《电工技术》项讲义目二认识直流电路

三极管
总结词
三极管是直流电路中常用的元件，用于 放大信号和控制电流。
VS
详细描述
三极管是一种半导体元件，其作用是放大 信号和控制电流。在直流电路中，三极管 可以用来放大信号、开关电路和组成各种 逻辑功能等。三极管的类型有很多种，如 NPN三极管、PNP三极管和场效应管等 ，每种类型的三极管都有其特定的应用场 景。
电容器
总结词
电容器是直流电路中常用的元件，用于储存电荷。
详细描述
电容器是一种储能元件，其作用是储存电荷。在直流电路中，电容器可以用来 平滑电流、过滤噪声和稳定电压等。电容器的容量通常由其电极面积和间距决 定，常见的电容器有电解电容、陶瓷电容和薄膜电容等。
电感器
总结词
电感器是直流电路中常用的元件，用于储存磁场能量。
基尔霍夫定律是电路分析中的重要定律，它 包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律， 用于解决复杂电路问题。
基尔霍夫电流定律指出，在任意一个封闭的 电路中，流入节点的电流总和等于流出节点 的电流总和。基尔霍夫电压定律指出，在任 意一个封闭的电路中，沿着闭合回路的电压 降总和等于零。这两个定律是解决复杂电路 问题的基础。
详细描述
电感器是一种储能元件，其作用是储存磁场能量。在直流电路中，电感器可以用来滤波、隔离和延迟电流等。电 感器的电感量通常由其线圈匝数、直径和磁芯材料决定，常见的电感器有空心线圈电感、磁芯电感和铁芯电感等。
二极管
总结词
二极管是直流电路中常用的元件，用于单向导电。
详细描述
二极管是一种半导体元件，其作用是单向导电。在直流电路中，二极管可以用来整流、开关和保护电 路等。二极管的类型有很多种，如硅二极管、锗二极管和肖特基二极管等，每种类型的二极管都有其 特定的应用场景。

•
W Uab = Q
（1-4）
• 在国际单位制中电压的单位为伏特，简称伏(V)
实用中还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(V)等。
• 它们之间的换算关系是
•
1kV＝103V 1V＝103mV 1mV＝103V
• 规定电压的实际方向是从高电位端指向低电位端。
其方向可用箭头表示，也可用“+”“–”极性表示。 它还可以用双下标表示，如Uab表示电压方向由a指
• 当＞0时，表示元件吸收(消耗)功率，是负载性 质；当＜0时，表示元件实际提供(发出)功率，是电 源性质。
• 根据能量守恒定律，电源输出的功率和负载吸收
的功率应该是平衡的。
• 【例】电路中各元件电压和电流的参考方向如
图1-11所示。已知
I1 I2 2A I 3 1A
• I 4 = 3A，U1 = 3V，U 2 = 5V，U 3 = U 4 = 2V
括开关和导线等）三部分组成。 • 电源把其他形式的能量转换为电能，负载取用电
能，它把电能转换为其他形式的能量，中间环节 把电源和负载连接起来，为电流提供通路，把电 源的能量供给负载，并根据负载需要接通或断开 电路。
• 最简单的电路是手电筒电路，其电路组成的三 个部分是：电源——干电池，负载——小灯泡，中 间环节——开关和筒体金属连片。如图1-1所示。
2．电流的参考方向
• 电流的参考方向，也称假定正方向，可以任意选定， 在电路中用—个箭头表示，且规定当电流的实际方
向与参考方向一致时，电流为正，即 ＞i0。如图1-
5a所示；当电流的实际方向与参考方向相反时电
流为负值，即 ＜i0。如图1-5b所示。
电流参考方向
i
a

(+) ...
____
...... 3)器件上印有二极管符号
负板 (―)
4)较长的为正极，较短的为负极
观察法判别二极管正负极
oc
本章小结
• 1）电流所通过的路径称为电路。电路一般由电源、负载、 开关和连接导线四部分组成。电路分为通路、断路和短路 三种状态。
Q = 12 Rt
nu
2.3电阻及电阻器
2.3.1电阻与电阻定律 导体对电流的阻碍作用叫电阻
电阻和电阻器
上 —定材料制成的导体，电阻和它的长度成正比，和它的截面积成反比,
这个结论叫做电阻定律。R= S
几种常见材料的电阻率
材料名称 电阻率p/
材料名称
电阻率p/ Q，m
银 铜 铝 低碳钢 铂
1.65X10-8 1.75X10-8 2.83X10-8 1.3 X10-7 1.06 X10-7
28 _____________
般直流电路的分析
例题如图所示电路中，已知E1=3V,E2=15V, R1=3Q,R2=6Q,R3=2Q,试用戴维宁定理求通过R3的电流 及 R3两端电压U3。
电动势禺。
[ ? I = E1 + E2 = 2115 = 2 A R +R 3+6 US = UOC = E2 - IR2 = 15 - 2 X 6 = 3V
上的电压降S。
解：根据全电路欧姆定律
二 二 = / 丄 12/ IA
R + r (10 + 2)Q
■
\ Ur
负载两端电压 UR=IR=1AX10Q=10V
电源内阻上的电压降为Ur=lr=1AX2Q=2V
nu
2.4欧姆定律及其应用

寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
直流电路知识教学内容（约70分钟）
7.电感(L)： 表明电路产生磁能力的物理量。单位：H（亨利）
电感有一种阻碍交流电变化的作用，称它为感抗。 XL=UL/IL
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课程简介（约5分钟）
➢ 一、电工基础知识 ➢ 二、常用工具、用具、量具 ➢ 三、油气集输知识 ➢ 四、油气集输工艺流程 ➢ 五、油气集输工艺流程的绘制和识读 ➢ 六、离心泵
直流电路知识教学内容（约70分钟）
5.电功率(P) ：单位时间内电流所做的功，叫电功率。
单位：W
P=W/t=UIt/t=UI=U2/R
能量的转化
U：电压 ，V
R：电阻 ，Ω
I： 电流 ，A
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方J向：：电正流电密荷度运A动/m的m方2向或负电荷运动的反方向 I：电流强度 A
单S位：：导A体k横A截m面A积 μmAm2
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直流电路知识教学内容（约70分钟）
直流电路知识教学内容（约70分钟）
8.电容(C)：电容器储存电荷的能力。
任何两块金属导体，中间用不导电的绝缘材料隔开就形成了 一个电容器。

电压参考方向的标注方法
选定参考方向后，才能对电路进行分析计算。
u为正值，说明电压的实际方向与参考方向一致， u为负值，说明电压的实际方向与参考方向相反。
例2.1
• 在如图2-6所示的电路中，方框泛指电路中的一般 元件，试分别指出图中各电压的实际极性。
电压与电流参考方向的关联
对一个元件，电流参考方向和电压参考 方向可以相互独立地任意确定，但为了方便 起见，常常将其取为一致，称关联方向；如 不一致，称非关联方向。
R C +
图2-1 理想电阻、电容元 件模型符号
Us
R
图2-2 电路模型图
（二）
电路的基本物理量
1. 电流及其参考方向
电荷的定向移动形成电流。
电流的强弱用电流强度表示，简称电流。
电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。
dq i (t ) dt
电流强度
dq i (t ) dt
式中dq 为通过导体横截面的电荷 量，若dq/dt为常数，这种电流叫做 恒定电流，简称直流电流，常用大 写字母I表示。 电流的单位是安培（A），简称 安。 1A＝103 mA＝106μA， 1 kA＝103A
－
P>0，吸收15W功率。
例 2.2
I=2A
（c）非关联方向，
P=-UI=-4×2=-8W，
+
－
U=4V (c) I=-5A
P<0，产生8W功率。 （d）关联方向，
－
U=-6V ( d)
+
P=UI=(-6)×(-5)=30W，
P>0，吸收30W功率。
（三） 基尔霍夫定律
1874 年 , 德国物理学家基尔霍夫首先阐明了复杂电路中电 流与电压的两条定律。 • 1. 电路中几个常用名词

灯泡
在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。 第10页/共93页
11
三 电路的基本物理量及其正方向
第11页/共93页
12
在电路分析中
物理量的方向：
实际方向：物理中对电量规定的方向 ；
实际方向 正方向（参考方向
）
在分析计算时，对电量
正方向（参考方向）：
人为规定的方向。
第12页/共93页
13
第15页/共93页
16
四 欧姆定律
第16页/共93页
17
流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
即：R=U/ I
可见，U上升，I下降，R具有对电流变化起阻碍作用的物理性质。
电阻单位： （欧姆欧）姆，定1律表=示1式V中/ 可1A带正负号。
根据在电路图中所选电压或电流的正方向的不同，
当电压和电流正方向一致时：U=IR ， 见左图
一条过原点的直线。
线性电阻的伏安特
性 第20页/共93页
21
六 电功率和电能
电功率
电器设备在单位时间内消耗（转换）的电能。简称功 率，用P表示
在直流电路中：P=UI，单位：W（瓦）
电能
电器设备在工作时间内消耗的电能用A表示。
A=Pt=UIt 设备功率1千瓦，使用时间1小时，耗电量为1KWh，即1 千度电。
即：在任一结点上，各电流的代数和为0。
方向
在该表达式中，一般规定： 流入结点的电流方向为正，流出为负。反之亦然
。
第33页/共93页
34
基尔霍夫电流定律的扩展
基尔霍夫定律也可推广应用于包围部分电路的任一假设的 闭合面，即广义节点。
例一
例二 I=?
R

总Байду номын сангаас本次课内容5分
重点和难点
重点：电阻的串联电路，电阻的并联电路。
难点：电阻的串联电路、并联电路的分析。
复习思考题，作业题
P60：第3题；第4题。
如有答疑、质疑请记录
教案
授课日期：年月日教案编号：2-2
教学安排
课型：理实一体化
教学方式：启发式讲授法
教学资源
多媒体课件、教材
授课题目（章、节）
项目2直流电阻电路的测试与分析
任务2.1简单电路的测试分析与电阻间的等效变换
2.1.1电阻串并联等效变换（二）
教学目的与要求
掌握电阻混联电路的等效电阻的化简方法；能应用电阻串、并联电路的特点分析和计算简单电路。
教学内容和时间安排
授课内容
回顾和复习上次课的重要知识点：电阻的串联电路、并联电路的特点；习题讲解。30分钟
2.1.1电阻串并联等效变换（二）
任务2.2基尔霍夫定律的研究与应用
2.2.1基尔霍夫定律
教学目的与要求
掌握基尔霍夫两个定律及有关计算。
教学内容和时间安排
授课内容
回顾和复习上次课的重要知识点：电阻的Y形网络和Δ形网络的等效变换；习题讲解。20分钟
2.2.1基尔霍夫定律
1．实训2-2：基尔霍夫定律的研究（课外预习时学生先做，课堂上老师分析）15分
回顾和复习上次课的重要知识点：基尔霍夫两大定律。10分钟
2.2.2支路电流法
1．支路电流法分析方法和步骤（理解、掌握）10分
2．分析例题与学生练习（掌握）45分
3．实训2-3：验证支路电流法（掌握）20分
总结本次课内容5分
重点和难点
重点：用支路电流法求解支路电流及其他电路参数。

变压器、传输线
工商大学
电源---提供电能的装置
1、电路的组成 中间环节----传输、分配电能的作用 负载----取用电能的装置 电能的传输和转换
2、电路的作用 信息的传递和处理
二、电路中物理量的参考方向
电流
电路中的物理量 电压
电动势
物理量的实际方向
物理量
单位
实际方向
电流 I A、kA、mA、 正电荷移动的方向
R3 IR3
E1
E2
B
解决方法
(1) 在解题前先人为地设定一个正方向，作为参考方向。 (2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关
系的代数表达式。 (3) 根据计算结果确定实际方向：
若计算结果为正，则实际方向与假设方向一致； 若计算结果为负，则实际方向与假设方向相反。
1、正方向（参考方向）的定义： 在分析计算时，对电量人为规定的方向
的情况。
与 U R 的方向一致
UR
UR IR R
假设:
a
IR b
I
R
与
U 的方向相反 R
UR
UR IR R
三、电路的三种工作状态
1、有载工作状态 aI
RO
+
Uab RL
-E b
I E
R R
0
L
RL越小，I越大，RL小称为
负载重、RL大称为负载轻
Uab
伏安特性
E
U ab
S
R
L
恒压源中的电流由外电路决定
Ia
US
+ _
Uab
2 R1
R2
2
b
例 设: US=10V 则： 当R1接入时 ： I=5A 当R1 R2 同时接入时： I=10A

电路分析：直 流电路分析相 对简单，易于 理解和掌握
2
直流电路的基本定 律
欧姆定律
欧姆定律是直流电 路的基本定律之一， 描述了电流、电压 和电阻之间的关系。
01
欧姆定律的数学表 达式为：I = U/R， 其中I表示电流， U表示电压，R表 示电阻。
02
欧姆定律表明，在 直流电路中，电流 与电压成正比，与 电阻成反比。
02
电源等效变换可以方便地分析直流电路中的电压和电流关系
03
电源等效变换可以应用于各种直流电路，如串联电路、并联电路和混联电路
04
电源等效变换可以帮助我们更好地理解和分析直流电路中的各种现象和规律
电路的动态分析
动态分析的概念：研究电路中电压、电流等物理量 随时间的变化规律
动态分析的方法：采用微积分的方法，对电路中的 电压、电流等物理量进行微分和积分
电路图：表示电 路连接关系的图 形，如电路原理 图、接线图等
直流电路的特点
电流方向：电 流始终沿一个 方向流动
电压大小： 电压大小保 持不变
电阻特性：电 阻值不随电压、 电流的变化而 变化
电容特性：电 容值不随电压、 电流的变化而 变化
电感特性：电 感值不随电压、 电流的变化而 变化
电源特性：电 源电压大小和 极性保持不变
和控制的作用
直流电子电路
直流稳压电源： 为电子设备提 供稳定的直流 电压
直流放大器： 将微弱的直流 信号放大
直流滤波器： 去除直流信号 中的噪声和干 扰
直流稳流器： 保持直流电流 的稳定
直流开关电路： 控制直流电路 的开关状态
直流电源管理： 对直流电源进 行管理和保护
谢谢
的。
直流电可以 用于各种电 子设备，如 电池、充电

（a）
（b）
△形联结变换为Y形联结
R1
R31 R12 R12 R31 R23
❖ △形网络变换为Y形网络的一般表达式为：
R2
R12 R23 R12 R31 R23
Y
形网络电阻
△形网络相邻电阻的乘积 △形网络电阻之和
R3
R31 R23 R12 R31 R23
❖
Y形网络变换为△形网络的一般表达式为：R12
（2）根据KCL列出关于节点电压的电路方程。 可先算出各节点的自电导、互电导及汇集到本节点 的已知电流代数和，然后直接代入节点电流方程。
（3）将方程式联立求解，得出各节点电压。
（4）选取各支路电流的参考方向，根据欧姆定律找出 其他待求量与各节点电压的关系进而求解。
❖ 例2-7-1 试用节点电压法求图示电路中各支路的电流。
111
1
R R1 R2
Rn
R R1R2 R1 R2
例2-1-4 在两个电阻并联电路中，R1＝200，通过 R1的电流I1＝0.2 A，通过整个并联电路的总电流 I＝0.8 A，求：R2和通过R2的电流I2。 ❖ 解：流相加，即： I＝I1＋I2，
则： I2＝I－I1＝ 0.8－0.2＝0.6（A） 由欧姆定律得
U＝I1R1＝0.2×200＝40（V） R2＝U/I2＝40/0.6≈66.7（）
❖ 三、电阻的混联
❖ 既有电阻串联又有电阻并联的电路叫作电阻的混联 电路。
❖ 计算混联电路的等效电阻，步骤大致如下： （1）把电路整理和简化成容易看清的串联或并联
关系。 （2）根据简化的电路进行计算。
2-2 电压源与电流源
1
(A)
I3 I2 I1 2 1 1 ( A )

2021/4/14
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
i (t) q t
式中，t 为很小的时间间隔，时间的国际单位制单位为 s (秒)， 电荷量 q 的国际单位制为库仑 (C)。电流 i(t) 的国际单位制 为A (安培) 。
如果设任一电阻元件在温度 t1 时的电阻值为 R1，当温度升高
到 t2 时电阻值为 R2 ，则该电阻在 t1 ~ t2 温度范围内的(平均)温度
系数为
R2 R1
R1(t2 t1)
值随着如温果度R2的>升R高1 ，而则增大>；0如，果将
R R2
称为正温度系数电阻，即电阻
< R1，则 < 0，将 R 称为负
2021/4/14
控制电路工作状态的器件或设备(如 开关等)。
将电器设备和元器件按一定方式连接 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)：电路断开，电路中没有电流通过，又称 为空载状态。
2021/4/14
图1-2 手电筒的电路原图
表 1-3 常用理想元件及符号
2021/4/14
第二节 电流
一、电流的基本概念 二、直流电流 三、交流电流
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一、电流的基本概念 电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流，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荷量，电流用符号 I 或 i(t)表示， 讨论一般电流时可用符号 i 。

《电工技术基础与技能》
第二章 用万用表测量直流电压和 直流电流
L/O/G/O
课件
实训项目一 用万用表测量直流电压和直流电流
1．认识万用表面板
刻度盘 三极管测量插孔
红表笔插孔 黑表笔插孔
பைடு நூலகம்机械调零旋钮
欧姆调零旋钮 挡位选择开关 高电压测量插孔 大电流测量插孔
（1）认识刻度盘
欧姆刻度线
直流电压、交流电压、 直流电流刻度线
（a）挡位正确
（b）挡位过大
选择合适挡位
（c）挡位过小
3．用万用表测量直流电压
然后将表笔并接于被测电压两端，红表笔接被测直流电压的高电位处（正极），黑表笔 接被测直流电压的低电位处（负极），表笔不能接反，否则指针向最左边偏转，甚至有可 能损坏万用表的指针。
最后根据之前选取的挡位和指针当前指示的位置即可读出被测直流电压的数值。 图所示为用万用表测量某一1.5 V干电池的直流电压的方法。
② 查看欧姆挡位。图 中挡位为“×1 kΩ”
作业：
1、万用表的档位开关有哪些？ 2、万用表测量直流电的步骤？ 3、万用表欧姆调零的步骤
谢谢欣赏
L/O/G/O
挡位 ×1 Ω ×10 Ω ×100 Ω ×1 kΩ ×10 kΩ
读数 11×1 Ω＝11 Ω 11×10 Ω＝110 Ω 11×100 Ω＝1 100 Ω 11×1 kΩ＝11 kΩ 11×10 kΩ＝110 kΩ
图中指针位置在不同欧姆挡位下的读数
3．用万用表测量电阻
用万用表测量电阻，要选用欧姆挡。MF-47型指针式万用表的欧姆挡有×1 Ω，×10 Ω， ×100 Ω，×1 kΩ和×10 kΩ。
红、黑表笔并接 于被测电阻两端
3．用万用表测量电阻

22..55 电电阻阻的的串串联联与与并并联联
2.5.1 电阻串联
等效于一个电阻
I
+
+
R1
U1
－
+
U
R2
U2
－
I1 I2 .. .I.n
I
+
U
R
+
－
Rn
Un
－
－
R R 1 R 2 .. R .n .
电流处处相等，串联分压
U U 1 U 2 .. U .n . U 1 R 1 I,U 2 R 2 I,...
3
电能是计量电流所作的功的多少还是计量 电流作功的快慢的？
查看答案
2.32 电电阻路与的电基阻本的物识理别量和及测其量测量
2.3.1 电阻与电阻定律
实验证明：导体的电阻 R (Ω) 与它的长度 L (m) 成正比，与它的横截面 积 S( m2) 成反比，与导体材料的电阻率 ρ 有关,即电阻定律。
用电时间 (算出一个月多少小时) 30× 5h = 150h
本月用电量 W = Pt = 0.48kW×150h = 72kW·h
电动势：电源力在电源中将正电荷从电源负极移送到正极所作的功与被移送电
量之比叫做电源电动势： E W
q
电位：电场力将正电荷从参考点移送到电场中某点所作的功与被移送电量之比
保险扣：用户不能私自拆
火线出 1k h W 3 .6 16J 0
零线出
2.2.3 电能和电功率
PWUItUI1k h W 3 .6 16J 0 tt
例：一间教室有 40W 荧光灯 12 盏，平均每天用 5h，若一个月 以 30 天计，问每月用电共多少度？