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电工基础
教 案
樊书林
2014年
第一章 电路基础知识 §1-1 电流和电压
教学目的：1、了解电路的基本组成和电路的基本状态； 2、注意电路的基本物理量及物理意义； 3、掌握电路基本物理量的数值确定； 教学重点：1、电路的基本组成； 2、电路的基本物理量；
教学难点：电动势、电位（电势）的物理意义； 教学过程及内容： （一） 复习
1、力的三要素（由力引申到电的性质，也需要几个量来确定） 2、任何物体的移动都要经过某一路径，电也不例外。 （二）新课引入：电路的基本物理量 一、电路和电路图
电路----电流所流过的路径 1、 电路的组成
-----电源，用电器（负载），控制装置，导线 说明各组成部分的作用，种类，符号等 2、 电路图
----用国家（国标）统一规定的的符号来表示电路连接情况的的图叫做电路图
R最简单的电路图和实物图
电路的三种状态：
通路：又称为闭路，电路构成闭合回路，有电流流过。 开路：又称为断路，电路断开，电路中无电流流过
短路：指电源未经负载而直接由导体构成闭合回路。此时电源输出电流将比允许的通路工作电流大很多倍，电路会因为短路而损耗大量能量。
通常不允许短路。 短接：有用的短路。
二．描述电路的几个物理量
1、电流：电荷的定向移动形成电流。是电流强度的简称。
电流强度是描述电流强弱的物理量，是指在单位时间（一定时间）通过导体横截面的电量的多少，用I表示
即 I＝
Q 单位：安培（A） t1A=103mA=106μA
电流的测量：电路中电流的大小，可用电流表（安培表）进行测量。 测量时应注意几点为：
对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表。 电流表必须串联到电路中。 直流电流表表壳接线柱上标明的“＋”、“－”记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，影响正常测量，容易损坏电流表。 合理选择电流表的量程。
电流的方向：电流是一个矢量，既有大小，又有方向。习惯上把正电荷移动的方向规定为电流的方向，应此，自由电子和负离子移动的方向与电流方向相反。
将大小和方向都不随时间变化的电流称之为稳衡电流。简称直流； 将大小和时间都随时间作相应变化的电流，称为交变电流，简称交流。
iiOtOt电流密度：
当电流在导体的截面上均匀分布时，该电流与导体横截面积的比值。
J＝
I 单位：A/m S导线允许的电流密度随导体横截面积的不同而和同
3、 电压
电压又称电位差，是衡量电场力作功本领大小的物理量。
UAB＝WAB/Q
现将一电场中的电荷Q由A点移到B点，电场力做工为WAB
单位：1伏（V）=1焦耳（J）/1库伦（C）
电路中电压的大小，可用电夺表（伏特表）进行测量，串联在电路中。 测量时应注意几点为：
对交、直流电流应分别使用交流电压表和直流电压表。 电压表必须并联到电路中。
直流电压表表壳接线柱上标明的“＋”、“－”记号，应和被测两点的电位相一致，即“＋”端接高电位“－”接低电位，不能接错，否则指针要反转，影响正常测量，容易损坏电流表。 合理选择电流表的量程。
电压与电流一样，不仅有大小，还有方向。规定电流流进端为电压的正端，电流流出端为电压的负端。电压的方向由正指向负。
如图，电流有负载的a端流向b端，则a端为正，b端为负，用Uab
表示
Ia+UE-b
参考正方向：任选一个方向作为参考正方向。
3、电动势
衡量电源转换本领大小的物理量。
在电源内部，非静电力（电源力）作功，不断将正电荷由负极送到正极所作的功。
E＝
W Q电动势方向：在电源内部由负极指向正极（电动势只存在于电源内部）
4、电位
物理学中的电位又称为电势。 在电路中任选一点为零参考点，则某点的电位就为该点到零参考点之间的电压。
一般取大地为参考点，电子线路共公点（机壳） Uab＝Ua-Ub
计算电位：从该点出发，沿着任选的一条路径“走”到零电位点，该点的电位就等于“走”这条路径所经过的全部电位 降（电压）的代数和。 1）、若电路中没有已知的接地点，则可任选取一个零电位点。 2）、标出电源和负载的极性。 3）、求A点电位时，就选定一条从A点到零点的路径。 可选择不同路径到达零电位点。
例如图所示：负载两端的电压为Uab=Va-Vb，由于b点接地，Vb=0.所以Uab=Va
ab
课堂小结：
一、电路及电路图
二、描述电路的几个物理量 1、 电流
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