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,直流电路,直流电路,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,维修电工培训直流电路,维修电工培训直流电路维修电工培训直流电路电路的基本概念一、电路的组成 电路：电流所经过的路径称为电路。,是由电气器件或设备，按一定方式连接起来，,完成能量的传输、转换或信息的处理、传递。组成：电源、负载和中间环节。手电筒实际电路,电源,负,载,开,关,电路的基本概念,一、电路的组成,电路：电流所经过的路径称为电路。,是由电气器件或设备，按一定方式连接起来，,完成能量的传输、转换或信息的处理、传递。,组成：电源、负载和中间环节。,手电筒实际电路,二、电路的作用,1.,实现电能的传输、分配和转换。,2.,完成信号的处理和传递。,电网输电 电暖气 电视机,实际电路的,分析方法,用仪器仪表对实际电路进行测量，把实际电路抽象为电路模型，用电路理论进行分析、计算。,实际电路的电路模型,一、理想电路元件,实际的电路是由一些按需要起不同作用的元件或,器件所组成，如发电机、变压器、电动机、电池、电,阻器等，它们的电磁性质是很复杂的。,实际电路的电路模型,例如：一个线圈在有电流通过时,R,L,消耗电,能,（电阻性）,产生,磁场,储存磁场能量,（电感性）,忽略,R,理想电路元件,L,i,+,u,为了便于分析与计算实际电路，常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质，,把它看成理想电路元件，简称电路元件。,常用电路元件及图形符号,电阻元件 电容元件 电感元件 理想电压源 理想电流源,R,L,C,U,s,+,-,I,s,实际电路,电路模型,将实际电路中的元件用理想电路元件表示、连接，称为实际电路的,电路模型,。,S,R,+,R,0,U,S,电源,负,载,开,关,通常有三种状态：,通路,断路（开路）,短路,电路的三种状态,通常有三种状态：,通路,将电路接通，构成闭合回路，电路中有正常的工作电流通过。,电路的三种状态,通常有三种状态：,开路,整个电路中某处断开，如开关断开、连接导线断开。开路时，电路中无电流通过。,电路的三种状态,通常有三种状态：,短路,在电路中电源由于某种原因被连接在一起，如负载或电源两端被导线连接在一起，称为短路。,电路中的一部分也可以短路。,电路的三种状态,电路的基本物理量,电流,电压,电位,电动势,功率,电荷有规律的定向移动，称作电流。,通常以正电荷移动的方向作为电流的正方向。,电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面电荷量的多少，用电流强度来衡量。,电流强度等于单位时间内通过导体截面的电荷量,计算公式为,电流,电流的大小,电流的大小,电流强度指单位时间内通过导体横截面的电荷量。,电流的单位,A,（安培）、,mA(,毫安）、,A,（微安）、,k,A,（千安）,如果电流的大小和方向都不随时间变化，称为恒定电流，简称直流。脉动直流,交流电流：大小方向都随时间变化的电流称为交流电流。,电荷量的单位：,C,（库仑）,电流的实际方向及参考方向,正电荷运动的方向。,(,客观存在）,R,i,a,b,电流的方向可用箭头表示,也可用字母顺序表示,(),实际方向：,参考方向：,在电路中各处电流的方向很难事先判断出来。因此电路内各处电流的实际方向也就不能事先确定。,为了解决以上的问题，在分析电路之前，,首先假定一个电流方向（参考方向）。,电流的参考方向：,任意假定,实际方向（,2A,）,参考方向,（参考方向与实际方向相同）,实际方向（,2A,）,参考方向,（参考方向与实际方向相反）,电流密度,不同截面的导体，通过相同的电流，将产生不同的效果，所以就引入了电流密度的概念。,当电流在导体截面上均匀分布时，电流强度与导体截面的比，称为电流密度，用,J,表示，,公式：,J=I/S,（,S,截面积 平方毫米，,I,的单位是,A,，,J,的单位就是,A/mm,）,选择合适的导线横截面积就是考虑导线的电流密度在允许的范围内，保证用电量和用电安全。导线允许通过的电流强度随着导线的截面不同而不同。,集肤效应（趋肤效应）,例：在横截面积为,2.5 mm,2,的导线中，流过的电流为,10A,，求电流密度。,解：电流密度,（,A/mm,2,),导线允许通过的电流强度随着导线的截面不同而不同。例如：,1,平方毫米的铜导线允许通过,6,安培电流，,2.5,平方毫米铜导线允许通过,15,安培电流。如果导线通过电流超过允许值，导线的发热会超过允许温度，使导线加速老化或发生事故。,电场,当两个带电物体互相靠近时，它们之间就有作用力，即同性带电物体互相排斥，异性带电物体互相吸引。这是因为电场的存在。,电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。,如果电荷的多少和位置都不变化，则其电场也不变化，这种电场称为静电场。,电压：电压是衡量电场力做功本领大小的物理量,一、定义：,电场力把单位正电荷从,a,点移到,b,点所做的功称为,a,、,b,两点间的电压，用 表示。,电压,若电场力把,1,库仑的电荷从,a,点移到,b,点，所做的功是,1,焦耳，则,a,b,两点间的电压大小就是,1,伏特，用字母,V,表示。,二、单位：,V,（伏特）、,kV,（千伏）、,mV(,毫伏）,uV(,微伏）,电压,三、电压的实际方向及参考方向,电压实际方向：,由高电位端指向低电位端,(,客观存在）,电压的参考方向：,任意假定,U,参考方向,实际方向,U,0,电压方向的表示方法：,箭头表示,U,用,+,，,-,号表示,a,b,用字母顺序表示,+,-,U,例,1,电压、电流的参考方向如图所示。,已知：,I,1,=2A,，,I,2,=-3A,，,U,1,=8V,，,U,2,=-10V,，试判断电压、电流的实际方向。,解,:,I,1,0,，所以,I,1,由,a,流向,b,，大小为,2A,。,I,2,0,，所以,I,2,由,a,流向,b,，大小为,3A,。,U,1,0,，所以,U,1,的实际由,b,指向,a,，大小为,8V,。,U,2,0,，所以,U,2,的实际方向由,b,指向,a,，大小为,10V,。,+,-,U,2,a,b,+,-,U,1,a,b,I,2,a,b,I,1,a,b,注意：,1,.i,、,u,、,e,的参考方向可任意假定。但一经选定，分析过程中不应改变。,2.,电路中标出的方向一律指参考方向。,3,.,同一元件的,u,、,i,同方向，称为,关联参考方向,。,I,R,U,+,I,R,U,+,或,I,R,U,+,I,R,U,+,或,关联参考方向,非关联参考方向,电位,定义：电场力将单位正电荷从某点移动到参考点所,做的功，称为该点到参考点的电位。,任意一点,a,到参考点的电压就叫做,a,点的电位,。,通常将参考点的电位规定为零，又称零电位。,单位：,V,（伏特）、,kV,（千伏）、,mV(,毫伏）,（电路中电位参考点：接地点，,V,o,=0,）,电路中两点之间的电压等于其电位之差,。,V,和,的故事,正电位 负电位,例,求,a,、,b,点的电位及,a,、,c,两点间的电压。,解：选,b,点为参考点，则,+,-,U,bc,a,c,+,-,b,U,ab,当电路中选择不同参考点时，各点的电位随之改变，但任意两点之间的电压是不变的。,定义：,在电源内部，外力把单位正电荷从“,-”,极板经电源内部移到“,+”,极板所做的功。,单位：,电动势,V,（伏特）、,kV,（千伏）、,mV(,毫伏）,实际方向：,在电源内部由低电位端指向高电位端,可用箭头表示,电动势的方向用,+,，,-,号表示,.,R,+,I,E,U,+,-,电动势是衡量电源将非电能转换为电能本领大小的物理量。,电动势,电动势只存在于电源内部，,方向规定为由负极指向正极。,端电压只存在于电源的外部，,方向规定为由正极指向负极。,端电压与电动势的大小,电动势方向,：（电源内部）从负电位到正电位。,电压,是利用电场作用，使电荷在导体内移动形成电流。（外电路）,电压的方向,：从正电位到负电位；,功率,定义：电场力在单位时间内所做的功。,当电阻元件电流和电压的参考方向关联情况下，电阻吸收的电功率为：,I,R,U,+,关联参考方向,电阻在,t,时间内消耗的电能：,1kWh,（,1,千瓦小时称为,1,度）,单位：,W,，,kW,若,P,0,，电路实际吸收功率，元件为负载；,若,P,0,，电路实际发出功率元件为电源。,元件吸收或供出功率的判断：,U,I,当元件电流和电压的参考方向关联情况下，吸收的电功率为：,（,U,和,I,的实际方向相反，则是电源）,（,U,和,I,的实际方向相同，是负载）,U,I,非关联,关联,例：试 判断,(a),、,(b),中元件是吸收功率还是发出功率。,I=,-1A,U=,2V,+,(a),U=,-3V,+,(b),I=,2A,解：,(a),(b),是吸收功率。,元件电流和电压的参考方向为关联,是发出功率。,元件电流和电压的参考方向为非关联,1,在电源内部由负极指向正极，即从,(),。,A,高电位指向高电位,B,低电位指向低电位,C,高电位指向低电位,D,低电位指向高电位,2,电位是,(),，随参考点的改变而改变，而电压是绝对量，不随考点的改,变而改变。,A,衡量,B,变量,C,绝对量,D,相对量,3,电路的作用是实现能量的传输和转换、信号的,(),和处理,A,连接,B,传输,C,控制,D,传递,4,电流流过负载时，负载将电能转换成,(),。,A,机械能,B,热能,C,光能,D,其他形式的能,1.D 2.D 3.D 4.D,参考答案,谢谢！,