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1、学习单元三学习单元三学习单元二学习单元二学习单元一学习单元一电路的基本概念电路的基本概念电路中的基本元器件和欧姆定律电路中的基本元器件和欧姆定律电路的基本连接电路的基本连接模块导读模块导读 直流电路是学习电工技术和电子技术直流电路是学习电工技术和电子技术的基础，是物理现象与电学知识的基本融的基础，是物理现象与电学知识的基本融合。本模块结合电路的基本构成和电气物合。本模块结合电路的基本构成和电气物理参数进行了入门讲解，把物理学和本课理参数进行了入门讲解，把物理学和本课程联系起来，起承前启后的作用。程联系起来，起承前启后的作用。本学习单元主要介绍本学习单元主要介绍直流电路的基本组成及功直流电路的基
2、本组成及功能、电路的物理量、电路能、电路的物理量、电路的基本状态等内容。通过的基本状态等内容。通过对本学习单元的学习，学对本学习单元的学习，学生能够对直流电路有个初生能够对直流电路有个初步的认知，为后续课程的步的认知，为后续课程的学习打下扎实的基础。学习打下扎实的基础。学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念 引引 言言一、电路的组成及功能1.1.电路的概念电路的概念学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念 在电工电子技术中，为了更方便地分析在电工电子技术中，为了更方便地分析 和研究问题，可以将实际电路中的元器件抽象和研究问题，可以将实际电路中的元器件抽象 成理想化的模型，即在
3、一定条件下突出其主要的成理想化的模型，即在一定条件下突出其主要的电磁性质而忽略其次要因素，这种用理想电路元器电磁性质而忽略其次要因素，这种用理想电路元器件来代替实际电路元器件构成的电路称为电路模型，件来代替实际电路元器件构成的电路称为电路模型，简称为电路简称为电路。一、电路的组成及功能学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念电路的转换电路的转换一、电路的组成及功能2.2.电路的组成电路的组成学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念 1）电源电源 2）负载负载 3）中间环节中间环节一、电路的组成及功能3.3.电路的功能电路的功能学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念1)
4、1)输送、分配和输送、分配和转换电能转换电能2)2)转换、传递和转换、传递和处理信号处理信号一、电路的组成及功能学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念电能传送示意图电能传送示意图扩音器电路示意图扩音器电路示意图电路图的概念学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念补补补补充充充充知知知知识识识识 1）强电1.1.电气的电气的分类分类 2）弱电电路图的概念学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念补补补补充充充充知知知知识识识识2.2.电气符号电气符号弱电电路元件的名称和图形符号弱电电路元件的名称和图形符号强强电电路元件的名称和图形符号电电路元件的名称和图形符号电路图的概念
5、学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念补补补补充充充充知知知知识识识识3.3.电路图的类别电路图的类别电工电路图电工电路图电子电路图电子电路图电气控制图电气控制图二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念1.1.电流与电压电流与电压1 1）电流）电流 电荷的定向移动电荷的定向移动即形成电流，电流是即形成电流，电流是单位时间内通过导体单位时间内通过导体横截面的电荷量。横截面的电荷量。电流的示意图电流的示意图二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念如果电流随时间变化，用小写字母如果电流随时间变化，用小写字母i i表示，即表示，即：如果
6、电流不随时间变化，是恒定的（直流），如果电流不随时间变化，是恒定的（直流），则用大写字母则用大写字母I I表示，即表示，即：二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念2 2）电压）电压 带电体周围存在着电带电体周围存在着电场，电荷在电场中会受到场，电荷在电场中会受到电场力，当电场力使电荷电场力，当电场力使电荷移动时（由移动时（由a a点移动到点移动到b b点），电场力点），电场力F F就对电就对电荷做了功，电荷移动所做荷做了功，电荷移动所做的功被称为电压。的功被称为电压。二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念如果电压随时间变化，用小写字母
7、如果电压随时间变化，用小写字母u u表示，即表示，即：如果电压不随时间变化，是恒定的（直流），如果电压不随时间变化，是恒定的（直流），则用大写字母则用大写字母U U表示，即表示，即：二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念2.2.电流与电压的方向电流与电压的方向电流和电压的参考方向表示法电流和电压的参考方向表示法二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念3.3.电位与电动势电位与电动势1 1）电位）电位 电场力把单位正电荷q从电路中某一点a沿任意路径移动到参考点O电场力所做的功，称为a点的电位。电路中任意两点之间的电压，则等于这两点电位之差
8、。即：二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念2 2）电动势）电动势 电动势是一个专门描述电源内部特性的物理量，常用E（或e）表示。电源力把正电荷从低电位端b经过电源内部移动到高电位端a所做的功 就称为电源的电动势。二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念4.4.电功和电功率电功和电功率1 1）电功）电功 电功是电流所做的功，电流做电功是电流所做的功，电流做功的实质是把电能转换成其他形式功的实质是把电能转换成其他形式的能。电场力推动电荷做功，发生的能。电场力推动电荷做功，发生了能量的转换，电源输出的能量消了能量的转换，电源输出的能量消耗在
9、负载上，转换成其他形式的能耗在负载上，转换成其他形式的能量量。二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念2 2）电功率）电功率 电功率用来表示电流做电功率用来表示电流做功的快慢，电流在功的快慢，电流在1 s1 s所做所做的功称为电功率。电功率的的功称为电功率。电功率的表达式为表达式为：二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念3 3）电功率的性质）电功率的性质 在电路分析中，有时不仅要计在电路分析中，有时不仅要计算某元件电功率的大小，还要判断算某元件电功率的大小，还要判断功率的性质，即该元件是输出功率功率的性质，即该元件是输出功率还是消耗功率
10、。在这里把电压和电还是消耗功率。在这里把电压和电流的参考方向一致定为关联参考方流的参考方向一致定为关联参考方向，否则为非关联参考方向向，否则为非关联参考方向。二、电路的基本物理量学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念电流与电压的关系示意图电流与电压的关系示意图学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念 引例引例 解析解析请看下面的案例请看下面的案例 电路中有五个元件，电流、电压的参考方向标定如下图电路中有五个元件，电流、电压的参考方向标定如下图所示。已知所示。已知U1=70 V，U2=30 V，I3=2 A，I4=4 A，U5=60 V。请说明。请说明U1、U2、U5、I3、I
11、4的实际方向。的实际方向。例题例题学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念电气设备的额定值学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念补补补补充充充充知知知知识识识识 2.2.额定电压额定电压额定电压额定电压 3.3.额定功率额定功率额定功率额定功率 1.1.额定电流额定电流额定电流额定电流学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念 一台额定电流为一台额定电流为100 A100 A的发电机，只接了的发电机，只接了60 A60 A的的照明负载，其余的照明负载，其余的40 A40 A的的电流流到哪里去了？电流流到哪里去了？课堂提问课
12、堂提问课堂提问课堂提问三、电路的基本状态学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念(1 1)(2 2)(3 3)短路状态短路状态短路状态短路状态开路状态开路状态开路状态开路状态有载状态有载状态有载状态有载状态三、电路的基本状态学习单元一电路的基本概念学习单元一电路的基本概念电路的有载状态电路的有载状态电电路路的的开开路路状状态态电电源源的的短短路路状状态态 本学习单元主要介绍电本学习单元主要介绍电路中基本元器件的种类、性路中基本元器件的种类、性质以及在电路中的作用，同质以及在电路中的作用，同时介绍了直流电路中最基本时介绍了直流电路中最基本的欧姆定律。通过对本学习的欧姆定律。通过对本学习单
13、元的学习，学生能够对直单元的学习，学生能够对直流电路中的各类元器件有初流电路中的各类元器件有初步的认知，为后续课程的学步的认知，为后续课程的学习打下扎实的基础。习打下扎实的基础。学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律 引引 言言一、基本元器件学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律1.1.电阻电阻 金属导体中的自由电子在做定向运动时，要跟金属正离子频繁碰撞，每秒的碰撞次数高达1015 次，这些碰撞阻碍了自由 电子的定向运动，表示这种阻 碍作用的物理量就称为电阻。一、基本元器件学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元
14、二电路中的基本元器件和欧姆定律常见的电阻常见的电阻学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律课堂例题一、基本元器件学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律2.2.电容电容 电容是电路中的基本元件之电容是电路中的基本元件之一，在各种电子产品和电力设备一，在各种电子产品和电力设备中有着广泛的应用。在电子技术中有着广泛的应用。在电子技术中电容常用于滤波、移相、选频中电容常用于滤波、移相、选频等电路，还能起到隔直、旁路等电路，还能起到隔直、旁路 等作用；在电力系统中电容等作用；在电力系统中电容 可用来提高系统的功率因数可用来提高系统
15、的功率因数。一、基本元器件学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律常见的电容常见的电容一、基本元器件学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律3.3.电感电感 电感也是电路中的基本电感也是电路中的基本元件之一，在电子技术和电元件之一，在电子技术和电力系统中，常常可以看到用力系统中，常常可以看到用导线绕制而成的线圈，如收导线绕制而成的线圈，如收音机中的高频扼流圈音机中的高频扼流圈。一、基本元器件学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律常见的电常见的电感感基本元器件相关知识补补补补充充充充知知
16、知知识识识识学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律1.1.电阻的特性电阻的特性2.2.电导的概念电导的概念3.3.电阻率的概念电阻率的概念 4.4.电阻温度系数电阻温度系数 5.5.电阻的基本电阻的基本参数参数6.6.电阻的标注电阻的标注方法方法7.7.电容的充、电容的充、放电放电8.8.电感的充、电感的充、放电放电二、欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律1.1.部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律部分电路部分电路二、欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律2.2.全电
17、路欧姆定律全电路欧姆定律全全电路电路学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律课堂例题学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元二电路中的基本元器件和欧姆定律学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接 本学习单元详细介绍本学习单元详细介绍了电路中电池组、电阻、了电路中电池组、电阻、电容及电感的串并联性质。电容及电感的串并联性质。通过对本学习单元的学习，通过对本学习单元的学习，学生能够掌握这几种元件学生能够掌握这几种元件的串并联性质的串并联性质。引引 言言学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接一、电池的连接1.1.电池的串联电池的串联 把第一
18、个电池的正极和第二个电池的负极相连接，再把第二个把第一个电池的正极和第二个电池的负极相连接，再把第二个电池的正极和第三个电池的负极相连接，像这样依次连接起来，就电池的正极和第三个电池的负极相连接，像这样依次连接起来，就组成了串联电池组组成了串联电池组。串联电池组串联电池组学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接一、电池的连接串联串联电池组的电动势为电池组的电动势为：串联电池组的内电阻为串联电池组的内电阻为：学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接一、电池的连接2.2.电池的并联电池的并联 把电动势相同的电池的正极和正极相连接，负极和负极把电动势相同的电池的正极和正极相连接，负极
19、和负极相连接，就组成了并联电池组相连接，就组成了并联电池组。并并联电池组联电池组学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接一、电池的连接并并联联电池组的电动势为电池组的电动势为：并并联电池组的内电阻为联电池组的内电阻为：学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接二、电阻的连接1.1.电阻的串联电阻的串联 把两个或两个以把两个或两个以上的电阻，连接成一上的电阻，连接成一串，使电流只有一条串，使电流只有一条通路的连接方式称为通路的连接方式称为电阻的串联电阻的串联。两个电阻构成的串联电路两个电阻构成的串联电路学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接二、电阻的连接 （1）电路中流过
20、每个串联电阻的电流都相等，即：）电路中流过每个串联电阻的电流都相等，即：（2）电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和，即：）电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和，即：学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接二、电阻的连接 （3）电路中总电阻等于各串联电阻之和，即：）电路中总电阻等于各串联电阻之和，即：（4）电路中各电阻上的电压与各电阻的阻值成正比，即：）电路中各电阻上的电压与各电阻的阻值成正比，即：学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接二、电阻的连接 （5）电路中总电阻等于各串联电阻之和，即：）电路中总电阻等于各串联电阻之和，即：学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的
21、基本连接二、电阻的连接2.2.电阻的并联电阻的并联 把两个或两个把两个或两个 以上的电阻并列地连以上的电阻并列地连接在两点之间，使每接在两点之间，使每一电阻两端承受电压一电阻两端承受电压相同的连接方式称为相同的连接方式称为电阻的并联电阻的并联。两个电阻构成的并联电路两个电阻构成的并联电路学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接二、电阻的连接 （1）电路中的总电流等于流过每个并联电阻的电流之和，即：）电路中的总电流等于流过每个并联电阻的电流之和，即：（2）电路中各电阻两端的电压相等，并且等于电路两端的电压，即：）电路中各电阻两端的电压相等，并且等于电路两端的电压，即：学习单元三电路的基本
22、连接学习单元三电路的基本连接二、电阻的连接 （3）电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和，即：）电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和，即：（4）电路中各电阻上的电流与各电阻的阻值成反比，即：）电路中各电阻上的电流与各电阻的阻值成反比，即：学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接二、电阻的连接 （5）在电阻的并联电路中，电阻的总功率等于各支路电阻消耗的功）在电阻的并联电路中，电阻的总功率等于各支路电阻消耗的功率之和，即：率之和，即：学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接二、电阻的连接3.3.电阻的混联电阻的混联 在实际电路中，既有电阻的在实际电路中，既有电阻的 串
23、联，又有电阻的并联的连接方式，串联，又有电阻的并联的连接方式，称为混联。对于混联电路的计算，就称为混联。对于混联电路的计算，就要根据电路的具体结构，按照串联和要根据电路的具体结构，按照串联和并联电路的定义和性质，进行电路的并联电路的定义和性质，进行电路的等效变换，画出等效电路图，把原电等效变换，画出等效电路图，把原电路整理成具有较为直观的串、并联关路整理成具有较为直观的串、并联关系的电路，最后再进行计算系的电路，最后再进行计算。引例引例 解析解析请看下面的案例请看下面的案例学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接 如如图图所示所示电电路路图图，已知，已知R1=2，R2=R3=R4=4，
24、求，求a、b间间的等效的等效电电阻阻值值。例题例题学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接三、电容的连接1.1.电容的串联电容的串联 把两个或两个以把两个或两个以上的电容，连接成一上的电容，连接成一串，使电荷分布到每串，使电荷分布到每个电容的极板上个电容的极板上,这这种连接方式称为电容种连接方式称为电容的串联的串联。电容的串联电容的串联学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接三、电容的连接电容串联时总电容量电容串联时总电容量C C与各电容之间的关系为与各电容之间的关系为：学习单元三电
25、路的基本连接学习单元三电路的基本连接三、电容的连接2.2.电容的并联电容的并联 把两个或两个以把两个或两个以上的电感，连接成一上的电感，连接成一串，这种连接方式称串，这种连接方式称为电感的串联为电感的串联。电容的并联电容的并联学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接三、电容的连接电容并联的等效电容量电容并联的等效电容量C C与各电容的关系为与各电容的关系为：学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接四、电感的连接1.1.电感的串联电感的串联 把两个或两个以上把两个或两个以上的电感，连接成一串，的电感，连接成一串，这种连接方式称为电感这种连接方式称为电感的串联的串联。若有两个电感相串若有两个电感相串联，则其等效电感为：联，则其等效电感为：电感的串联电感的串联学习单元三电路的基本连接学习单元三电路的基本连接四、电感的连接1.1.电感的电感的并并联联 把两个或两个以上的电感并把两个或两个以上的电感并列地连接在两点之间，使每一电列地连接在两点之间，使每一电感两端承受电压相同的连接方式感两端承受电压相同的连接方式称为电感的并联称为电感的并联。若有两个若有两个电感相并联，电感相并联，则其等效则其等效电感为：电感为：电感的并联电感的并联