第二节 常用物理量

第二节常用物理量演示：验电器A、B，一个带正电，另一个带负电。如果我们用一段金属导线将这两个带电体连接起来，两个带电体A、B之间将形成电流（如图1-14所示）图1-14电荷的定向移动形成电流第二节常用物理量1．电流图1-15电流的形成电流的形成水流的形成一、电流的形成形成电流的条件：（如图1-15所示）二、电流的方向规定以正电荷移动的方向为电流的方向。第一章电路的基本知识和基本定律第2节电流i图1-16电流的方向电流的大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)，用符号I表示。1mA=10-3A；1mA=10-6A；1kA=103A电流强度可用数学公式表示为式中，t的国际单位制为秒(s)，q电量的国际单位制为库仑(C)。电流I的国际单位制为安培(A)。常用的电流单位还有毫安mA、微安

mA、千安kA等，它们与安培的换算关系为三、电流的大小例题【

1-1】某导体在5min内均匀通过的电荷量为4.5C，求导体中的电流是多少？四、电流的分类答导体中的电流是0.015A电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流(DirectCurrent)，记为DC或dc，直流电流要用大写字母I表示。直流电流I与时间t的关系在I－t坐标系中为一条与时间轴平行的直线，波形如图1-17所示。图1-17直流电流1直流电流电流的大小和方向均随时间变化，则称为交流电（如图1-18所示）。交流电分为正弦交流电和非正弦交流电（如图1-19所示），因其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，简称为正弦交流(Alternatingcurrent)，记为AC或ac，交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。把电流的大小随时间变化、但方向不随时间变化的电流叫脉动电流（如图1-20）所示。图1-19非正弦交流电流图1-18正弦交流电流图1-20脉动电流2交流电流图1-21水位水压和电位压从1-21中看到;在不同的水位时,喷出的水压是不同的,水压在“3”位时会比在“1”时高，这是因为有水位差不同，水位差A10=A1-A0=1，A30=A3-A0=3。电位、电压是否有类似处。从图看到，放入三节干电池，产生三个不同和电的位置，如果分别与小灯接通，会发现小灯的亮度是不一样的。这是因为有电位差不同，电位差A10=A1-A0=1，A30=A3-A0=3。2电位、电压电场力把单位正电荷从电场中a点移动到b点所做的功称为a、b两点的电压，用Uab表示（如图1-22）.电压是指电路中两点a、b之间的电位差(简称为电压)。规定：电场力把1C（库仑）电量的正电荷从某（a）点移到另一点（b），如果所做的功为1焦耳（J），那么a、b两点间的电压就是1V。一、电压1．电压定义：图1-22电压公式：式中：功的国际单位制为焦耳（J）；电量的国际单位制为库仑(C)；电压的国际单位制为伏特(V)。常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(mV)、千伏(kV)等，换算关系为1kV=103V；1mV=10-3V；

1mV=10-6V；电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压方向表示方法：（如图1-23所示）①用Uab表示，a为高电位b低电位。②箭头法：从高电位指向低电位。③符号法:高电位标“+”，低电位标“−”.2．电压的方向图1-23电压方向表示方法二、电位1．电位定义电位等于电场力将单位正电荷从该点移动到参考点所做的功。用符号φ表示，以o点为参考点，则A点的电位为:电位也是伏特（V）第六节电能和电功率图1-58强大的电火花电能可以转化为各种能量，如光能、热能、机械能等。在人们日常生活、工作中发挥着巨大的作用。能量的传递和转换过程都是电流做功的表现。让我们来学习电流做功的相关内容。1．电能在电场力的作用下，电荷发生定向移动,电场力作了功,称为电流做功,简称电功。电流做功的过程就是将电能转化成其他形式的能的过程。因此，电功也称电能。电功的表达式为：电能的公式还可以写成：W=Uq=UIt

电能检测的工具为电能表（俗称火表）如图1-59所示。在实际使用中，电能用千瓦小时(kW·h)来表示大小，也叫做度(电)：W=Uq=UIt

图1-59电能表式中：W——电功，单位是焦耳（J）；

U——加在导体两端的电压，单位是伏特（V）；

I——导体中的电流，单位是安培（A）；t——通电时间，单位是秒（s）。电功率(简称功率)是描述电流做功快慢的物理量。电流在单位时间内所做的功叫做电功率。如果在时间t内，电流通过导体所做的功为W，那么电功率为：

电功率的单位是瓦特，简称瓦，用符号W表示。如果在1s时间内，电流通过导体所做的功为1J，电功率就是1W。电功率的常用单位还有千瓦（kW）和毫瓦（mW），它们之间的关系为： 1kW=103W 1W=103mW2电功率式中：P—电功率，单位是瓦特（W）；

W——电能，单位是焦耳（J）；

t——电流做功所用的时间，单位是秒（s）。从例1-4可知，用节能灯在获得相同的光亮条件下，还可节省大量的能源。这就是为什么要提使用节能灯的原因。你想明白了吗？【例题1-4】现有“220V40W”的白炽灯5盏，若（1）如果平均每天使用4小时，第月（30天）用电多少度？（2）如果改用与“220V40W”白炽灯一样亮度的“220V15W”的节能灯，每天还是使用4小时，每月能节约用电多少度？从例1-4可知，用节能灯在获得相同的光亮条件下，还可节省大量的能源。这就是为什么要提使用节能灯的原因。你想明白了吗？答每月能节约用电15度。解：（1）因为W=Pt其中P=40×5=200W=0.2kW，t=4×30=120h所以W=Pt=0.2×120=24kWh（2）如果改用“220V15W”的节能灯P=15