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1、1-1 电路及基本物理量,一、电路的组成及作用,电路：电流流通的路径。电路的组成：电源、负载、导线和控制装置。,实物接线图,用电气符号描述电路连接情况的图，称电路原理图，简称电路图。,实现信息的传递和处理,电路的基本作用,进行能量的转换、传输和分配,电能传输示意图,信息传输示意图,电路通常有三种状态：通路：电路构成闭合回路，有电流流过。开路：电路断开，电路中无电流通过。开路也称断路。短路：短路是电源未经负载而直接由导体构成闭合回路。,通路,开路,短路,电气图用图形符号,（转下页）,（转下页）,1电流的形成 电荷的定向移动形成电流，在金属导体中，实质上能定向移动的电荷是带负电的自由电子。,电子方
2、向,电流方向,二、电流,在单位时间内，通过导体横截面的电荷量越多，就表示流过该导体的电流越强。若在t时间内通过导体横截面的电荷量是Q，则电流I可用下式表示：,2电流的大小,式中，I、Q、t的单位分别为A、C、s。,（1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。,（2）电流表应串接到被测量的电路中。,电流的测量,直流电流挡的使用,电流的大小可用电流表进行测量。测量时应注意：,（3）注意直流电流表的正负极性 直流电流表表壳接线柱上标明的“+”、“”记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，既影响正常测量，也容易损坏电流表。,（4）合理选择电流表的量程,每个电流表都有一定的测
3、量范围，称为电流表的量程。,一般被测电流的数值在电流表量程的一半以上，读数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流大小，以便选择适当量程的电流表。,若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小挡去测量，直到测得正确数值为止。,习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向，因此电流的方向实际上与自由电子和负离子移动的方向相反。若电流的方向不随时间的变化而变化，则称其为直流电流，简称直流，用符号DC表示。其中，电流大小和方向都不随时间变化而变化的电流，称为稳恒直流电；电流大小随时间的变化而作周期性变化，但方向不变的称为脉动直流电。若电流的大小和方向都随时间作相应变化的
4、，称为交流，用符号AC表示。,3电流的方向,直流电路,交流电路,电流的分类,电流的形成与方向,参考方向：在分析和计算较为复杂的直流电路时，经常会遇到某一电流的实际方向难以确定的问题，这时可先任意假定电流的参考方向，然后根据电流的参考方向列方程求解。如果计算结果I0，表明电流的实际方向与参考方向相同。如果计算结果I0，表明电流的实际方向与参考方向相反。,如下图所示电路中，电流参考方向已选定，已知I1=1A，I2=3A，I3=5A，试指出电流的实际方向。,三、电压、电位和电动势,1电压,电场力将单位正电荷从a点移到b点所做的功，称为a、b两点间的电压，用Uab表示。电压单位的名称是伏特，简称伏，用
5、V表示。,已知图a中，Uab=-5V；图b中，Uab=-2V；图c中，Uab=-4V。试指出电压的实际方向。,电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的电位。,2电位,电路中某点的电位与参考点的选择有关，但两点间的电位差与参考点的选择无关。,电路中任意两点之间的电位差就等于这两点之间的电压，即Uab=UaUb，故电压又称电位差。,下图所示电路中，已知E1=24V，E2=12V，电源内阻可忽略不计，R1=3，R2=4，R3=5，分别选D 点和E 点为参考点，试求A、B、D、E 四点的电位及UAB和UED的值。,对于一个电源来说，既有电动势，又有端电压。电动势只存在于电源内部；而端电压则是电源加在外
6、电路两端的电压，其方向由正极指向负极。,3电动势,电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极的能力用电动势表示，电动势的符号为E，单位为V。,电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。,电压、电位、电动势,4电压的测量,（1）对交、直流电压应分别采用交流电压表和直流电压表测量。,（2）电压表必须并联在被测电路的两端。,测量电压时应注意：,（4）合理选择电压表的量程,其方法和电流表相同。,（3）直流电压表表壳接线柱上标明的“+”“-”记号，应和被测两点的电位相一致,即“+”端接高电位,“-”端接低电位，不能接错，否则指针要反转，并会损坏电压表,电压的测量方法：（1）用电压表测量直流电压 直流电压表表壳接线柱上标明的“+”“”记号，应和被测两点的电位相一致，即“+”端接高电位，“”端接低电位，不能接错，否则指针要反转，并会损坏电压表。,电压的测量,电压挡的使用,合理选择电压表的量程，其方法和电流表相同。,（2）用万用表测量直流电压,
