电工电子技术（第3版） 课件 1.2 电路基本物理量

电路基本物理量田玉主讲老师：电工电子技术

知识目标01

1.认识电流、电压、电功率、电动势、电位各物理量定义及量纲2.认识电流、电压正方向规定，理解参考方向及与正方向关系3理解并掌握电流、电压、电功率、电位计算公式及方法能力目标021.会标电压电流参考方向，并判断正方向2.能计算电流、电压、电功率、电位

思政目标03增强法律法规认同与遵守意识学习目标电路基本物理量电

流知识引入

电流的发现英国牧师格雷发现摩擦产生电，在玻璃和丝绸上可以保存下来而不流动，而用金属不能摩擦产生电，但可以将电传输到别的地方。在图中实验，当人们手拉手与电线相连，莱顿瓶离储存的电荷让人们感觉到了电的威力。--由此科学家们发现了电荷移动形成的电流。一、电流01定义：带电粒子有规则地定向移动形成电流，单位为安培（A），还有kA、mA、μA等02大小：用电流强度来衡量电流强弱，在数值上等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。恒定电流交变电流03正（实际）方向：正电荷定向移动的方向I电流的形成蕴含了哲理，电荷无电场力作用时，无序活动，电场力作用定向移动形成电流，驱动负载工作。就像任何一个国家、单位都需要制定法律法规制度约束人的行为才能确保正常秩序，有效运行。所以我们要建立法律法规认同与遵守意识，并自觉遵守。一、电流05参考方向：问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向A

B？电流方向B

A？

ABR

IR参考方向：电路中随意假定的方向

实际方向和参考方向的关系为：电流实际方向和参考方向相同，电流为正值，反之取负值I参考方向实际方向(a)I>0实际方向参考方向(b)I<0I电路基本物理量田玉主讲老师：电工电子技术电路基本物理量电

压知识引入

水流在水位差形成的水压作用下由高向低流动；电流在电位差形成的电压作用下由高向低流动水流的启示电压与水压二、电压01定义：电场力把单位正电荷从电场中的一点移到另一点所做的功，单位为伏特（V）。02大小：03方向：正（实际）方向：电场力推动正电荷移动的方向。参考方向：电路中人为假定电压的方向。U实际方向＋－U参考方向＋－U>0U参考方向＋－U实际方向－+U<0二、电压

提醒:（1）电路图上电流、电压参考方向的标定，原则上任意假定，但一经选定，在整个分析计算过程中，这些参考方向就不允许再变更

(2)

当元件上电压与电流参考方向标为一致时，为关联参考方向，反之为非关联参考方向。而且电源电压实际方向总是由正极指向负极，不需要标参考方向，电阻上的电压、电流方向总是关联的，实际电源如果提供电能其电压、电流方向是非关联的，如果吸收电能就是关联的以电阻为例：Ia元件b＋U－关联参考方向I＋U－a元件b非关联参考方向U=-IRU=IR电路基本物理量田玉主讲老师：电工电子技术电路基本物理量电动势知识引入

水流在水位差形成的水压作用下由高向低流动，在水泵作用下由低向高流动；电流在电位差形成的电压作用下由高向低流动，在电源电动势作用下由低向高流动水泵的启示电源与水泵三、电动势01定义：电源力将单位正电荷从电源负极移到电源正极所做的功，单位为V03实际方向：从电源负极指向电源正极，即非电场力移动正电荷方向；与电源端电压方向相反，忽略内阻，电动势与电压相等04适用范围：只针对电源内部02大小：电路基本物理量田玉主讲老师：电工电子技术电路基本物理量电

位知识引入

水在不同位置水位不同，水位差形成水压使水自高位流向低位，电荷在不同位置电位不同，电位差形成电压使电荷自高电位流向低电位。水位的启示电位与水位四、电位（一）电位的概念01定义：单位正电荷在电路中某点具备的电位能。根据能与功的关系，

两点电位差等于电压。02

电位确定：根据电压与电位关系，当假设参考点的电位为零，电路中某点电位等于该点至参考点之间的电压。①任选电路中某一点为参考点（常选大地为参考点），设其电位为零。②计算该点至参考点间的电压，即为该点的电位。四、电位（二）电位的计算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电位是相对的，与参考点选取有关；电压是绝对的，与参考点选取无关。四、电位（二）电位的计算03提醒：电路中某点的电位是该点相对于参考点的电压,与参考点有关；电路中两点之间的电压是两点之间的电位之差，与参考点无关.电路中参考点一旦选定不能再变。电路基本物理量田玉主讲老师：电工电子技术电路基本物理量电功率和电能知识引入电能和电功率是计量用电量的物理量五、电功率和电能（一）电功率

电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能，简称功率P，单位为瓦特（W）

电路分析时，规定吸收，电功率为正，发出时为负，元件在吸收电功率时电压与电流正方向总是一致的，

在发出电功率时电压与电流正方向总是相反的

关联参考方向P=UI；

非关联参考方向：P=-UIP>0，吸收功率，元件为负载；P<0，发出功率，元件为电源定义大小计算说明五、电功率和电能（一）电功率例1：右下图电路，若已知元件中电流为I=－100A，电压U=10V，求电功率P，并说明元件是电源还是负载。+UI元件

解：UI非关联参考，因此:元件吸收正功率，说明元件是负载。五、电功率和电能（二）电能01定义：在时间t内电荷受电场力作用从A点经负载移到B点，电场力所作功，即t时间内所消耗（或吸收）的电