1、电工进网作业直流电路,陕西省电力技工学校,理论考试,基本概念,基本原理,基本技能,了解,熟悉,掌握,电工基础知识,电气试验设备,电气试验的基本知识,电气绝缘基础知识,理论考试,直流电路、交流电路磁场及电磁感应,介质击穿、电弧、固体介质、变压器油,绝缘电阻、泄漏电流耐压试验、局部放电,绝缘电阻表、直流电桥工频、感应耐压实验,电工基础知识,直流电路,交流电路,电流、电压、电动势、电导、电能、电功率、欧姆定律电阻串联、并联、混联,单相交流电路（电压、电流、感抗、容抗、阻抗、有功、 无功、功率因数）三相交流电（连接方式、相电压、线电压、三相负载功率）,电磁场,磁感应强度、磁通、磁场强度、磁导率、磁路、
2、磁势、自感、互感,直流电路,电路的定义：电流的通路称为电路电路的组成：电源、连接导线、控制装置和负载组成。各部分的作用 ： 电源：输出电能设备，其作用是将其它形式的能量转换为电能。 负载：即用电设备（消耗电能），它的作用是把电能转换为其 它形式的能。 控制开关（电器）：在电路中起控制作用，还可以保护电器设备，如刀开关、熔断器、接触器等。 导线：由导体制成，其作用就是把电源、负载和控制开关（电器）连接成一个回路，并将电源的电能传输给负载。 电路的作用：产生、分配、传输和使用电能。,直流电路,电路三种状态：导通、开路和短路。导通：此时电路形成闭环通路，电路中将有电流通过。开路：有叫断路，电路断开，
3、无电流通过。短路：一部分负载被短接。 两种情况：电气故障或工作需要（修理、电路调试等）。,导通,开路,短路,直流电路电流,电流定义：电荷有规则定向移动形成电流。 电子在没有外力的作用下，虽不停地绕原子核运动，还是不能形成电流的。只有把导体接在电源上，使电荷在电源作用下做定向的移动，才能形成电流。通过导体的电流就好象河里的水，沿着一定方向流动。事实上，电流的方向应与电子的运动方向一致，但因人们对电流的本质认识不够，认为电流是从电源的正极注向负极，因此物理中规定下正电荷移动的方向为电流方向。这一规定正好与实际电流方向相反（实际负电荷移动的方向是电流的方向）。 电流方向：规定正电荷定向移动的方向形成
4、电流的条件： A：要有可移动的带电粒子（电子、离子） B：要有推动带电粒子定向移动的力（电场力）,直流电路电流,电流强度定义：单位时间内通过导体截面的电量。 I=Q/t I电流，单位是安，用A表示，每秒通过一库仑的电量称为一A,千进位， 还有微安，毫安，千安（mA、 A、KA） Q电荷量，单位库仑，用C表示，1库仑=6.2518个电子的电量 t 时间，单位是秒，用s表示,直流电路电流,电流密度定义：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 （平方毫米）
5、I （安）,直流电路电流,电流的种类,直流（DC）：大小方向不随时间变化,电流,交流（AC）：大小方向随时间变化,脉冲直流： 直流和交流的叠加,无论直流还是交流电流表，都须串联在电路中。,直流电路电位,定义：电荷在电场中某点所具有的能量称为电位或电势。大小：在数值上规定为电场力将单位正电荷由该点移动至参考点或无穷远（电位为零）时，电场力做功。 设电场中a点的电位为Ua，正电荷在该点所具有的能 量为Wa，参考点为Wo（Wo=0），则在均匀电场中，a点的电位可表示为 （Wao为电场力将正电荷由a点移动至参考点，电场力对电荷所做的功）单位：伏特，用字母“V”表示,Ua= （Wa-Wo）/q = Wa
6、/q = Wao/q,直流电路电压,定义：表示电场力对运动电荷所做的功，电场力将单位正电荷从a点移到b点所做的功，称为a、b两点之间的电压。用Uab表示，电压单位的名称是伏特，简称伏，用V表示。即两物体或两点间的电位差叫电压。 方向：由高电位端指向低电位端（实际方向） 在电路分析中，电压的实际方向不易判定或随时间改变时，可给电压假定一个参方向，也称正方向。单位：伏特，用字母“V”表示,Uab = Ua-Ub = Wa/q-Wb/q = Wab/q,直流电路电压,电压在电路中标记方法,U,Uab,a,b,注脚标注法,直流电路电压,电压测量：,用来测量电压的电表称为电压表。,电压表,直流电压表：接
7、线柱有正负之分,交流电压表：接线柱无正负之分,无论直流还是交流电压表，都须并联在电路中。,直流电路电压电位,电压和电位的异同相同点： 1 单位相同 2 都表示电场中某两点所具有能量的基本性质不同点： 1 电压值说明(a,b两点) ab两点电场能量差值大小 电位值说明（a点）电场在a点能量大小 2 参考点的改变只影响电位值,不影响电压值,直流电路电阻,电阻定义：电流在导体中流动时受到阻碍，这种阻碍作用称导体的电阻，电阻是导体固有的特性产生原因：导体在电场的作用下，自由电子的定向移动受到热运动的阻碍和晶体点阵上原子实的阻碍。单位符号：电阻用“R”表示，单位“欧姆” 1千欧（K）=103 欧（） 1
8、兆欧（）=10欧（）,直流电路电阻,电阻定律: 根据实际测定，一段给定的横截面积均匀的导体材料，在一定温度下，它的电阻R与导体长度l成正比，与横截面积S成反比，并与导体材料的性质有关。 金属导体的电阻与其长度、横截面积以及材质有关是表示材料性质的物理量，称为电阻率,它是长度为1米，横截面积为1平方米的一段导体所具有的电阻值。单位为/m,直流电路电导,电导定义:电阻的导数叫做电导，用符号表示，即 电导单位：西门子，简称西，用字母表示。电导意义：导体的电阻越小，电导就越大，表明导体的导电性能越好。,电阻和电导是导体同一性质的不同表示方法,直流电路物质分类,物质的分类：根据物质导电能力的强弱，自然界
9、的物质分为导体、半导体和绝缘体。导体：具有良好的传导电流的物质。主要用来输送和传递电流。绝缘体：不能导电的物体。如玻璃、胶水、陶瓷、云母、橡胶等。半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。半导体具有光敏、热敏和掺杂特性，主要材料有硅、锗等。,用途：半导体常用来制作二极管、三极管和集成电路,直流电路欧姆定律,欧姆定律是表示电路中电压、电流、电阻三个基本物理量之间关系的定律。1.部分电路的欧姆定律,导体中电流I 的大小与加在导体两端的电压U成正比，而与导体的电阻成反比。,导体中电流,导体的电阻,导体两端的电压,直流电路欧姆定律,定律公式变形：,电阻两端电压与电流的比值等于一个常数，即电阻的阻值。
10、,电流流过电阻时，会有能量损失，在电阻上会产生电压降，电压降的大小等于电流和电阻的乘积。,直流电路欧姆定律,2.电路欧姆定律：全电路中的电流强度与电源的电动势成正比， 与整个电路（内电路+外电路）的电阻成反比。,电路中的总电流（A）,电源电动势（V ）,外电路电阻 （ ）,内电路电阻( ）,直流电路欧姆定律,一般情况下，电源电动势和内电阻可以认为是不变的。所以影响电路电流大小的唯一因素是外电路电阻R； 由于U = E - IR0 ， 所以当R减小时，电流 I 增大，则IR0将增大，因此U 将减小； 端电压U 随电流 I 增大而减小的关系叫做电源的外特性。,如果 U 随 I 的增加下降较小， 说
11、明电源外特性硬；反之 ，则外特性软。,U=f ( I ),直流电路欧姆定律,3.电源电动势与端电压的关系,1）电路正常工作时：,2）当外电路电阻很大或电路开路时：,3）当电源短路时：,UAB E,I = 0， IR0 = 0 ， UAB = E,R0 很小，I 很大，电源和导线将被烧毁。,直流电路电阻串联,电阻串联把两个或两个以上的电阻首尾相接， 使电流只有一条通路的电路，叫做电阻串联电路 电阻串联电路的特点 电流特点：串联电路电流处处相等，即 电压特点：电路两端的总电压U 等于各电阻上分电压 之和，即 电阻特点：总电阻R等于各个分电阻之和 电压分配关系：每个电阻上分配到的电压与本电阻值 成正
12、比,直流电路电阻串联,串联电阻电路图,n个电阻串联可等效为一个电阻，R叫做R1、R2、R3的等效电阻,直流电路电阻串联,电阻串联电路的应用 1.分压：为获取所需电压，常利用电阻串联电路的分压原理制成分压器。 2.限流：在电路中串联一个电阻，限制流过负载的电流。将为限制负载的电流而串联的电阻叫做限流电阻。 3.扩大电压表的量程：运用串联电路的分压作用可完成电压表的改装，即将电流表与一个分压电阻串联，便把电流表改装成了电压表，或者扩大电压表量程。,直流电路电阻并联,电阻并联把两个或两个以上的电阻并排连接在电路中的两个节点之间，电阻两端承受同一电压的电路叫做电阻并联电路。并联电路的特点 电压特点：各
13、并联支路两端的电压相等，且等于总电压 电流特点：总电流等于支路的电流之和 电阻特点：总电阻的倒数=各分电阻倒数之和 电流分配：并联电路中，各支路电流与总电流的关系，是 按照电阻的大小成反比例分配的，即电阻小的 支路电流大，电阻大的支路电流小。,U1 = U2 = U3 = U,I = I1 + I2 + I3,直流电路电阻并联,并联电阻电路图,并联的电阻越多，总电阻越小， 且其值小于任一支路的电阻值,直流电路电阻并联,电阻并联电路的应用 1.组成等电压多支路供电网络：用电器通常是并联的，同一电压等级的用电器，都必须并联在相应电压等级的线路上，这样才能保证各用电器从线路上取得应有的电压。 2.分
14、流：在电路中并联一个电阻，可以达到分流的效果。 3.扩大电流表的量程：运用并联电路的分流作用可对安培表进行扩大量程的改装，即将电流表与一个分流电阻相并联，便把电流表改装成了较大量程的安培表。,直流电路电阻混联,混联电路电路中，既有电阻串联，又有电阻并联，这种联接方式叫混联。,电阻R2与R3并联后与R1串联,电阻R1与R2串联电阻R3与R4串联而后并联,(a),(b),直流电路电阻混联,电阻混联的分析与计算,1.简化电路：应用电流法：让电流从一点流进，必从另一点流出，根据电流的流向及电流的分、合，画出等效电路图。若流经两电阻的电流是同一个电流，就是串联；若两电阻上承受的是同一个电压，就是并联。,
15、2.首先合并单纯的串联与并联电阻，算出电路的总电阻；,3.根据总电阻和总电压，计算电路的总电流；,4.根据串联电路中的分压和并联电路中的分流关系，推算各部分电路的电流、电压和功率。,直流电路电功,电功：在电场力作用下，电荷定向移动形成的电流所做的功叫做电功。电流做功的过程就是将电能转换成其他形式的能的过程。,电功(焦耳J),电压(伏特V),电流(安培A),通电时间( 秒 s ),1焦耳( J ) = 1安培( A ) x 1伏特( V ) x 1秒( s ),焦耳的单位太小，生活中常用“度”作为电功的单位。,1度 = 1千瓦小时( KWh ) = 3.6 x 10 焦耳( J ),直流电路电功率,电功率：单位时间内电流所做的功称为电功率( P ),电功率(瓦特W ),电压(伏V ),电流(安A),公式变形:,直流电路总结,1、直流电路定义2、直流电路各种公式计算3、引出下一章节交流电以及磁场,谢谢,
