1、无 锡 科 技 职 业 学 院无 锡 科 技 职 业 学 院Wuxi Professional College of Science and Technology第1章 直流电路 1.1 1.1 电路概述电路概述 1电路及其组成电路及其组成2电路的主要物理量电路的主要物理量目录CONTENTS3电路的电路的3种工作状态种工作状态1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电路的主要物理量电路的电路的3种工作状态种工作状态1 1 电路电路 电路电路是为了完成某种功能,将电气元件或设备按一定方式连接起来而形是为了完成某种功能,将电气元件或设备按一定方式连接起来而形成的系统,
2、通常用以构成电流的通路。成的系统,通常用以构成电流的通路。手电筒电路结构图手电筒电路结构图手电筒电路图手电筒电路图1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电路的主要物理量电路的电路的3种工作状态种工作状态电源电源 供给电路电能的设备,它将化学能、光能、机供给电路电能的设备,它将化学能、光能、机械能等非电能转换为电能。械能等非电能转换为电能。负载负载 各种用电设备,它将电能转换成其他形式的能各种用电设备,它将电能转换成其他形式的能量。量。手电筒电路结构图手电筒电路结构图中间环节中间环节 把电源和负载连接起来,起传输和分配电能或把电源和负载连接起来,起传输和分配电能或对
3、电信号进行传递和处理的作用。对电信号进行传递和处理的作用。电路图电路图2 2 电路的组成电路的组成1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电路的主要物理量电路的电路的3种工作状态种工作状态3 3 电路的作用电路的作用(1)电能的传输、分配与转换)电能的传输、分配与转换(2)信息的传递与处理)信息的传递与处理电力电路电力电路扩音器电路扩音器电路1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电路的主要物理量电路的电路的3种工作状态种工作状态4 4 电路模型电路模型 在进行分析和计算时不可能因物而异,而通常是将实际的元件理想化,在进行分析和计算时不可
4、能因物而异,而通常是将实际的元件理想化,得到得到电路模型电路模型。常用电路元件符号表常用电路元件符号表 The End 1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电路的主要物理量电路的电路的3种工作状态种工作状态1 1 电流电流电荷的有规则运动形成电流。电荷的有规则运动形成电流。导体中的电子和电流导体中的电子和电流电流电流是指单位时间内通过导体横截面的是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。电荷量。直流电直流电,大小和方向都不随时间变化的,大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流,用电流称为恒定电流,用I表示,表示,交流电交流电,大小和方向随时间变化的电流,大小和方向
5、随时间变化的电流称为交电流,用称为交电流,用i表示。表示。实际方向实际方向参考方向参考方向ab(a)I0实际方向实际方向参考方向参考方向ab(a)I0电流的参考方向电流的参考方向电流的参考方向和实际方向电流的参考方向和实际方向1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电路的主要物理量电路的电路的3种工作状态种工作状态2 2 电压电压电场力做功产生电流电场力做功产生电流 用物理量电压来衡量电场力做功的能用物理量电压来衡量电场力做功的能力,其定义为:单位正电荷力,其定义为:单位正电荷q从从a点移动到点移动到b点电场力所做的功点电场力所做的功Wab,记为,记为(1)电压)电
6、压(2)电位)电位 把单位正电荷在电路中某点所具有把单位正电荷在电路中某点所具有的能量称为该点的电位,用的能量称为该点的电位,用V 表示。表示。如如a点的电位点的电位Va,b点的电位为点的电位为Vb,电,电路中两点之间的电压就是这两点电位之路中两点之间的电压就是这两点电位之差,即差,即电源电压与电动势电源电压与电动势实际方向实际方向参考方向参考方向ab(a)U 0+-+-U实际方向实际方向参考方向参考方向ab(a)U 0-+-Uab(c)关联参考方向关联参考方向I+-U电压的参考方向与关联参考方向电压的参考方向与关联参考方向1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电
7、路的主要物理量电路的电路的3种工作状态种工作状态2 2 电压电压(3)电动势)电动势 电源力克服电场力移动正电荷从负极到电源力克服电场力移动正电荷从负极到正极所做的功,用物理量电动势来衡量。正极所做的功,用物理量电动势来衡量。电动势在数值上等于电源力把单位正电电动势在数值上等于电源力把单位正电荷从负极荷从负极b经电源内部移到正极经电源内部移到正极a所做的功,所做的功,用用E表示,即表示,即 方向由负极指向正极,即电位升方方向由负极指向正极,即电位升方向,单位是向,单位是V。电源电压与电动势电源电压与电动势1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电路的主要物理量电路的
8、电路的3种工作状态种工作状态3 3 功率功率 在电流流通的同时,电路内发生了能量的转在电流流通的同时,电路内发生了能量的转换。在电源内部,电源力不断地克服电场力对正换。在电源内部,电源力不断地克服电场力对正电荷做功,正电荷在电源内获得了能量,由非电电荷做功,正电荷在电源内获得了能量,由非电能转换成电能。在外电路(电源外的电路部分)能转换成电能。在外电路(电源外的电路部分)中,正电荷在电场力的作用下,不断地通过负载中,正电荷在电场力的作用下,不断地通过负载(白炽灯)把电能转换为非电能。(白炽灯)把电能转换为非电能。电场力所做的功为电场力所做的功为 单位时间内电场力所做的功定义为功率,单位时间内电
9、场力所做的功定义为功率,即即电源电压与电动势电源电压与电动势1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电路的主要物理量电路的电路的3种工作状态种工作状态1 1 通路通路 将图中的开关将图中的开关S 闭合,电路中就有电流和闭合,电路中就有电流和能量的传输与转换。电源处于有载工作状态,电能量的传输与转换。电源处于有载工作状态,电路形成路形成通路通路。电路电流电路电流负载电压负载电压负载消耗功率负载消耗功率电路的通路状态电路的通路状态1.11.1电路概述电路概述电路及其组成电路及其组成电路的主要物理量电路的主要物理量电路的电路的3种工作状态种工作状态2 2 开路开路 图中的开关图中的开关S断开,电路中没有电流流通,断开,电路中没有电流流通,电源处于空载运行状态,电路形成开路(断路)。电源处于空载运行状态,电路形成开路(断路)。此时负载上的电流、电压和功率均为零。此时负载上的电流、电压和功率均为零。3 3 短路短路 当电源的两个输出端由于某种原因直接接当电源的两个输出端由于某种原因直接接触时,电源就被短路,电路处于短路状态。此时触时,电源就被短路,电路处于短路状态。此时电路电流为电路电流为电路的开路状态电路的开路状态电路的短路状态电路的短路状态 The End