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3、和磁的基础知识 一、电路的基础知识 1.电路的组成,电路的组成：电源、负载和中间环节。电路和基本定义。,电器的基本物理量与额定值,电器的基本物理量有电流、电压、电动势和电功率等。（1）电流。电荷有规则的定向运动形成电流。衡量电流大小的物理量叫电流强度，通常简称电流，用字母I表示，单位是安培(A)常用的单位还有毫安(mA)和微安（A)它们之间的关系为：1A=103 mA=106 A,电流是一个有方向的物理量，所以即要有大小也要有方向。规定电荷流动的方向为电流的方向。,在计算过程中我们首先要设定参考方向，参考方向与实际电流方向相同时则电流为正（I0),相反时则电流为负（I0)如图1-2所示。,电压
4、。电压是使电流在导体中持续的流动条件，水要想流动必须有水位差叫水压，同样电路形成电流就要有电压。,电压用字母U表示，单位是伏特（V）其它常用单位有千伏（kV)、毫伏（mV)、微伏（V）。它们间的关系为：1kV=103V 1V=103mV=106 V电动势。电动势是表示电源把其它形式的能量转换成电能的能力，是电源特有的物理量。它的方向和电源的方向相反是电源的负极指向电源的正极。电动势用字母E表示，单位为V。,电功率。单位时间内产生或接受电能的多少。,电功率用字母P表示，单位是瓦特（W),其它常用的单位还有千瓦（kW)、毫瓦（mW).关系为 1kW=103W=106 mW电功率和电流电压的关系为，
5、公式：P=UI额定值。电器设备在正常工作时对电流、电压和功率具有一定的限额，称为额定值。灯泡上标有220V、40W，表示该灯泡在220V额定电压下，消耗的额定功率为40W。,电路的工作状态。电路的工作状态有三种:通路、断路/开路、短路。,通路。当电器中开关闭合时，电源与负载（用电器）接通，负载中有电流流过时称为通路。电路正常工作时处于通路状态。断路/开路。当电路中的开关打开或处于断开时，这时负载中没有电流流过，电路处于断路状态，电路不工作。称为断路。短路。当电源正负极联接在一起时，电路处于短路状态。,二、电路的基本定律,欧姆定律我们都有这样的经历，白炽灯接在220V电源上能正常发光，电压低了就
6、是显得昏暗，表明通过灯泡的电流变小了，可见通过灯泡的电流与加在灯泡两端的电压有关系，接在同一个电源上的灯泡电阻小的灯泡较亮，这说明电阻、电压、电流三者有一定的关系，那么它们的关关系是什么呢！,欧姆定律说明了这一关系，它是电路的基本定律之一。它们三者的关系如下：例1：一盏40W的电灯，点亮时电阻为2000，接在220V的电源上，通过灯泡的电流是多少？,2.基尔霍夫定律,基尔霍夫定律是反映电路中各电流之间的相互关系和各电压之间的相互关系的基本定律，也是电路的基本定律，它分为基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。要介绍这个定律就得介绍三个名词：支路、节点、回路。支路：电路中的每个分支叫支路。节点：电路
7、中两个以上的支路的联接点称为节点。回路：电路中任一闭合路径称为回路。,基尔霍夫电流定律。它是用来确定联接在同一节点上各支路之间电流关系的定律。是任一瞬间流入节点的电流之和等于流出该节点的的电流之和。公式为：I入=I出 或 表示为在任一瞬间任一节点上的电流和等于零。公式为：I=0如图：根据电流定律得到：I1+I2=I3+I4+I5或 I1+I2I3I4I50基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中的实际节点，也可推广到闭合曲面，流入电路中的某一部分的电流衡等于流出的电流,IbIcIe,（2）基尔霍夫电压定律。它是确定回路中各支路电压关系的定律。它标述的是：在闭合回路中，沿任一回路中各电源电压的代数和恒等
8、于各电阻电压的代数和。如下图回路：ABCDA.它的公式为：E=IR,回路绕行方向的确定。首先要选定回路的绕行方向，通常选电动势的正方向作为回路的绕行方向。电动势正负号的确定。当遇到电动势时，若电动势方向和与绕行方向一致，则E前加正号，反之取负。IR正负号的确定。电阻中流过电流时，若电流方向与回路绕行方向一致，IR前加正号，若电流方向与回路绕行方向相反，则IR前加负号。由基尔霍夫电压定律可知，回路电压方程为：E1+E2=I1R1+I2R2+I3R3,三：直流电与交流电,我们日常使用的电源一般分成两种，一种是直流电，另一种是交流电，它们的波形分别如右图：（1）直流电。大小和方向 都不随时间变化的电
9、流叫直流电。用字母I表示。一般是电池（2）交流电。大小和方向都随时间不断变化的电流叫交流电。常见的电灯，交流电机等都是用的交流电电网供电有单相、三相两种供电方式。一根火线一根零线供电时为单相220V电压，当采用三根火线一根零线（或三根火线）供电时为380电压。家用电一般是单相交流电，即220V。,四、磁的基本知识,1磁路的基本概念（1）磁感应强度。表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量，也可用垂直通过单位面积S的磁力线数目来描述，用B表示，单位为特斯拉（T)(2）磁通。在磁场中磁感应强度B与垂直于磁场方向的某一截面S的乘积称为磁通=BS 的单位为（Wb).磁通也可以用磁力线的多少和疏密程度来描
10、述。（3）磁导率。磁导率是用来衡量物质导磁能力的物理量，用来表示。按磁导率的大小可以磁性材料和非磁性材料两大类。（4）磁路。磁通和磁感应强度都可以用磁力线来描述。磁力线集中通过的闭合路径称为磁路。电动机的铁芯和机壳构成磁路，变压器的铁芯在磁场的作用下也会形成磁路。,2.磁性材料特性、分类及用途,凡是铁磁材料都能被磁化，且去掉外磁场后仍能保持一定的磁性，这个特性叫铁磁材料的剩磁特性。使原来没有磁性的物质具有磁性这一过程叫磁化。根据特性的不同，磁性材料可以分为三大类：软磁材、硬磁材料和矩磁材料。每一种都有各自的用途。软磁材料容易磁化也容易去磁，所以经常用于交变磁场中，如电感元件、变压器、电动机、发电机、继电器的铁芯。硬磁材料是不易磁化也不易去磁的材料，所以适用于各种永久磁铁，如各种电表、扬声器、耳机、录音机等都用到硬磁材料。矩磁材料是非常容易磁化，去掉外磁场后仍有很可的磁性，因此这种材料常用来制成磁芯存储单元，广泛用于计算机和控制系统。,
