度=1KWh=1KVAh3. 电能、电功率（1）电能 电能的转换是在电流作功的过程中进行的。因此，电流作功所消耗电能的多少可以用电功来量度。电功：式中单位：U【V】；I【A】；t【s】时，电功W为焦耳【J】1度电的概念1000W的电炉加热1小时；100W的电灯照明10小时；40W的电灯照明25小时。第九张，PPT共二十七页，创作于202

5、2年6月 电功率反映了电路元器件能量转换的本领。如100W的电灯表明在1秒钟内该灯可将100J的电能转换成光能和热能；电机1000W表明它在一秒钟内可将1000J的电能转换成机械能。（2）电功率 电工技术中，单位时间内电流所作的功称为电功率。电功率用“P ”表示：国际单位制：U 【V】，I【A】，电功率P用瓦特【W】 通常情况下，用电器的实际功率并不等于额定电功率。当实际功率小于额定功率时，用电器实际功率达不到额定值，当实际功率大于额定功率时，用电器易损坏。 用电器额定工作时的电压叫额定电压，额定电压下的电功率称为额定功率；额定功率通常标示在电器设备的铭牌数据上，作为用电器正常工作条件下的最高

6、限值。第十张，PPT共二十七页，创作于2022年6月 关联和非关联4、参考方向aI负载元件Ub关联参考方向aI电源元件Ub 实际电源上的电压、电流方向总是非关联的，实际负载上的电压、电流方向是关联的。 因此，假定某元件是电源时，其电压、电流方向应选取非关联参考方向；假定某元件是负载时，其电压、电流方向应选取关联参考方向。非关联参考方向第十一张，PPT共二十七页，创作于2022年6月 关于参考方向的有关注意事项4、参考方向(1)分析电路前应选定电压电流的参考方向，并标在图中；(2)参考方向一经选定，在计算过程中不得任意改变。参考方向是列写方程式的需要，是待求值的假定方向而不是真实方向，因此不必追

7、求它们的物理实质是否合理。(4)参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进 行，实际方向由计算结果确定。(3)电阻、电抗或阻抗一般选取关联参考方向，独立源上一般选取非关联参考方向。(5)在分析、计算电路的过程中，出现“正、负”、“加、减”及“相同、相反”这几个名词概念时，不可混为一谈。第十二张，PPT共二十七页，创作于2022年6月分析计算电路时，人为任意设定的电量方向 参考方向（假设方向、正方向）I= 5AIRab= 5A例Rab注意：引入参考方向后，物理量为代数量 若计算结果为正(I 0)，则实际方向与参考方向一致；若计算结果为负(I0)，则实际方向与参考方向相反。电流方向a b？

8、电流方向b a？第十三张，PPT共二十七页，创作于2022年6月I参考方向的表示方法参考极性abUab 双下标箭 标_+USabR关联参考方向关联参考方向 U与 I 的方向一致 +_IUabR_IUabR+非关联参考方向 U与 I 的方向相反 U = I RU = -I R第十四张，PPT共二十七页，创作于2022年6月第十五张，PPT共二十七页，创作于2022年6月bR1R2E2E1+-R3+_acdbR1R2R3a+E1-E2cd设b点为参考点:c点的电位为: Uc = E1d点的电位为: Ud = -E2电子电路的习 惯画法 第十六张，PPT共二十七页，创作于2022年6月R1R2+15

9、V-15V 参考电位在哪里？R1R215V+-正电源负电源电子电路的习惯画法：电源电压用电位值给出正电位值表示正电源，电源的负极接地。负电位值表示负电源，电源的正极接地。15V+-第十七张，PPT共二十七页，创作于2022年6月想想、练练 电压、电位、电动势有何异同？ 电功率大的用电器，电功也一定大，这种说法正确吗？为什么？第十八张，PPT共二十七页，创作于2022年6月 电路分析中引入参考方向的目的是为分析和计算 电路提供方便和依据。思考 回答 在电路分析中，引入参考方向的目的是什么？ 应用参考方向时，你能说明“正、负”、“加、减”及“相同、相 反”这几对名词的不同之处吗？ 应用参考方向时，

10、“正、负” 指在参考方向下，电压电流数值前面的正、负号，若参考方向下某电流为“2A”，说明其实际方向与参考方向相反，参考方向下某电压为“20V”，说明其实际方向与参考方向一致；“加、减”指参考方向下电路方程式各项前面的正、负符号； “相同”是指电压、电流参考方向关联，“相反”指的是电压、电流参考方向非关联。 第十九张，PPT共二十七页，创作于2022年6月S断开时各电阻为同一电流其中：UD=+12V ；UC=12V S闭合上时：例试求开关S断开和闭合时电路中各点的电位解： 电位计算AB4k6kC20kS12V+12VDUA = 4V UB = 7.2V UD=+12V ； UC=12VUA =

11、 2V UB = 0第二十张，PPT共二十七页，创作于2022年6月Ua = 5V a 点电位：ab15AUb 5V b 点电位：例试求图示电路中各点的电位及电压UabUb= 0V b点电位：Ua = 0V a 点电位：ab15A可见:电位与参考点的选择有关； 电压与参考点的选择无关. Uab = Ua- UbUab = 5VUab = 5V第二十一张，PPT共二十七页，创作于2022年6月电位与参考点的选择有关； 电压与参考点的选择无关例试分别以电路中的a、b、c点为参考点求电位和电压。注意：电压等于电位之差。如Uab=Ua- Ub+_3V+_6Vabc参考点电位和电压UaUbUcUabUb

12、cUcaa为参考点0V-3V-9V3V6V-9Vb 为参考点3V0V-6V3V6V-9Vc为参考点9V6V0V3V6V-9V第二十二张，PPT共二十七页，创作于2022年6月例10 V2 +5 V+3 BCDIA 解以A点为参考电位时I =10 + 53 + 2= 3 AVC = 3 3 = 9 VVD= 3 2= 6 VUCD = VC VD = 15 V以B点为参考电位时VD = 5 VVC = 10 VUCD = VC VD= 15 V* 电路中某一点的电位等于该点到参考点的电压；*电路中各点的电位随参考点选的不同而改变，但是任意两点间的电压不变。 电路如下图所示，分别以A、B为参考点计

13、算C和D点的电位及UCD。第二十三张，PPT共二十七页，创作于2022年6月检验学习结果下图电路中若选定C为参考点，当开关断开和闭合时，判断各点的电位值。求下图电路中开关S闭合和断开时B点的电位。试述电压和电位的异同，若电路中两点电位都很高，则这两点间电压是否也很高？+A24V-BCDS+12VA26K4V-12VBS4K2K第二十四张，PPT共二十七页，创作于2022年6月想想 练练1、某用电器的额定值为“220V，100W”，此电器正常工作10小时，消耗多少焦耳电能？合多少度电？2、一只标有“220V，60W”的电灯，当其两端电压为多少伏时电灯能正常发光？正常发光时电灯的电功率是多少？若加在灯两端的电压仅有110伏时，该灯的实际功率为多少瓦？额定功率有变化吗？ 3、把一个电阻接在6伏的直流电源上，已知某1分钟单位时间内通过电阻的电量为3个库仑，求这1分钟内电阻上通过的电流和电流所做的功各为多少？3A，1080J3600000J，1度电220V，60W；15W，不变。第二十五张，PPT共二十七页，创