电工基础(第五版)第一章电路基础知识

电能传输示意图
二是进行信息的传递和处理。
扩音器电路示意图 电路在生产生活中的应用
三、电路图 1.电路原理图
用电气符号描述电路连接情况的图称为电路原理图,简称电路图或原理图。它主要反 映电路中各元件之间的连接关系,并不考虑各元件的实际大小和相互之间的位置关系。
手电筒电路原理图
电风扇电路原理图
2.原理框图
电导率 电阻率的倒数称为电导率，用符号σ 表示，单位为西门子/米(S/m)，它表示电流通过 的难易程度，其数值越大，表示电流越容易通过。
典型物质的电阻率
有一类导电能力介于导体和绝缘体之间的物体，它们的导电性能受外界条件的影响很大， 温度的变化、光照的变化、掺入微量其他物质等都可能使其导电性能发生显著的变化，这类物 体称为半导体。
禁止用湿手去拔插头或扳动电气开关，也不要用湿毛巾去擦拭带电的电气设备等，以 免触电。
一旦发生电线或电气设备起火，在带电状态下，决不能用水或泡沫灭火器灭火，应迅 速切断电源，使用不导电的干粉灭火器等进行灭火。
电路的组成
电源是把其他形式的能量转换为电能的装置。 负载是消耗电能的装置, 也称为用电器。负载的作用是把电能转换为其他形式的能量。 控制装置及导线用于连接电源和负载,使它们构成电流的通路,把电源的能量输送给负 载,并根据需要控制电路的通、断。 保护装置保证电路的安全运行。
二、电路的基本功能
电路的基本功能有两大类。 一是进行能量的传输、分配和转换。
§1—1 电路和电路图 §1—2 电流和电压 §1—3 电阻 §1—4 电功和电功率
§1—1 电路和电路图
1.了解电路的基本组成和基本功能。 2.了解电路图的基本类型。 3.能说出电路图中常用电气元件图形符号的含义。
一、电路的基本组成
手电筒电路
电风扇电路
电路的组成
电路由电源、负载、控制装置及导线组成。
原理框图也简称框图,它是一种用矩形框、箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概 况的电路图。
框图主要用来体现电路的大致组成情况和工作流程,更多应用于描述较为复杂的电气系
统。
框图
3.印制电路图 由于电路板的制作一般先要用印刷油漆的方法将需要保留铜箔处覆盖,所以这种电路元 件的安装图称为印制电路图。
印制电路图
一、电流 1.电流的方向 电荷的定向移动形成电流,移动的电荷又称载流子。
金属导体中
电解液中 电流的形成
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自由电子移动 的方向相反。
电流的方向
2.电流的大小 电流的大小称为电流强度，简称电流，是指单位时间内通过导体横截面的电荷量, 即:
式中,I、Q、t的单位分别为安培(A)、库仑(C)、秒(s)。常用的电流单位还有毫安 (mA)和微安(μA)。
稳恒直流电
脉动直流电
交流电
电流的分类
小灯泡电路是由直流电源(干电池)供电的，称为直流电路；电风扇电路是由交流电 源供电的，称为交流电路。
直流电路
交流电路
可先任意假定一个电流的参考方向，然后根据电流的参考方向列方程求解。
电流的参考方向和实际方向
4.电流的测量
电流表的接法二、电压、电位和电动势 1电压外力克服电场力做功
直流电动势的方向
4.电压的测量
直流电压表的接法
§1—3
电阻
1.了解电阻率的概念和电阻的计算式。 2.了解常用电阻器的主要参数及部分敏感电阻器的特点。 3.能用万用表正确测量电阻,并能用兆欧表正确测量绝缘电阻。
一、电阻和电阻率 当电流通过导体时，由于作定向移动的电荷会和导体内的带电粒子发生碰撞，所
以导体在通过电流的同时也对电流起着阻碍作用，这种对电流的阻碍作用称为电阻。
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，计算公式:
式中的比例常数ρ 称为材料的电阻率，单位名称为欧姆米,简称欧米，用符号Ω·m 2
表示；l、S 的单位分别为m、m 。
电阻率的大小反映了物体的导电能力。电阻率很小、容易导电的物体称为导 体；电阻率很大、几乎不能导电的物体称为绝缘体。
箭头表示
极性符号
双下标表示
参考方向由正指向负 参考方向由a指向b表示
通常规定交流36V 以下及直流48V 以下为安全电压，在潮湿、高温、有导电尘 埃的环境中应使用12V 电压。
2.电位 在电路中任意选定一点作为参考点(即零电位点)，则电路中某一点与参考点之 间的电压即为该点的电位。电位的单位是伏特(V)。通常用V 或φ 表示。
四、电路原理图常用图形符号
在一定条件下对实际电气元件加以理想化,只考虑其中起主要作用的某些性能 时,称其为理想元件。
一个实际电路由一些理想元件连接而成,成为实际电路的电路模型。
常用图形符号 常用电气元件的图形符号及文字符号
§1—2 电路和电路图
1.了解稳恒直流电、脉动直流电和交变电流的特点。 2.理解电压、电位和电动势的概念。 3.理解电流、电压的参考方向和实际方向的概念。 4.能用万用表正确测量电流和电压。
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Uab表示。电 压单位的名称是伏特，简称伏，用V 表示。
水压与水流
电压与电流
电路和水路
电压的实际方向即为正电荷在电场中的受力方向。已知电流参考方向，则电压 参考方向最好选择与电流一致，称为关联参考方向。
电压的参考方向有3种表示方法。
单位词头
3.直流和交流
若电流的方向不随时间的变化而变化，则称其为直流电流,简称直流，用符号DC表示。 其中，电流大小和方向都不随时间变化而变化的电流，称为稳恒直流电；电流大小 随时间的变化而变化，但方向不变的电流，称为脉动直流电。 若电流的大小和方向都随时间而变化，则称其为交变电流，简称交流，用符号AC表 示。
电路符号
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Uab=Ua-Ub,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。
3. 电动势
电源力将单位正电荷从电源负极经电源内部移到正极所做的功称为电源的电动势， 用E 表示，单位为伏特(V)。
电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势的方向规定 为在电源内部由负极指向正极。