电工学第一章直流电路
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第1章直流电路1.1某负载为一可变电阻器,由电压一定的蓄电池供电,当负载电阻增加时,该负载是增加了?还是减小了?答:负载的增减指负载消耗的电功率的增减。
负载消耗的电功率P=U2/R L,蓄电池电压一定即式中U不变,当R L增加时,P 减小,故该负载减小了。
1.2某电源的电动势为E,内电阻为R0,有载时的电流为I,试问该电源有载时和空载时的电压和输出的电功率是否相同,若不相同,各应等于多少答:负载的增减指负载消耗的电功率的增减。
负载消耗的电功率P=U2/R L,蓄电池电压一定即式中U不变,当R L增加时,P 减小,故该负载减小了。
1.3今需要一只1W、500kΩ的电阻元件,但手头只有0.5W、250kΩ和0.5W、1MΩ的电阻元件许多只,试问应怎样解决? 答:可将二个0.5W、250kΩ的电阻串联使用或将二个0.5W、1MΩ的电阻并联使用。
这样,不仅总电阻值符合要求,而且各电阻在实际工作时消耗的电功率和通过的电流也不超过各自的额定功率和额定电流。
1.4有些同学常常把理想电流源两端的电压认作零,其理由是: 理想电流源内部不含电阻,则根据欧姆定律, U=RI=0×I=0。
这种看法错在哪里?答:这种看法显然不正确。
U=RI只适用于理想电阻元件,对理想电流源不适用,理想电流源只有在短路时两端的电压才等于零。
1.5凡是与理想电压源并联的理想电流源其电压是一定的,因而后者在电路中不起作用;凡是与理想电流源串联的理想电压源其电流是一定的,因而后者在电路中也不起作用。
这种观点是否正确?答:这种观点不正确。
与理想电压源并联的理想电流源不影响电路其余部分的电压和电流,但会影响理想电压源的电流;与理想电流源串联的理想电压源也不影响电路其余部分的电压和电流,但会影响理想电流源的电压。
1.6.在应用∑RI= ∑E列回路方程式时,按I与E的参考方向与回路方向一致时前面取正号,否则取负号的规定,RI和E 可否放在等式的同一边?答:根据I 和E 取正负号的规定,RI表示电位降、E表示电位升,故不可放在等式的同一边。
第一章直流电路本章教学要求:1、了解电路的组成和状态,理解有关基本物理量的定义,熟记它们的单位和符号;2、掌握欧姆定律,熟悉电路的三种状态。
3、了解电流热效应的应用与危害,了解负载额定值的意义;4、熟练掌握电阻串联、并联和混联电路的特点及其应用;5、了解基尔霍夫定律。
6、会用万用表测量电压、电流和电阻。
重点:1.电路的基本定律(欧姆定律、基尔霍夫定律);2.电位的计算。
3、电阻串并联计算。
难点:1.电源与负载电压方向的判别方法;2.基尔霍夫电压方程的列写。
教学方法:讲授法、讲练结合、启发式§1-1 电路及其基本物理量一、电路:电流流通的通路,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。
1、电路的作用(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理2、电路的组成和状态组成部分:电源、负载、导线、控制装置。
状态:通路、开路(断路)、短路二、电流1、电流的形成:电荷有规则的定向移动形成电流。
2、电流的大小:是指单位时间内通过导体横截面的电荷,即I=Q/t ,电流用符号I 表示,单位是安培(A )。
3、电流的方向:正电荷移动的方向。
4、电流的换算关系:A 101kA 3=A 101mA -3=A 10mA 10A 1-6-3==μ三、电压、电位和电动势1、电压(1)概念:电场力将单位正电荷从a 点移到b 点所做的功,称为a 、b 两点的电压,用U ab 表示。
电压单位是伏特(V )。
(2)方向:高电位 → 低电位,电位降低的方向。
(3)换算关系:2、电动势(1)概念:在电源内部外力将单位正电荷从电源的负极移动到电源正极所做的功,是衡量电源移动正电荷的能力的物理量,符号为E ,单位为伏特(V )。
(2)方向:在电源内部由负极指向正极。
3、电位(1)概念:电路中某点与参考点之间的电压称为该点的电位。
选定参考点电位为零,电位的单位也是伏特(V )。
(2)电压与电位的关系:电路中任意两点之间的电压等于这两点之间的电位差,即U ab =U a -U b ,故电压又称电位差。