1、,电工技术及应用,多媒体教学课件,广东交通职业技术学院机电工程系,罗力渊,祝大家学习进步!为学须用毕生力攀高贵在少年时愿知识之泉,经书籍之渠而奔流进你的心田!,Name: 罗力渊,Tel: 3683263813660571366661366,Address:花都区秀全中学17栋204,第1章 电路和电路元件,1-1、电荷和电流1-2、电路,1-1、电荷和电流 一、电荷 1、电荷是最基本的电学量。 组成物质的很多基本粒子都带有电荷。(举例) 电荷的单位为库仑(C),用字母Q表示。 2、电荷的力效应: 带同号电荷的物体互相排斥,带异号电荷的物体互相吸引。 二、电流: 1、概念: 电流既是指电荷有规
2、则的定向运动这种物理现象,也是指度量这种物理现象强弱的物理量。 2、计算式:,(1)、当电荷在电路中的某一截面上匀速地流过时,则这个电流是恒定的,计算式为: I=Q/t。 (2)、当电荷流过的速率是不恒定的,这时电流要用瞬时值i来表示: i=dq/dt。 3、电流的方向: 电流方向规定为正电荷的运动方向(或负电荷运动的相反方向)。在外电路(指电源以外的电路部分)的电流是由电场力推动的,从高电位流向低电位,而在电源内部则是在电源力的推动下由低电位流向高电位,使整个电路中,电流的流动形成一个闭合回路。若电流不能形成闭合回路,则电流为零。举例:,如图中:I=0。 在实际分析计算电路时,往往不能事先判
3、断电流的真实方向,此时可任意选定某一个方向作为它的假定方向,并用箭头标在电路图中,这个假定方向又称为电流的“参考方向”。当电流为正值时,则表明电流的真实方向与参考方向一致,当电流为负值时,则表明电流的真实方向与参考方向相反。因此,只有在规定了参考方向后,电流才有正负之分。,4、电流的分类: 电流有直流电流和交流电流之分。 直流电流的电荷流动始终是一个方向的。若电流的方向和大小都始终不变,则称为恒定直流。(如图所示)若电流的方向不变,但大小有规律地变化,则称为脉动电流。(如图所示) 交流电流是指电荷先流向一个方向,然后再流往相反的方向,并且以一定的频率重复着。 5、电流的两大效应: (1)、电流
4、的热效应:即电流通过导体时会产生热。 (2)、电流的力效应。1-2、电路,一、电路的组成:,1、概念:电路是为了取得电能或信息而把电源(或信号源)、负载以及联接导线、控制及保护设备等连结成的一个整体。电路由三类最基本的元件组成: (1)、电源:是将其它形式的能量转化为电能的元件,是电路中电能的提供者。 (2)、负载:是把电能转化为其它形式能量的元件,是电路中电能的使用者和消耗者。 (3)、联接导线与控制设备:用它们把电源与负载联接起来,起输送电能、分配电能或传递信息的作用。 2、电路的表示方法: (1)、实物图:是用电路部件的实物图形来表示的电路图。 (2)、电路图:是用国家统一规定的电工符号
5、来表示各种电器设备和器件所组成的电路。,举例: 例如:,蓄电池 白炽灯泡 开关 这种电路图常常为电力和电讯工程上设计电路所用。 (3)、电路模型图:也称为原理电路图。是在电路理论上为了分析计算一个电路,而把电路的主要实物部件(指电源和负载),归纳为五种具有单一物理性质的理想电路元件,而每种元件的性质用电路参数的物理量来表示。,这五种电路元件及其参数如图所示:,二、电路的作用: 1、是产生、输送、分配和转换电能; 2、是可以进行信息的传递、处理、存储、测量等。 三、电路的分类:,1、根据电路中电流的性质,电路可分为直流电路和交流电路; 2、根据结构的不同,电路可分为分支电路和无分支电路、简单电路
6、和复杂电路(如果能用串联、并联的方法最后把电路简化为无分支电路的,就称为简单电路,反之则称为复杂电路); 3、从电路的范围来分,一般把电源以外的电流通路称为外电路,而把电源内部的电流通路称为内电路。 四、电路的工作状态: 1、任载状态: 如图所示,电路是完整的闭合回路,那么电流就会从电源正极出发,流过灯泡然后回到负极,通过灯泡把电能变成光能,称此时电路处于“任载状态”。,电路任载时如果电源、负载和中间环节都能处于长期可靠而又最合理(经济性好、效率高等)的工作状态,称为额定工作状态(也称为满载),这时的电流称为额定电流(每一电路元件都有它使用时的最合理的电流值额定值)。当电路工作电流小于额定电流
7、时称为“轻载状态”。当工作电流大于额定电流时,则称为“过载状态”。,2、开路:,在上述电路中,若开关Q打开或导线某处断开,则电路处于“开路”状态。这时电流为零,电源不能输出电能,负载也得不得电能。 3、短路: 在连接上述电路时误用一根导体把a和b点直接连通,这将会造成“短路”,在短路时,灯泡流过的电流几乎为零,负载得不到电能。但这时电源输出的电流比正常电流大得很多。上述情况是电源的正负极被直接连接,称为电源短路,如果因负载中某一绝缘被破坏而造成电路中电流增大,则称为负载短路。 为防止短路故障给电路带来破坏,往往在电路中接入一些保护设备(如保险丝),当电路发生故障时,这些设备能把电路自动断开,使电路的故障部分处于开路状态,从而避免了短路电流给电路带来的危害。,举例:每秒钟有1库仑的正电荷在导线中从a流向b,求I。若是负电荷,I又为何值?,解:本例着重要求弄清电流的真实方向与参考方向的关系。 (1)、1库仑的正电荷由a流到b时: 若电流参考方向也是由a到b,如图a),则I=+1A。 若电流参考方向是由b到a,如图b),则I=-1A。,(2)、1库仑的负电荷由a流到b时: 对图a),I=-1A。 对图b),I=1A。,