2019至2020 学年第一学期
教师授课教案
类别：
授课专业班级：
课程：《电工基础》第一章电路基础知识开课时间：
总课时：40学时
使用教材：
授课教师：
教研室：
主要教学步聚与内容教学过程
设计
时间
分配
一、课堂组织
二、安全理念讲解
电工必须接受安全教育、掌握电工基本的安全知识，然后方可参加电工的实际操作。凡没有参加过安全教育、不懂得电工安全知识的学员，是不允许参加电工实习操作的。
三、新课导入：
电是一种自然现象，是一种能量，自然界的闪电就是电的一种现象。
电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥力和吸引力的一种属性。它是自然界四种基本相互作用之一。
电或电荷有两种：我们把一种叫做正电、另一种叫做负电。通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸，其吸引力或排斥力遵从库仑定律。
电是个一般术语，包括了许多种由于电荷的存在或移动而产生的现象。这其中有许多很容易观察到的现象，像闪电、静电等等，还有一些比较生疏的概念，像电磁场、电磁感应等等。
第一章电路基础知识
§1-1 电流和电压
一、电路
1.电路及其组成
电路：电流流通的路径。
电路的组成：电源、开关、负载和导线。
2.电路图：用电气符号描述电路连接情况的图，称电路原理导入新课
讲授
举例
2分
3分
5分
25分
图，简称电路图。
3.电路的功能：
1）进行能量的转换、传输和分配。
电能的传输示意图
2）实现信息的传递和处理。
扩音机电路示意图
课堂讨论：电路与电路图的结构及作用
二、电流
1．电流的形成：电荷的定向移动形成电流，移动的电荷又称载流子。
2．电流的方向：习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方画图示范
讲授
10分
15分
发电机
升压
变压器
降压
变压器
用电
设备
输电线
放大器
1
放大器
2
放大器
3
话筒
主要教学步聚与内容
教学过程
设计
时间
分配
一、课堂组织
二、安全理念讲解
三、授课内容：
第一章电路基础知识
§1-3 欧姆定律
讲述电动势、电压、电流与电阻关系。
一、部分电路欧姆定律
只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路。
内容：导体中的电流，与导体两端的电压成正比，与导体的
电阻成反比。
公式：当电压与电流的参考方向关联时：
R
U
I=
当电压与电流的参考方向非关联时：
R
U
I-
=
二、伏安特性曲线
如果以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻的U/I关
系曲线，即伏安特性曲线。
电阻元件的伏安特性曲线是直线时，称为线性电阻，其电阻
值可认为是不变的常数。
如果不是直线，则称为非线性电阻。
三．全电路欧姆定律
全电路是含有电源的闭合电路。电源内部的电路称为内电
导入新课
讲授
举例
2分
3分
5分
25分
路。
电源内部的电阻称为内电阻，简称内阻。电源外部的电路称
外电路，外电路中的电阻称为外电阻。
内容：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的
总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比。公式：
r
R
E
I
+
=
全电路欧姆定律又可表述为：电源电动势等于U外和U内之
和。
课堂讨论：电路欧姆定律及特点
四、电源的外特性
电源端电压U与电源电动势E的关系为：
U = E－Ir
可见，当电源电动势E和内阻r一定时，电源端电压U将随
负载电流I的变化而变化。
电源端电压随负载电流变化的关系特性称为电源的外特性，
其关系特性曲线称为电源的外特性曲线。
五、电路的三种不同状态
电路的三种不同状态是通路、断路和短路。
讲授
10分
30分
1.通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气
设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。
开关SA 接到位置“3”时，电路处于通路状态。电路中电流为
r
R E
I +=
端电压与输出电流的关系为： U 外 = E －U 内 = E －Ir
2. 开路（断路）：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 开关SA 接到位置“2”时，电路处于开路状态。
0=I ； 0==Ir U 内； E Ir E U =-=外 即：电源的开路电压等于电源电动势。
3. 短路：开关SA 接到位置“1”时，相当于电源两极被导线直接相连。电路中短路电流为：r
E I /=短
由于电源内阻一般都很小，所以短路电流极大。此时电源对外输出电压：0=-=r I E U 短
短路对电源来说属于严重过载，输出电流过大。如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。
课堂讨论：电源的外特性和电路的三种不同状态 四、小结：
1、电路欧姆定律及特点介绍。
2、电源的外特性和电路的三种不同状态。 五、作业：
第一章节复习题与例题
10分 5分
UI
t
W
p=
=
对于纯电阻电路，上式还可以写为
R
U
P
R
I
P
2
2=
=或
物理意义：一段电路上功率，跟这段电路两端电压和电路中
电流强度成正比。
单位：功的单位用焦耳（J），时间单位用秒（s），功率单位
为瓦特（W）。
1W=1J／s
这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器
的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化
的电路都适用。再者，这里是电场力做功，是消耗的总
电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。
课堂讨论：电功和电功率的含义及特点
三、电流的热效应
电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是
电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。
1．内容：电流通过导体时使导体发热的现象叫电流的热效
应。
2．含义：电流与它流过导体时所产生的热量之间的关系可
用下式表示：
Q的单位是J，这种热也称焦耳热。
即：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电
阻和通电时间成正比。
对于导体而言，根据欧姆定律，，所
以，电流做功完全用来生热，电能
转化为内能。
3．纯电阻电路中的电功和电功率
①电功，对所有电路中电阻的生热都适用。
结合纯电阻电路欧姆定律
讲授
10分
30分
，
②电功率，对所有电路中电阻的电热功率都
适用。
结合纯电阻电路欧姆定律
四、负载的额定值
为了使用电器安全、正常地工作，对用电器工作电压和功率
都有规定数值。
电气设备安全工作时所允许的最大电流、最大电压和最大功
率分别称为它们的额定电流、额定电压和额定功率。
电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态，也称
满载；
低于额定功率的工作状态称为轻载；
高于额定功率的工作状态称为过载或超载。
一般说来，由于过载很容易烧坏用电器，所以一般不允许出
现过载。用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，
用电器功率不是额定功率，而是实际功率。
用电器的实际功率：
U 、I 分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电
流。
课堂讨论：电流的热效应和负载的额定值
四、小结：
1、电功和电功率介绍。
2、电流的热效应和负载的额定值。
五、作业：
有一功率为60 W的电灯，每天使用它照明的时间为4小时，
如果平均每月按30天计算，那么每月消耗的电能为多少度？合
为多少J?
解：该电灯平均每月工作时间t = 4 ⨯ 30 = 120 h，则
W = P · t = 60 ⨯ 120 = 7200 W·h = 7.2 kW·h
即每月消耗的电能为7.2度，约合为3.6 ⨯106 ⨯7.2 ≈2.6
⨯ 107 J。
10分
5分
第1章电路的基本知识 知识要点解读 一、电路 1．电路的基本组成 电路是电流流过的路径。一个完整的电路通常至少要有电源、负载、连接导线、控制和保护装置4部分组成。 （1）电源 电源是供给电能的装置，它把其他形式的能转换成电能。 （2）负载 负载，也称用电设备或用电器，是应用电能的装置，它把电能转换成其他形式的能量。 （3）导线 导线把电源和负载连接成闭合回路，输送和分配电能。 （4）控制和保护装置 对电路起控制和保护作用。常见的控制和保护装置有开关、低压断路器（空气开关）和熔断器等。 2．电路的工作状态 电路的工作状态有通路、开路和短路3种。 （1）通路 通路是指正常工作状态下的闭合电路。 （2）开路 开路，又称断路，是指电源与负载之间未接成闭合电路，即电路中有一处或多处是断开的。 （3）短路 短路是指电源不经负载直接被导线相连。电路不允许无故短路，特别不允许电源短路。电路短路的常用保护装置是熔断器。 第1章第1页共6页
二、电路的基本物理量 电路的基本概念有电流、电压、电位、电动势、电阻、电能和电功率等。电路基本电量比较见表1.1。 表1.1基本电量比较 三、电阻器 电阻器是利用金属或非金属材料对电流起阻碍作用的特性制成，通常被称为电阻。它在电路中起分压、分流和限流等作用。 1.固定电阻器 固定电阻器是阻值不能改变的电阻器，文字符号为R。常见固定电阻器比较见表1.2。 第1章第2页共6页
表1.2 常见固定电阻器比较 2.可变电阻器 可变电阻器是阻值可变的电阻器，也称电位器，分为半可变电阻器和电位器。常见可变电阻器比较见表1.3。 表1.3 常见可变电阻器比较 3.电阻器的主要参数 （1）电阻器的型号 第1章第3页共6页
二、判断题 1．导体中的电流由电子流形成，故电子流动的方向就是电流的方向。(×) 2．电源电动势的大小由电源本身性质所决定，与外电路无关。(√) 3．电压和电位都随参考点的变化而变化。(×) 4．我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电动势的方向。(√) 三、问答题 1．电路主要由哪些部分组成它们的主要功能是什么 答：电路主要由电源、负载、导线和开关组成。电源是提供电能的装置；负载是实现电路功能的装置。导线是在电路中起连接作用。开关是控制装置。 2．简述电压、电位、电动势的区别。电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因是否一样 答：电压反映的是电场力在两点之间做功的多少，与参考点的位置无关。电位反映的是某点与参考点的电压，与参考点的位置有关。电动势反映的是其他形式的能转换为电能的能力。电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因不一样。
3．什么是电流电路中存在持续电流的条件是什么 答：电流是电荷定向移动形成的。电路中存在持续电流的条件是：电源电动势不为〇，且电路闭合。 4．用电流表测量电流时，有哪些注意事项 答：（1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。 （2）电流表必须串接到被测量的电路中。 （3）电流必须从电流表的正端流入负端流出。 （4）选择合适的量程。 四、计算题 1．在5 min内，通过导体横截面的电荷量为3．6 C，则电流是多少安合多少毫安 解: I=Q/t=(5×60)=（A）=12mA 答：电流是安，合12毫安。 2．在图1--2中，当选c点为参考点时，已知：U a=-6 V，U b=-3 V，U d=-2 V，U e=-4 V。求U ab、U cd各是多少若选d点为参考点，则各点电位各是多少 解：选c点参考点时Uc=0V Uab= Ua- Ub=（-6）-（-3）=-3V Ucd= Uc – Ud =0-（-2）=2V Ubd= Ub – Ud =（-3）-（-2）=-1V Ued= Ue – Ud =（-4）-（-2）=-2V 选d点为参考点Ud=0运用电压不随参考点变化的特点 Ucd= Uc – Ud = Uc –0=2VUc=2V ∵Ubd= Ub – Ud = Ub –0=-1V∴Ub=-1V ∵Ued= Ue – Ud = Ue –0=-2V∴Ue=-2V ∵Uab= Ua – Ub = Ua –（-1）=-3V∴Ua=-4V 答：Uab=-3V，Ucd=2V当选d点为参考点时Ua=-4V，Ub=-1V，Uc=2V，Ud=0，Ue=-2V。
2019至2020 学年第一学期 教师授课教案 类别： 授课专业班级： 课程：《电工基础》第一章电路基础知识开课时间： 总课时：40学时 使用教材： 授课教师： 教研室：
主要教学步聚与内容教学过程 设计 时间 分配 一、课堂组织 二、安全理念讲解 电工必须接受安全教育、掌握电工基本的安全知识，然后方可参加电工的实际操作。凡没有参加过安全教育、不懂得电工安全知识的学员，是不允许参加电工实习操作的。 三、新课导入： 电是一种自然现象，是一种能量，自然界的闪电就是电的一种现象。 电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥力和吸引力的一种属性。它是自然界四种基本相互作用之一。 电或电荷有两种：我们把一种叫做正电、另一种叫做负电。通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸，其吸引力或排斥力遵从库仑定律。 电是个一般术语，包括了许多种由于电荷的存在或移动而产生的现象。这其中有许多很容易观察到的现象，像闪电、静电等等，还有一些比较生疏的概念，像电磁场、电磁感应等等。 第一章电路基础知识 §1-1 电流和电压 一、电路 1.电路及其组成 电路：电流流通的路径。 电路的组成：电源、开关、负载和导线。 2.电路图：用电气符号描述电路连接情况的图，称电路原理导入新课 讲授 举例 2分 3分 5分 25分
图，简称电路图。 3.电路的功能： 1）进行能量的转换、传输和分配。 电能的传输示意图 2）实现信息的传递和处理。 扩音机电路示意图 课堂讨论：电路与电路图的结构及作用 二、电流 1．电流的形成：电荷的定向移动形成电流，移动的电荷又称载流子。 2．电流的方向：习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方画图示范 讲授 10分 15分 发电机 升压 变压器 降压 变压器 用电 设备 输电线 放大器 1 放大器 2 放大器 3 话筒
《电工基础》1-3章知识点汇总 第一章 第一节电路 一、电路的组成 1．电路：由等组成的闭合回路。 2．电路的组成: 。 (1) 电源：把能转化为能的装置。如：、等。 (2) 用电器：把能转变成的装置。 (3) 导线：金属线。作用：把电源产生的电能输送到用电器。 (4) 开关：起到作用。 二、电路的状态 1．通路（闭路）：电路各部分连接成，电流通过。 2．开路（断路）：电路断开，电路中电流通过。 3．短路（捷路）：电源两端或者电路中某些部分被导线直接相连，这时电源输出的电流不经过负载，只经过连接导线直接流回电源，这种状态叫做短路状态，简称 注意：短路时电流很，会损坏，应尽量。 三、电路图 1．电路图：用表示电路的图。 2．几种常用的标准图形符号。 第二节电流 一、电流的形成 1．电流：电荷的形成电流。 2．在导体中形成电流的条件： (1) (2) 二、电流 1．电流的大小 等于与的比值。 I =
2．单位：1A = 1C/s ；1mA = 10-3 A ；1μA = 10-6A 3．电流的方向 实际方向—规定： 定向移动的方向为电流的方向。 4．直流电：电流方向和强弱 的电流。 第三节 电阻 一、电阻 1．导体对电流所呈现出的阻碍作用。不仅金属导体有电阻，其他物体也有电阻。 2．导体电阻是由它 决定的。 例：金属导体，它的电阻由它的 决定。 3．电阻定律： R = 式中：ρ －导体的 。它与导体的几何形状 ，而与导体 和导体 有关（如温度）。 单位：R －欧姆（Ω）；l －米（m ）；S －平方米（m 2）；ρ－欧?米（Ω?m ）。 4．(1) 阅读P6表1-1，得出结论。 (2) 结论：电阻率的大小反映材料 的好坏，电阻率愈大，导电性能 愈 。 ρ ＜ 10-6 Ω?m ρ ＞ 107 Ω?m 10-6 Ω?m ＜ ρ ＜ 107 Ω?m 二、电阻与温度的关系 一般金属导体，温度升高，其电阻 。少数合金电阻，几乎不受温度影响，用于制造标准电阻器。 超导现象：在极低温（接近于热力学零度）状态下，有些金属（一些合金和金属的化合物）电阻 ，这种现象叫 现象。 3．电阻的温度系数： 。若温度为t 1时，导体电阻为R 1，温度为t 2时，导体电阻为R 2，则 α = 即 R 2 = 第四节 欧姆定律 一、欧姆定律 1．内容： I = 2．单位：U －伏特（V ）；I －安培（A ）；R －欧姆（Ω）。 注： (1) R 、U 、I 须属于同一段电路； (2) 虽R = R U ，但绝不能认为R 是由U 、I 决定的； (3) 适用条件：适用于金属或电解液。
第一章 电路基础知识 §1—1 电流和电压 一、填空题 1．电流流通的路径称为电路，通常电路是由电源、导线、负载和开关组成。 2．习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向，因此，电流的方向实际上与电子移动的方向相反。 3．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反。 4．电流分直流和交流两大类，凡电流的大小和方向都随时间的变化而变化的电流称为交流电流，简称交流；凡大小和方向恒定不变的电流称为直流电流，简称直流。 5．若3 min 通过导体横截面的电荷量是1.8 C ，则导体中的电流是0.01A 。 6．测量电流时，应将电流表串联接在电路中，使被测电流从电流表的正（+）接线柱流进，从负（-）接线柱流出；每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表的量程。 7．电压是衡量电场力做功能力的物理量；电动势表示电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极的能力。 8．电路中某点与参考点的电压即为该点的电位，若电路中a 、b 两点的电位分别为Ua 、Ub ，则a 、b 两点间的电压Uab=Ua-Ub ；U ba= Ub- Ua 。 9．参考点的电位为0，高于参考点的电位取正值，低于参考点的电位取负值。 10．电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。 11．测量电压时，应将电压表和被测电路并联，使电压表接线柱的正负和被测两点的电位一致。 12．如图1—1所示，电压表的a 应接电阻的C 端，b 应接电阻的d 端。电流表的a 应接电阻的c 端。 R11kΩ R21kΩV A a b + _c d a b - +c d I I
二、判断题 1．导体中的电流由电子流形成，故电子流动的方向就是电流的方向。(×) 2．电源电动势的大小由电源本身性质所决定，与外电路无关。(√) 3．电压和电位都随参考点的变化而变化。(×) 4．我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电动势的方向。(√) 三、问答题 1．电路主要由哪些部分组成?它们的主要功能是什么? 答：电路主要由电源、负载、导线和开关组成。电源是提供电能的装置；负载是实现电路功能的装置。导线是在电路中起连接作用。开关是控制装置。 2．简述电压、电位、电动势的区别。电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因是否一样? 答：电压反映的是电场力在两点之间做功的多少，与参考点的位置无关。电位反映的是某点与参考点的电压，与参考点的位置有关。电动势反映的是其他形式的能转换为电能的能力。电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因不一样。3．什么是电流?电路中存在持续电流的条件是什么? 答：电流是电荷定向移动形成的。电路中存在持续电流的条件是：电源电动势不为〇，且电路闭合。 4．用电流表测量电流时，有哪些注意事项? 答：（1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。 （2）电流表必须串接到被测量的电路中。 （3）电流必须从电流表的正端流入负端流出。 （4）选择合适的量程。 四、计算题 1．在5 min内，通过导体横截面的电荷量为3．6 C，则电流是多少安?合多少毫安? 解: I=Q/t=3.6/(5×60)=0.012（A）=12mA 答：电流是0.012安，合12毫安。 2．在图1--2中，当选c点为参考点时，已知：U a=-6 V，U b=-3 V，U d=-2 V，U e=-4 V。求U ab、U cd各是多少?若选d点为参考点，则各点电位各是多少? 解：∵选c点为参考点时Uc=0V Uab= Ua- Ub=（-6）-（-3）=-3V Ucd= Uc – Ud =0-（-2）=2V Ubd= Ub – Ud =（-3）-（-2）=-1V Ued= Ue – Ud =（-4）-（-2）=-2V 选d点为参考点Ud=0 运用电压不随参考点变化的特点∵Ucd= Uc – Ud = Uc –0=2V ∴Uc=2V a b d e 图1-2
一 .电工基础知识 1. 直流电路 电路 电路的定义: 就是电流通过的途径 电路的组成: 电路由电源、负载、导线、开关组成 内电路: 负载、导线、开关 外电路: 电源内部的一段电路 负载: 所有电器 电源: 能将其它形式的能量转换成电能的设备 基本物理量 1.2.1 电流 1.2.1.1 电流的形成: 导体中的自由电子在电场力的作用下作有规则的定 向运动就形成电流. 1.2.1.2 电流具备的条件: 一是有电位差,二是电路一定要闭合. 1.2.1.3 电流强度: 电流的大小用电流强度来表示,基数值等于单位时间内 通过导体截面的电荷量,计算公式为t Q I = 其中Q 为电荷量(库仑); t 为时间(秒/s); I 为电流强度 1.2.1.4 电流强度的单位是 “安”,用字母 “A”表示.常用单位有: 千安 (KA)、安(A)、毫安(mA) 、微安(uA) 1KA = 103A 1A = 103mA 1mA = 103uA 1.2.1.5 直流电流(恒定电流)的大小和方向不随时间的变化而变化,用大 写字母 “I”表示,简称直流电. 1.2.2 电压 1.2.2.1 电压的形成: 物体带电后具有一定的电位,在电路中任意两点之间的 电位差,称为该两点的电压. 1.2.2.2 电压的方向: 一是高电位指向低电位; 二是电位随参考点不同而改 变. 1.2.2.3 电压的单位是 “伏特”,用字母 “U ”表示.常用单位有: 千伏(KV) 、 伏(V)、毫伏(mV) 、微伏(uV) 1KV = 103V 1V = 103 mV 1mV = 103 uV 1.2.3 电动势 1.2.3.1 电动势的定义: 一个电源能够使电流持续不断沿电路流动,就是因为 它能使电路两端维持一定的 电位差.这种电路两端产生和维持电位差的能力就叫电源电动势. 1.2.3.2 电动势的单位是 “伏”,用字母 “E”表示.计算公式为 Q A E = (该公式表明电源将其它形式的能转化成电能的能力)其中A 为外力 所作的功,Q 为电荷量,E 为电动势. 1.2.3.3 电源内电动势的方向: 由低电位移向高电位 1.2.4 电阻 1.2.4.1 电阻的定义: 自由电子在物体中移动受到其它电子的阻碍,对于这种 导电所表现的能力就叫电阻. 1.2.4.2 电阻的单位是 “欧姆”,用字母 “R”表示. 1.2.4.3 电阻的计算方式为: s l R ρ = 其中l 为导体长度,s 为截面积,ρ为材料电阻率 铜ρ=0.017铝ρ=0.028 欧姆定律 1.3.1 欧姆定律是表示电压、电流、电阻三者关系的基本定律. 1.3.2 部分电路欧姆定律: 电路中通过电阻的电流，与电阻两端所加的电压 成正比,与电阻成反比,称为部分欧姆定律.计算公式为 R U I = I U R = U = IR
一 .电工基础知识入门 1. 直流电路 电路 电路的定义: 就是电流通过的途径 电路的组成: 电路由电源、负载、导线、开关组成 内电路: 负载、导线、开关 外电路: 电源内部的一段电路 负载: 所有电器 电源: 能将其它形式的能量转换成电能的设备 1. 基本物理量 1.2.1 电流 1.2.1.1 电流的形成: 导体中的自由电子在电场力的作用下作有规则的定 向运动就形成电流. 1.2.1.2 电流具备的条件: 一是有电位差,二是电路一定要闭合. 1.2.1.3 电流强度: 电流的大小用电流强度来表示,基数值等于单位时间内 通过导体截面的电荷量,计算公式为t Q I 其中Q 为电荷量(库仑); t 为时间(秒/s); I 为电流强度 1.2.1.4 电流强度的单位是 “安”,用字母 “A”表示.常用单位有: 千安(KA)、安 (A)、毫安(mA) 、微安(uA) 1KA = 103A 1A = 103mA 1mA = 103uA 1.2.1.5 直流电流(恒定电流)的大小和方向不随时间的变化而变化,用大写字母 “I”表示,简称直流电. 1.2.2 电压 1.2.2.1 电压的形成: 物体带电后具有一定的电位,在电路中任意两点之间的 电位差,称为该两点的电压. 1.2.2.2 电压的方向: 一是高电位指向低电位; 二是电位随参考点不同而改 变. 1.2.2.3 电压的单位是 “伏特”,用字母 “U”表示.常用单位有: 千伏(KV) 、 伏(V)、毫伏(mV) 、微伏(uV) 1KV = 103V 1V = 103 mV 1mV = 103 uV 1.2.3 电动势 1.2.3.1 电动势的定义: 一个电源能够使电流持续不断沿电路流动,就是因为 它能使电路两端维持一定的电位差.这种电路两端产生和维持电位 差的能力就叫电源电动势.
电工基础习题册第一章答案 电工基础习题册第一章答案 第一章电路基本知识1-1电流和电压I填写空白1。电流的路径称为电路。通常，电 路由电源、导体、负载和开关组成。2.通常规定正电荷运动的方向是电流的方向，因此电 流的方向实际上与电子运动的方向相反。3.金属导体中自由电子的运动方向与电流方向相反。4.电流分为直流和交流，其大小和方向随时间变化的电流称为交流电流，简称ac；恒定大小和方向的电流称为直流电，简称直流电。5.如果3分钟内通过导体横截面的电荷量 为1.8 C，则导体中的电流为0.01A。6.测量电流时，将电流表串联在电路中，使被测电 流从电流表的正极（+）端子流入，从负极（-）端子流出；每个安培计都有一个特定的测 量范围，称为安培计的测量范围。7.电压是测量电场力功率的物理量；电动势是指电源通 过电源内部将正极电荷从电源的负极侧移动到正极侧的能力。8.电路中某一点和参考点之 间的电压就是该点的电势。如果电路中a和B的电位分别为UA和UB，则a和B之间的电 压UAB=UA UB；uba=ub ua.9。参考点的电位为0，高于参考点的电位为正，低于参考点的 电位为负。10.电动势的方向规定为电源内部从负极到正极的方向。11.测量电压时，电压 表应与被测电路并联，使电压表端子的正负极与被测两点的电位一致。12.如图1-1所示，电压表的a应连接到电阻的端子C，B应连接到电阻的端子D。电流表的a端应连接到电阻器的C端。 二、判断题 1.导体中的电流是由电子流形成的，所以电子流的方向就是电流的方向。( ×) 2. 电源的电动势由电源本身的性质决定，与外部电路无关。(√) 3.电压和电势均随参考点 的变化而变化。( ×) 4. 我们规定，通过电源内部，主极指向正极的方向是电动势的方向。(√) 三、问答题 1.电路的主要部件是什么？它们的主要功能是什么？ 答：电路主要由电源、负载、导线和开关组成。电源是提供电能的装置；负载是实现 电路功能的装置。导线是在电路中起连接作用。开关是控制装置。2．简述电压、电位、 电动势的区别。电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因是否一样? 答：电压反映了两点间电场力所做的功，与参考点的位置无关。电势反映了某一点和 参考点之间的电压，该电压与参考点的位置有关。电动势反映了其他形式能量转化为电能 的能力。电源内部电荷移动的原因与电源外部电荷移动的原因不同。 3．什么是电流?电路中存在持续电流的条件是什么? 答：电流是由电荷的定向运动形成的。电路中持续电流的条件是电源的电动势不存在，电路闭合。
----【电工基础知识点笔记】---- 第一章电路的基本概念和基本定律 第一节电路与电路模型 一、电路的组成 1:电路：是电流的通路，是由一些电气设备和元器件为完成特定功能按一定方式联接而成的。 电源：电路中提供电能、电信号的设备。 负载：使用电能的设备。 2:原理电路图：为了画电路图时方便，人们用一些图形符号来代表各种电气设备和元器件，并将其连接。 二、电路模型 1:电磁特性：电阻：是一个限流元件。 电感：是能够把电能转化为磁能而存储起来的兀件。 电容：是一种容纳电荷的器件。 2:理想元件：在一定的条件下突出其主要的电磁特性，忽略其次要特性的元件。 理想电路元件：经理想化后，成为只有某种单一电磁性能的元件，是实际元器件的近似。 k 一一一一一一一一一一= % 3: N端元件：具有N个引出端钮的元件。 ---------- I I I __________________ * 4:电路模型：任何一个实际电路都可以用一些电路元件的组合来表示，从而得到的电路。 三、电路、网络和系统 1:电路：有理想元件组成的电路模型。 2:网络：较复杂的电路呈现的网状。 3:系统：由若干个电路单元组成以实现某种功能的有机整体。 4:信号：电路中反应信息特征的电流，电压。 5:激励：电路的输入信号。 6:响应：电路的输出信号。 第二节电路的基本物理量 一、电流 1:电流形成：电荷的定向移动。
2 :电流定义：单位时间内通过导体 横截面的电荷量。 正电荷移动的方向。（国际规定） 直流电流:大小和方向 都不随时间变化的电流。【用I 表示】 周期电流:大小和方向 均随时间周期 变化的电流。 交流电流：当周期电流 在一个周期内 的平均值为零 的电流。【用i 表示】 对于 直流，若在 时间t 内通过 导体横截面的电荷量为 Q ，则电流为 对于交流，若在时间dt 内通过导体横截面的电荷量为 dq ，则电流瞬间值为 ............ . ....... ..... ......... .. is 内通过导体 横截面 的电量为ic 时，电流为 1A 。 为了分析和计算电路的需要，可 任选其中一个方向作为电流的参考方向，并用箭头标明。 【当电流实际方向与参考方向一致时，则电流为正值；反之亦然。 】 电路中 ab 两点之间的电压表明 单位正电荷 由a 点转移到b 点时所获得或失去 的能量。 是衡量单位电荷在静电场中由于 电势不同所产生的能量差的物理量 。 【电荷在电路中流动时，一定有能量交换发生。 】 【如果正电荷由a 转移到b 时获得能量，则a 点为低电位端。反之亦然。】 直流电压：电压 大小和极性 都不随时间变化。【用U 表示】 交流电压：电压大小和极性均随时间周期性变化，且在一周期内平均值为零。【用u 表示】 当 电场力 将1C 的电量 从一点转移到另一点 所做的功为1J 时，两点间的 电压为1V 。 电压的 实际方向为 正极指向负极，即电压的正方向 为电位降低 的方向。 【Uab 表示由a 到b 是电位降低的方向； Uab=-Uba 】 电流参考方向与电压参考方向的选择 本是相互独立 的。 为了方便起见，对同一段电路， 电流参考方向由电压的“ +”极端志向“-”极端。——关联方向。 7 :电动势：在电源 内部,电源力将单位正电荷由负极移动到正极所做的功。 3 :电流方向: 4 :电流种类: 5 :电流公式: 6 :安培定义: 7 :参考方向: 二.电压 1 :电压定义: 2 :电压公式: 3 :电压种类: 4 :伏特定义: 5 :电压方向:
电工基础知识要点总纲 第一章 电路基础知识 1、库仑定律 真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离 的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同名电荷相斥，异名电荷相吸。公 式： 静电恒量。重要的物理常数K =9.0×109Nm 2/C 2 2、电流和电压 （1）、电路的组成：电源、开关、负载和导线。 （2）、电路的功能 进行能量的转换、传输和分配 实现信息的传递和处理 （3）、电荷的定向移动形成电流 习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向，因此电流的方向实际上与电子移动的方向 相反。 （4）、电场力将单位正电荷从a 点移到b 点所做的功，称为a 、b 两点间的电压，用U ab 表示。 电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的电位。 电路中任意两点之间的电位差就等于这两点之间的电压，即U ab = U a －U b ，故电压又 称电位差。 电路中某点的电位与参考点的选择有关，但两点间的电位差与参考点的选择无关。 （5）、电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极的能力用电动势表示，电动势的符号为 E ，单位为V 。电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。 3、电阻 导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积 4、欧姆定律 （1）、部分电路欧姆定律 （2）、全电路欧姆定律 电源电动势等于U 外和U 内之和。U = E －Ir （3）、电路的三种不同状态：通路 U 外 = E －U 内 = E －Ir 开路（断路） 短路 5、电功与电功率 （1）、电流所做的功，简称电功（即电能） W = UIt 电能的另一个常用单位是千瓦时（kW·h ）,即通常所说的1度电，它和焦耳的换算关系 为1 kW·h = 3.6×106 J （2）、电流在单位时间内所作的功称为电功率，用字母P 表示，单位为W 。 对于纯电阻电路，上式还可以写为 （3）、电流的热效应 电流通过导体时使导体发热的现象叫电流的热效应。Q = I 2Rt 电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态，也称满载； 低于额定功率的工作状态称为轻载； 高于额定功率的工作状态称为过载或超载。 t Q I =R U I =0=I 0==Ir U 内 E Ir E U =-=外r E I /=短0 =-=r I E U 短UI t W p ==R U P R I P 22==或
第一章电工基础知识 一、单选题 1、关于电路中各点的电位与参考点的选择，以下说法哪些是正确的（D）。P1 A、各点电位的大小与参考点的选择有关，但正负与参考点的选择无关 B、各点电位的大小与参考点的选择无关，但正负与参考点的选择有关 C、各点电位的大小和正负与参考点的选择都无关 D、各点电位的大小和正负与参考点的选择都有关 2、在电路中，内阻损耗的功率等于电源产生的功率与负载消耗功率（B）。P1 A、之和 B、之差 C、之积 D、之商 3、电路中两点之间的电位差（D）。P1 A、大小与参考点的选择有关，正负与参考点的选择无关 B、大小与参考点的选择无关，正负与参考点的选择有关 C、大小和正负与参考点的选择都无关 D、大小和正负与参考点的选择都有关 4、一般规定参考点的电位为(B)V。P1 A、-1 B、0 C、1 D、2 5、电荷的多少和位置都不变化的电场称为（A）。P1 A、静电场 B、有旋电场 C、均匀电场 D、复合电场 6、单位导线截面所通过的电流值称为（C）。P2 A、额定电流 B、负荷电流 C、电流密度 D、短路电流 7、1kV=(C)mV。P2 A、10 B、103 C、106 D、109 8、已知横截面积为40mm2的导线中，该导线中的电流密度为8 A/mm2 ，则导线中流过的电流为（D）。P2 J=I/S A、0.2A B、5A C、32A D、320A 9、电路中任意两点间电位（B）称为电压(或称电位差)。P2 A、之和 B、之差 C、之积 D、之商 10、电路闭合时，电源的端电压(C)电源电动势减去电源的内阻压降。P3 A、大于 B、小于 C、等于 D、远大于 11、（C）是衡量电源将其他能量转换为电能的本领大小的物理量。P3 A、电流 B、电压 C、电动势 D、电功率 12、电源电动势的大小等于外力克服电场力把单位正电荷在电源内部（B）所做的功。P3 A、从正极移到负极 B、从负极移到正极 C、从首端移到尾端 D、从中间移到外壳 13、用于分析回路电流与电源电动势关系的定律称为（A）。P5 A、全电路欧姆定律 B、电磁感应定律 C、部分电路欧姆定律 D、基尔霍夫定律 14、全电路欧姆定律表明, 在闭合回路中,电流的大小与电源电动势成正比,与整个电路的电阻成（B）。P5 A、正比 B、反比 C、正弦规律 D、不确定 15、在闭合电路中，当电源电动势大小和内阻大小一定时，若电路中的电流变大，则电源端电压的数值（B）。P5 A、越小 B、越大 C、不变 D、不一定 16、在电阻串联的电路中，电路的总电阻等于（B）。P6
1 第一章 电路的基本概念 序号 内 容 学 时 1 绪论 0.5 2 第一节 电路 1 3 第二节 电流和电压 4 第三节 电阻 1 5 第四节 部分欧姆定理 6 第五节 电能和电功率 1.5 7 本章小结与习题 8 本章总学时 4 第一节 电 路 一、电路的基本组成 1．什么是电路 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供 了路径。 图1-1 简单的直流电路 1． 电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、 电流、功率等概念。 2．掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。 3．掌握电阻定律、欧姆定律、焦尔定律，了解电阻与 温度的关系。 1．了解电路的三种工作状态特点。 2．理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。
2 图1-2 手电筒的电路原理图 2．电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分： (1) 电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 (2) 负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 (4) 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 3．电路的状态 (1) 通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定 的电压和电功率，进行能量转换。 (2) 开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3) 短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过 载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备 中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 二、电路模型(电路图) 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也 叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。例如，图1-2 所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的， 为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中 的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特 性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材 料、形状等非电磁特性不予考虑。 表1-1常用理想元件及符号
第一章电路基础知识 1.1 库仑定律 一、电荷 1、自然界中只有正、负电荷，电荷间作用力为“同性 相斥，异性相吸”。 2、电量 电荷的多少叫电量，电量的单位是库仑。1个电子电量e=1.6×10－19C。任何带电物体所带电量等于电子（或质子）电量或者是它们的整数倍，因此，把1.6×10－19C称为基元电荷。 二、库仑定律 1、库伦定律的内容 在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。若两个点电荷q1，q2静止于真空中，距离为r，则q1受到q2的作用力F12为 式中F 12、q 1 、q 2 、r诸参数单位都已确定，分别为牛（N）、 库（C）、库（C）、米（m）由实验测得
k = 9×109 N ·m 2／C 2 q 2受到q 1的作用力F 21与F 12互为作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，统称静电力，又叫库仑力。 2、注意事项： （1）、库仑定律只适用于计算两个点电荷间的相互作 用力，非点电荷间的相互作用力，库仑定律不适用。 （2）、应用库仑定律求点电荷间相互作用力时，不用 把表示正、负电荷的“＋”、“－”符号带入公式中，计算过程中可用绝对值计算，其结果可根据电荷的正、负确定作用力为引力或斥力以及作用力的方向。 三、例题讲解， 【例题1】两个点电荷电荷量C q 61104-⨯-=， C q 6 210 2.1-⨯-=，在真空中的距离m r 4.0=，求两个点电荷 间作用力的大小及方向。 解：根据库仑定律 N r q q k F 27.04 .0102.110 41092 6 6 9 2 21=⨯⨯⨯⨯ ⨯==-- 作用力的方向在两个点电荷的连线上。因为同带负电荷， 所以作用力为斥力。 【例题2】两个点电荷分别带电荷量A q 和B q ，当它们间的距
1 第一章 电路的基本概念 序号 内 容 学 时 1 绪论 0.5 2 第一节 电路 1 3 第二节 电流和电压 4 第三节 电阻 1 5 第四节 部分欧姆定理 6 第五节 电能和电功率 1.5 7 本章小结与习题 8 本章总学时 4 第一节 电 路 一、电路的基本组成 1．什么是电路 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 2．电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分： (1) 电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 (2) 负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 图1-1 简单的直流电路 1． 电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、 电流、功率等概念。 2．掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。 3．掌握电阻定律、欧姆定律、焦尔定律，了解电阻与 温度的关系。 1．了解电路的三种工作状态特点。 2．理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。
图1-2 手电筒的电路原理图 (3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 (4) 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 3．电路的状态 (1) 通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。 (2) 开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3) 短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 二、电路模型(电路图) 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。例如，图1-2所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。 第二节电流和电压 一、电流的基本概念 电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向)，其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)，用符号I 或i(t)表示，讨论一般电流时可用符号i。 设在∆t =t2－t1时间内，通过导体横截面的电荷量为∆q= q2－q1，则在∆t时间内的电流强度可用数学公式表示为 表1-1常用理想元件及符号 2