(精品)第1章 电路的基本知识.ppt

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1、电工电子技术基础电工电子技术基础欢迎学习欢迎学习电工电子技术基础电工电子技术基础 电工电子技术基础电工电子技术基础是根据目前职业教育是根据目前职业教育理论知识、以理论知识、以“必需、够用必需、够用”为度，加强基本技为度，加强基本技能训练的教学思想，采用理论和实践相结合的教能训练的教学思想，采用理论和实践相结合的教学方式，系统介绍电工、电子技术方面的基本知学方式，系统介绍电工、电子技术方面的基本知识和基本技能。全书共识和基本技能。全书共1010章，主要内容包括：电章，主要内容包括：电路的基本知识、直流电路的分析与计算、磁场与路的基本知识、直流电路的分析与计算、磁场与电磁感应、电容器、单相交流电路

2、、三相交流电电磁感应、电容器、单相交流电路、三相交流电路、常见半导体器件、放大电路、直流稳压电源、路、常见半导体器件、放大电路、直流稳压电源、数字电路等。本书可作为中等职业学校、技工学数字电路等。本书可作为中等职业学校、技工学校、技师学院和职业院校电工电子课程的教材，校、技师学院和职业院校电工电子课程的教材，也可供相关从业人员参考使用。也可供相关从业人员参考使用。电工电子技术基础电工电子技术基础下面提出具体的要求：下面提出具体的要求：1、课堂要求、课堂要求 不缺课、不迟到、不早退、不讲话、不溜号、不睡觉。不缺课、不迟到、不早退、不讲话、不溜号、不睡觉。认真听课，积极思考，主动学习，要有意识地锻

3、炼自己认真听课，积极思考，主动学习，要有意识地锻炼自己分析问题和解决问题的能力分析问题和解决问题的能力 加强习题训练，独立认真完成作业，要养成良好的学习加强习题训练，独立认真完成作业，要养成良好的学习态度和严谨的科学作风；态度和严谨的科学作风；善于总结，勤于思考，及时答疑。善于总结，勤于思考，及时答疑。本课程的学习要求本课程的学习要求电工电子技术基础电工电子技术基础2 2、作业本要求、作业本要求、作业本要求、作业本要求 每次课后留每次课后留23道题，每周第一次课上课前交作业。道题，每周第一次课上课前交作业。每每人人准准备备两两个个作作业业本本，轮轮换换使使用用。封封面面上上写写清清班班级级、学

4、学号号、姓名。姓名。3 3、对作业的要求：、对作业的要求：、对作业的要求：、对作业的要求：字迹工整，容易辩认；字迹工整，容易辩认；步聚清楚、完整。步聚清楚、完整。先抄题、先抄题、画图，画图，再解题。再解题。画图时一定要用尺画画图时一定要用尺画，画上的符号、标，画上的符号、标记要完整、清晰。记要完整、清晰。可以互相探讨并参考有关资料，但不可以互相探讨并参考有关资料，但不允许抄作业；允许抄作业；对于不符合要求的作业，将给予警告！或不批改！严重对于不符合要求的作业，将给予警告！或不批改！严重者将在作业上注明者将在作业上注明“重做！重做！”字样，并且，此次作业为无效，字样，并且，此次作业为无效，视为一

5、次作业未交。视为一次作业未交。电工电子技术基础电工电子技术基础1.1 1.1 电路的概念电路的概念电路的概念电路的概念 1.2 1.2 电路中的主要物理量电路中的主要物理量电路中的主要物理量电路中的主要物理量1.3 1.3 电阻电阻电阻电阻1.4 1.4 欧姆定律欧姆定律欧姆定律欧姆定律1.5 1.5 电功与电功率电功与电功率电功与电功率电功与电功率1.6 1.6 技能训练技能训练技能训练技能训练:验证欧姆定律的接线及测量验证欧姆定律的接线及测量验证欧姆定律的接线及测量验证欧姆定律的接线及测量（包括万用表的原理、使用和电流、电压、包括万用表的原理、使用和电流、电压、包括万用表的原理、使用和电流

6、、电压、包括万用表的原理、使用和电流、电压、电阻等基本物理量的测量方法电阻等基本物理量的测量方法电阻等基本物理量的测量方法电阻等基本物理量的测量方法）电工电子技术基础电工电子技术基础 1 1、了解电路的组成，理解并熟悉、了解电路的组成，理解并熟悉 电路中基本物理量的电路中基本物理量的概念和内涵概念和内涵 2 2、掌握、掌握电阻定律电阻定律、欧姆定律欧姆定律和内涵和内涵 3 3、掌握电功和功率的概念及计算、掌握电功和功率的概念及计算 4 4、了解电流热效应的应用和可能造、了解电流热效应的应用和可能造 成的危害，成的危害，5 5、掌握焦耳定律的内涵及热量计算、掌握焦耳定律的内涵及热量计算电工电子技

7、术基础电工电子技术基础1.1.1 电路和电路的组成电路和电路的组成1.1.2 电路图电路图 随着科学技术的快速发展，电工技术已广泛用于生随着科学技术的快速发展，电工技术已广泛用于生随着科学技术的快速发展，电工技术已广泛用于生随着科学技术的快速发展，电工技术已广泛用于生产、生活的各个方面。尽管目前使用的电气设备种类繁产、生活的各个方面。尽管目前使用的电气设备种类繁产、生活的各个方面。尽管目前使用的电气设备种类繁产、生活的各个方面。尽管目前使用的电气设备种类繁多，但基本上都是由各式各样的基本电路组成的，因此，多，但基本上都是由各式各样的基本电路组成的，因此，多，但基本上都是由各式各样的基本电路组成

8、的，因此，多，但基本上都是由各式各样的基本电路组成的，因此，掌握电路的基本知识十分重要。掌握电路的基本知识十分重要。掌握电路的基本知识十分重要。掌握电路的基本知识十分重要。各种电气设备、电子仪器要工作和运行、都得依靠各种电气设备、电子仪器要工作和运行、都得依靠各种不同的电路来实现，而了解电路的组成是分析和设各种不同的电路来实现，而了解电路的组成是分析和设计电路的基础。计电路的基础。电工电子技术基础电工电子技术基础1.1.1 电路和电路的组成电路和电路的组成 电流流经的路径称为电流流经的路径称为电流流经的路径称为电流流经的路径称为电路电路电路电路。它是由各种电气设备和元它是由各种电气设备和元它是

9、由各种电气设备和元它是由各种电气设备和元器件按照一定的连接方式构成的电流通路。器件按照一定的连接方式构成的电流通路。器件按照一定的连接方式构成的电流通路。器件按照一定的连接方式构成的电流通路。电路一般由电路一般由电路一般由电路一般由电电电电源源源源、负载负载负载负载和和和和中间环节中间环节中间环节中间环节（导线和开关）等基本部分组成（导线和开关）等基本部分组成（导线和开关）等基本部分组成（导线和开关）等基本部分组成。这。这。这。这三部分也称为组成电路的三部分也称为组成电路的三部分也称为组成电路的三部分也称为组成电路的“三要素三要素三要素三要素”。手电筒实体电路手电筒实体电路电路模型电路模型电路

10、模型电路模型电工电子技术基础电工电子技术基础电路的组成-实例分析手电筒电路手电筒电路手电筒电路手电筒电路电源开关负载连接导线 手电筒电路手电筒电路手电筒电路手电筒电路由由电池、灯泡、开关和导线电池、灯泡、开关和导线等组成一个等组成一个 闭合的电流的通路。电流通过灯泡后发光，它将电闭合的电流的通路。电流通过灯泡后发光，它将电 能转换成为光能和热能。能转换成为光能和热能。电源负载中间环节+-电工电子技术基础电工电子技术基础图图1.1 手电筒实物及电路手电筒实物及电路电路的组成-手电筒实物及电路电工电子技术基础电工电子技术基础电源电源-是将其他形式的能转换为电能的装置是将其他形式的能转换为电能的装置

11、是将其他形式的能转换为电能的装置是将其他形式的能转换为电能的装置。它的作用是将它的作用是将它的作用是将它的作用是将机械能机械能机械能机械能、化学能化学能化学能化学能、光能光能光能光能、水能水能水能水能等其他等其他等其他等其他形式的能转换为电能。形式的能转换为电能。形式的能转换为电能。形式的能转换为电能。发电机、干电池、蓄电池、发电机、干电池、蓄电池、太阳能电池、信号发生器等。太阳能电池、信号发生器等。1）电源）电源 电路电路电路电路的存在十分普遍，实际电路的种类很多，就其功能的存在十分普遍，实际电路的种类很多，就其功能的存在十分普遍，实际电路的种类很多，就其功能的存在十分普遍，实际电路的种类很

12、多，就其功能大致可分为大致可分为大致可分为大致可分为强电电路（供电电路）强电电路（供电电路）强电电路（供电电路）强电电路（供电电路）和和和和弱电电路（信号电路）弱电电路（信号电路）弱电电路（信号电路）弱电电路（信号电路）。电工电子技术基础电工电子技术基础电源实物图电源实物图 电源是把其他形式的能转换成电能的装置。实物如下图电源是把其他形式的能转换成电能的装置。实物如下图电工电子技术基础电工电子技术基础2）负载）负载负载负载-是将电能转换成其他形式能量的装是将电能转换成其他形式能量的装置。它的作用是置。它的作用是将电能转换成将电能转换成光能光能、热能热能、机械能机械能等其他形式能量。等其他形式能

13、量。电动机、灯泡、电炉等电动机、灯泡、电炉等。在在在在电子电路中，按电流和电压的种类可分为电子电路中，按电流和电压的种类可分为电子电路中，按电流和电压的种类可分为电子电路中，按电流和电压的种类可分为直流电路直流电路直流电路直流电路和和和和交流电路。交流电路。交流电路。交流电路。电工电子技术基础电工电子技术基础负载实物图负载实物图 负载负载-它把电能转换成其他形式能量的装置。也称用电它把电能转换成其他形式能量的装置。也称用电设备或用电器，是应用电能的装置。实物如下图所示：设备或用电器，是应用电能的装置。实物如下图所示：电工电子技术基础电工电子技术基础3）中间环节（导线和开关）中间环节（导线和开关

14、）中间环节（导线和开关中间环节（导线和开关)-)-导线是用来导线是用来连接电源和负载的元件，开关是控制电路接连接电源和负载的元件，开关是控制电路接通和断开的装置。中间环节在电路中起着传通和断开的装置。中间环节在电路中起着传递、控制和分配电能的作用。递、控制和分配电能的作用。导线、开关、熔断器、测量导线、开关、熔断器、测量仪表等。仪表等。按供电的相数来分可分为按供电的相数来分可分为按供电的相数来分可分为按供电的相数来分可分为单相电路单相电路单相电路单相电路和和和和三相电路。三相电路。三相电路。三相电路。电工电子技术基础电工电子技术基础常见导线实物图常见导线实物图电工电子技术基础电工电子技术基础

15、控制和保护装置控制和保护装置为了使电路安全可靠地工作，电路通常还装有开关、熔断器等器件，为了使电路安全可靠地工作，电路通常还装有开关、熔断器等器件，对电路起控制和保护作用。对电路起控制和保护作用。电工电子技术基础电工电子技术基础 知识扩展知识扩展知识扩展知识扩展 熔断器，俗称保险丝熔断器，俗称保险丝，是低压供配电系统和控制系统中最常用，是低压供配电系统和控制系统中最常用的安全保护电器，主要用于的安全保护电器，主要用于短路保护，有时也可用于过载保护。短路保护，有时也可用于过载保护。电工电子技术基础电工电子技术基础 供电电路可以实现电能供电电路可以实现电能的传输、分配和转换。的传输、分配和转换。电

16、力系统中：电力系统中：电子技术中：电子技术中：信号电路可以实现电信信号电路可以实现电信号的传递、存储和处理。号的传递、存储和处理。电路的作用就是实现电能的传输、转换和分配，信号的传输和处理。电工电子技术基础电工电子技术基础供电电路的作用供电电路的作用供电电路的作用供电电路的作用：1）对电能进行传输、分配和转换。）对电能进行传输、分配和转换。电工电子技术基础电工电子技术基础信号电路的作用信号电路的作用信号电路的作用信号电路的作用：2）对信号进行传递、存储和处理。）对信号进行传递、存储和处理。电工电子技术基础电工电子技术基础1.1.2 电路图电路图 用国家用国家用国家用国家统统一一一一规规定的定的

17、定的定的图图形符号画成的形符号画成的形符号画成的形符号画成的电电路模型路模型路模型路模型图图称称称称为电为电路路路路图图。手电筒实体电路手电筒实体电路电路模型电路模型（1 1 1 1）电路模型）电路模型）电路模型）电路模型 是由是由理想元器件理想元器件和和理想导线理想导线的符号构成的的符号构成的电路图电路图。以后。以后书本上所绘的电路图都是由理想元件构成的电路模型。书本上所绘的电路图都是由理想元件构成的电路模型。电工电子技术基础电工电子技术基础（3 3）电路图绘制的特点）电路图绘制的特点）电路图绘制的特点）电路图绘制的特点（2 2）理想元器件）理想元器件）理想元器件）理想元器件 在实体电路中使

18、用的元器件较为复杂，为便于对电路进为便于对电路进为便于对电路进为便于对电路进行分析和研究，为了绘图方便和标准化行分析和研究，为了绘图方便和标准化行分析和研究，为了绘图方便和标准化行分析和研究，为了绘图方便和标准化，国家规定了各种电国家规定了各种电气元器件的图形符号气元器件的图形符号，称为理想元器件。电路图并不反映电路的几何尺寸和设备的具电路图并不反映电路的几何尺寸和设备的具电路图并不反映电路的几何尺寸和设备的具电路图并不反映电路的几何尺寸和设备的具体结构，也不反映设备和元件的真实位置，不要体结构，也不反映设备和元件的真实位置，不要体结构，也不反映设备和元件的真实位置，不要体结构，也不反映设备和

19、元件的真实位置，不要求按比较绘制。它求按比较绘制。它求按比较绘制。它求按比较绘制。它只反映电路中电气方面相互联只反映电路中电气方面相互联只反映电路中电气方面相互联只反映电路中电气方面相互联系的实际情况系的实际情况系的实际情况系的实际情况，便于对电路进行分析和计算便于对电路进行分析和计算便于对电路进行分析和计算便于对电路进行分析和计算。电工电子技术基础电工电子技术基础交流电动机直流电动机 交流发电机 电灯电灯 二极管二极管二极管二极管 直流发电机 熔断器熔断器熔断器熔断器 电压表 抽头线圈 不连接导线不连接导线不连接导线不连接导线 电流表 铁芯线圈 连接导线连接导线连接导线连接导线 电容电容电容

20、电容 线圈接地接地接地接地 电位器 电池电池电池电池 接机壳接机壳接机壳接机壳 电阻电阻电阻电阻 开关开关开关开关 交 直 流 电 交 流 电 直 流 电 表表表表1.1 1.1 1.1 1.1 部部部部 分分分分 电电电电 工工工工 图图图图 形形形形 符符符符 号号号号（摘自（摘自（摘自（摘自GB/T4728GB/T4728GB/T4728GB/T47282000200020002000）电工电子技术基础电工电子技术基础电工电子技术基础电工电子技术基础电工电子技术基础电工电子技术基础电工电子技术基础电工电子技术基础 在今后学习中，我们在课堂上所分析和计算的都是指在今后学习中，我们在课堂上所

21、分析和计算的都是指在今后学习中，我们在课堂上所分析和计算的都是指在今后学习中，我们在课堂上所分析和计算的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件用规定电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件用规定电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件用规定电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件用规定的图形符号表示。的图形符号表示。的图形符号表示。的图形符号表示。如常用的手电筒，其电路模型如下图所示，电路中灯如常用的手电筒，其电路模型如下图所示，电路中灯如常用的手电筒，其电路模型如下图所示，电路中灯如常用的手电筒，其电路模型如下图所示，电路中灯泡用电阻元件表示，其参数为电阻泡用电阻元件

22、表示，其参数为电阻泡用电阻元件表示，其参数为电阻泡用电阻元件表示，其参数为电阻R R R R，电池是电源元件，电池是电源元件，电池是电源元件，电池是电源元件，其电动势可用其电动势可用其电动势可用其电动势可用E E E E，电池与灯泡的连接还有导线和开关，电池与灯泡的连接还有导线和开关，电池与灯泡的连接还有导线和开关，电池与灯泡的连接还有导线和开关，其其其其电阻微小忽略不计，认为是一个无电阻的理想导体。电阻微小忽略不计，认为是一个无电阻的理想导体。电阻微小忽略不计，认为是一个无电阻的理想导体。电阻微小忽略不计，认为是一个无电阻的理想导体。4）电路图的绘制）电路图的绘制电工电子技术基础电工电子技术

23、基础用规定的图形符号表示电路连接情况的图称为电路图。用规定的图形符号表示电路连接情况的图称为电路图。用规定的图形符号表示电路连接情况的图称为电路图。用规定的图形符号表示电路连接情况的图称为电路图。【实训练习实训练习】绘制电路图绘制电路图想一想想一想想一想想一想 电工电子技术基础电工电子技术基础电路由哪几部分电路由哪几部分组成？试述电路组成？试述电路的功能？的功能？绘制电路图时常采绘制电路图时常采用哪几种符号？它用哪几种符号？它们代表什么含义？们代表什么含义？何谓电路模何谓电路模型？型？理想电路元件理想电路元件与实际元器件与实际元器件有何不同？有何不同？如何判断元件如何判断元件是电源还是负是电源

24、还是负载？载？学好本课程，应注意抓好四个主要环节：提前预习、提前预习、认真听课、及时复习、独立作业。认真听课、及时复习、独立作业。还要处理好三个基本关系：听课与笔记、作业与复习、自学与互学。听课与笔记、作业与复习、自学与互学。电工电子技术基础电工电子技术基础第第1.1小节学习结束。小节学习结束。Goodbye!电工电子技术基础电工电子技术基础1.2 1.2 电路中的主要物理量电路中的主要物理量1.2.1 电流电流1.2.2 电压和电位电压和电位1.2.3 电动势电动势 引子：引子：引子：引子：水在水管中沿着一定方向流动，水管水在水管中沿着一定方向流动，水管水在水管中沿着一定方向流动，水管水在水

25、管中沿着一定方向流动，水管中就有了水流。电荷在电路中沿一定方向移动，中就有了水流。电荷在电路中沿一定方向移动，中就有了水流。电荷在电路中沿一定方向移动，中就有了水流。电荷在电路中沿一定方向移动，电路中就有了电流。本节主要学习电路中就有了电流。本节主要学习电路中就有了电流。本节主要学习电路中就有了电流。本节主要学习电流电流电流电流、电压电压电压电压、电位电位电位电位、电动势电动势电动势电动势等几个电路中常用物理量。等几个电路中常用物理量。等几个电路中常用物理量。等几个电路中常用物理量。电工电子技术基础电工电子技术基础1.2.1 电流流 （I-代表符号）代表符号）1）电流的定义）电流的定义电荷的定

26、向移动形成电流电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流。因此，要形成电流因此，要形成电流必须要有必须要有可自由移动的电荷可自由移动的电荷。金属导体中带负电。金属导体中带负电的电子，电解液中的正、负离子就是自由移动的的电子，电解液中的正、负离子就是自由移动的电荷。电荷。电流的方向：人们习惯上把电流的方向：人们习惯上把电流的方向：人们习惯上把电流的方向：人们习惯上把正电荷定向移动正电荷定向移动正电荷定向移动正电荷定向移动的方向规定为的方向规定为的方向规定为的方向规定为电流的方向电流的方向电流的方向电流的方向。在金属导体中，电流的方向与自由电子实际在金属导体中，电流的方向与

27、自由电子实际定向移动的方向定向移动的方向相反相反相反相反。电工电子技术基础电工电子技术基础 在金属导体中，电流的方向与自由电子实在金属导体中，电流的方向与自由电子实际定向移动的方向际定向移动的方向相反相反相反相反。2）导体中电流的方向）导体中电流的方向电流实际电流实际电流实际电流实际方向方向方向方向电工电子技术基础电工电子技术基础3）电流的大小）电流的大小 电流有大小之分，电流的大小取决于电流有大小之分，电流的大小取决于电流有大小之分，电流的大小取决于电流有大小之分，电流的大小取决于单位时间单位时间单位时间单位时间内通过导体横截面的内通过导体横截面的内通过导体横截面的内通过导体横截面的电荷量电

28、荷量电荷量电荷量。若在时间。若在时间。若在时间。若在时间t t内，通过内，通过内，通过内，通过导体横截面的电量为导体横截面的电量为导体横截面的电量为导体横截面的电量为QQ，则电流的大小为，则电流的大小为，则电流的大小为，则电流的大小为：式中：式中：式中：式中：I-I-代表电流。单位为安（代表电流。单位为安（代表电流。单位为安（代表电流。单位为安（A A）Q-Q-代表电荷量。单位为库仑（代表电荷量。单位为库仑（代表电荷量。单位为库仑（代表电荷量。单位为库仑（C C）t-t-代表时间。单位为秒（代表时间。单位为秒（代表时间。单位为秒（代表时间。单位为秒（S S）电工电子技术基础电工电子技术基础4）

29、电流的单位：）电流的单位：在国际单位制中，电流的单位是安培在国际单位制中，电流的单位是安培【A】，简，简称安。实际应用单位有千安称安。实际应用单位有千安【kA】，较小的单位还，较小的单位还有毫安有毫安【mA】和微安和微安【A】。千安千安千安千安(kA)(kA)、安培、安培、安培、安培(A)(A)、毫安、毫安、毫安、毫安(mAmA)、微安、微安、微安、微安(AA)它们之间的换算关系是：它们之间的换算关系是：它们之间的换算关系是：它们之间的换算关系是：1kA=1000A1kA=1000A 1A=1000 mA 1A=1000 mA 1mA=1000A 1mA=1000A 备注：备注：1A1A（安培

30、）（安培）=1C(=1C(库仑库仑)/s()/s(秒秒)想一想！想一想！320uA的的电流相当于多少电流相当于多少mA?电工电子技术基础电工电子技术基础 在进行电路分析计算时，电流的实际方向有时难以确在进行电路分析计算时，电流的实际方向有时难以确定，为此，可以预先假定一个电流方向称为定，为此，可以预先假定一个电流方向称为电流参考方向电流参考方向电流参考方向电流参考方向（也称正方向），并在电路中用箭头标出。当电流的实际（也称正方向），并在电路中用箭头标出。当电流的实际方向与参考方向一致时，则电流为正值，方向与参考方向一致时，则电流为正值，即即“+”号号；反之，；反之，电流为负值，电流为负值，即即

31、“”号号。因此，只有在参考方向选定之。因此，只有在参考方向选定之后，电路值才有正负之分。后，电路值才有正负之分。5）电流的参考方向）电流的参考方向电流流经电阻电流流经电阻的方向的方向电工电子技术基础电工电子技术基础直流直流直流直流 ：凡大小和方向都不随时间变化的电流称：凡大小和方向都不随时间变化的电流称：凡大小和方向都不随时间变化的电流称：凡大小和方向都不随时间变化的电流称 为直流电流，用为直流电流，用为直流电流，用为直流电流，用“I I I I”表示。表示。表示。表示。6）电流的种类）电流的种类电子电路按电流与电压的种类可分为电子电路按电流与电压的种类可分为电子电路按电流与电压的种类可分为电

32、子电路按电流与电压的种类可分为直流电直流电直流电直流电和和和和交流电交流电交流电交流电两种两种两种两种交流：凡大小和方向都随时间变化的电流称为交流：凡大小和方向都随时间变化的电流称为交流：凡大小和方向都随时间变化的电流称为交流：凡大小和方向都随时间变化的电流称为 交流电流，用交流电流，用交流电流，用交流电流，用“i”i”表示。表示。表示。表示。交流电在工业生产和日常生活中应用极为广泛，如电网供交流电在工业生产和日常生活中应用极为广泛，如电网供给的照明用电、动力设备用电等都是交流电。给的照明用电、动力设备用电等都是交流电。电工电子技术基础电工电子技术基础【例例1.1】已知流经某导体横截面的电流为

33、已知流经某导体横截面的电流为1.5A，问在多少时间内通过导体横截面的电量为问在多少时间内通过导体横截面的电量为60C？7）电流、电量、时间的计算实例）电流、电量、时间的计算实例 若一根导线截面上每秒恒定通过的电荷量为若一根导线截面上每秒恒定通过的电荷量为2C2C，那么通过导线的电流为多大？若，那么通过导线的电流为多大？若2s2s内通过的内通过的电荷量为电荷量为2C2C，导线的电流又为多少？，导线的电流又为多少？想一想想一想想一想想一想 电工电子技术基础电工电子技术基础1.2.2 电压和电位电压和电位 1.1.电压（电压（U-U-为代表符号）为代表符号）电压是衡量电场力做功大小的物理量，用字母电

34、压是衡量电场力做功大小的物理量，用字母电压是衡量电场力做功大小的物理量，用字母电压是衡量电场力做功大小的物理量，用字母U U U U表示。表示。表示。表示。单位为伏特（单位为伏特（单位为伏特（单位为伏特（V V V V），简称伏。如图所示，），简称伏。如图所示，），简称伏。如图所示，），简称伏。如图所示，在电路中，电场力在电路中，电场力在电路中，电场力在电路中，电场力把单位把单位把单位把单位正电荷正电荷正电荷正电荷从从从从a a a a点移到点移到点移到点移到b b b b点所做的点所做的点所做的点所做的功功功功W W W Wabab，定义为，定义为，定义为，定义为a a a a、b b b

35、b两点两点两点两点间的间的间的间的电压电压电压电压U U U Uabab 。单位正单位正电荷电荷a点点单位正单位正电荷电荷b点点参参考考点点电工电子技术基础电工电子技术基础电压与电位电压与电位电压就是衡量电场力做功能力大小的物理量。电压就是衡量电场力做功能力大小的物理量。电工电子技术基础电工电子技术基础1.2.2 电压电压 水的流动水泵 电流的产生电池IIU 在电路中，电流之所以能够持续的产生，是因为有相当于在电路中，电流之所以能够持续的产生，是因为有相当于水泵一样功能的水泵一样功能的干电池干电池存在，电池具有持续产生电压的能力。存在，电池具有持续产生电压的能力。电压在电路中的作用相当于水压的

36、作用，所以能保证电流的持电压在电路中的作用相当于水压的作用，所以能保证电流的持续流通，不断地为负载提供能量，使电路正常工作。续流通，不断地为负载提供能量，使电路正常工作。电压是一电压是一个既有大小又有方向的量，通常用正负极性表示电压的方向，个既有大小又有方向的量，通常用正负极性表示电压的方向，电压的大小一般用电压的大小一般用 U 表示。表示。电工电子技术基础电工电子技术基础2 2）电压的定义公式）电压的定义公式式中：式中：式中：式中：W W W Wabababab-是电场力将正电荷从是电场力将正电荷从是电场力将正电荷从是电场力将正电荷从a a a a点移到点移到点移到点移到b b b b点所做

37、的功，点所做的功，点所做的功，点所做的功，单位是焦耳（单位是焦耳（单位是焦耳（单位是焦耳（J J J J）。）。）。）。Q-Q-Q-Q-为被移动的正电荷量，单位是库仑（为被移动的正电荷量，单位是库仑（为被移动的正电荷量，单位是库仑（为被移动的正电荷量，单位是库仑（C C C C）。）。）。）。U U U Uabababab -为为为为a a a a、b b b b两点间的电两点间的电两点间的电两点间的电压，记为压，记为压，记为压，记为U U U Uabababab。单位是伏单位是伏单位是伏单位是伏特（特（特（特（V V V V），简称伏。），简称伏。），简称伏。），简称伏。电压电压电压电压U

38、U U Uabab就是电场力把单位正电荷就是电场力把单位正电荷就是电场力把单位正电荷就是电场力把单位正电荷Q Q Q Q从从从从a a a a点移到点移到点移到点移到b b b b点所做的功点所做的功点所做的功点所做的功W W W Wabab电工电子技术基础电工电子技术基础3 3）电压的单位换算）电压的单位换算 电压的国际单位制是伏特电压的国际单位制是伏特V，常用的单位，常用的单位还有千伏还有千伏【KV】毫伏毫伏mV和微伏和微伏【V】。等，换算关系为：等，换算关系为：1KV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000uV1KV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000uV即：即：

39、1 kV=101 kV=103 3V=10V=106 6mV=10mV=109 9VV想一想想一想 练一练！练一练！0.56V0.56V的电压相当于多少的电压相当于多少的电压相当于多少的电压相当于多少mV?mV?电工电子技术基础电工电子技术基础在分析与计算电路时，按照所选定的参考方向电压为正值（在分析与计算电路时，按照所选定的参考方向电压为正值（U U0 0），），表明电压的实际方向与参考方向一致，电压为正值，表明电压的实际方向与参考方向一致，电压为正值，即即“+”号号；电压；电压为负值（为负值（U U0 0），表明电压的实际方向与参考方向相反，电流为负值，），表明电压的实际方向与参考方向相反

40、，电流为负值，即即“”号号。电压同电流一样，也先要任意选定其参考方向，电压同电流一样，也先要任意选定其参考方向，电压同电流一样，也先要任意选定其参考方向，电压同电流一样，也先要任意选定其参考方向，电压电压电压电压的参考方向可用箭头在图上表示，由的参考方向可用箭头在图上表示，由的参考方向可用箭头在图上表示，由的参考方向可用箭头在图上表示，由起点起点起点起点指向指向指向指向终点终点终点终点；也可也可也可也可用用用用双下标表示双下标表示双下标表示双下标表示，前一个下标代表起点，后一个下标代表终，前一个下标代表起点，后一个下标代表终，前一个下标代表起点，后一个下标代表终，前一个下标代表起点，后一个下标

41、代表终点，点，点，点，如图（如图（如图（如图（a)a)a)a)；电压的方向还可以在起点标正号（；电压的方向还可以在起点标正号（；电压的方向还可以在起点标正号（；电压的方向还可以在起点标正号（+）、）、）、）、终点标负号（终点标负号（终点标负号（终点标负号（-）表示，如图（）表示，如图（）表示，如图（）表示，如图（b b b b）。）。）。）。3 3 3 3）电压的参考方向）电压的参考方向）电压的参考方向）电压的参考方向电工电子技术基础电工电子技术基础 如果在电路中选定一个如果在电路中选定一个参考点参考点参考点参考点，则电路中某一点与参，则电路中某一点与参考点之间的电压即为该点的考点之间的电压即

42、为该点的电位电位电位电位。单位：伏特（。单位：伏特（V）。）。4 4）电位的定义）电位的定义 如右图所示：如右图所示：如右图所示：如右图所示：若取若取若取若取OO点为参考点点为参考点点为参考点点为参考点，则，则，则，则 计算电位时，必须先任意选定电路中的某一点作为计算电位时，必须先任意选定电路中的某一点作为参参考点考点，并规定该点的电位为零（，并规定该点的电位为零（参考点就是参考点就是零电位零电位点点）。）。参参考考点点电工电子技术基础电工电子技术基础如上图所示，由于如上图所示，由于U Uaoao=U Uabab+U+Ubobo，若取若取O O点为参点点为参点，则则 V Va a=U Uaba

43、b+V+Vb b 故故 U Uabab=V Va a-V-Vb b5）电压与电位的关系）电压与电位的关系结论结论结论结论：电路中任意两点间的电位之差就等于这两点之间的电路中任意两点间的电位之差就等于这两点之间的电路中任意两点间的电位之差就等于这两点之间的电路中任意两点间的电位之差就等于这两点之间的电压，故电压又称电压，故电压又称电压，故电压又称电压，故电压又称电位电位电位电位差差差差。参参考考点点电工电子技术基础电工电子技术基础 通常选大地作为零电位参考点，在电通常选大地作为零电位参考点，在电子仪器和设备中又常把金属外壳或电路的子仪器和设备中又常把金属外壳或电路的公共接点定为零电位点。公共接点

44、定为零电位点。零电位的符号有两种：零电位的符号有两种：“”表示表示接大地，接大地，“”表示接机壳或公共点。表示接机壳或公共点。电工电子技术基础电工电子技术基础直流情况下6）高中物理课中电压的定义 高中物理课对电压的定义是：电场力把单位正电荷从电场中的一点移到另一点所做的功。其表达式为：注意：注意：变量用小写字母表示，恒量用大写字母表示。电工技术基础问题分析中，通常规定电压的参考正方向由由高电位指向低电位，因此电压又称作电压降。从工程应用的角度来讲，电路中电压是产生电流的根本原因。数值上，电压等于电路中两点电位的差值。即：电工电子技术基础电工电子技术基础 图图1.8 测量电压的仪表测量电压的仪表

45、电工电子技术基础电工电子技术基础Va=+5V a 点电位：ab1 5Aab1 5A例例例例参考书：电位的概念 电位实际上就是电路中某点到参考点的电压，电压常用电位实际上就是电路中某点到参考点的电压，电压常用双下标，而电位则用单下标，电位的单位也是伏特双下标，而电位则用单下标，电位的单位也是伏特 V V。电位具有电位具有相对性相对性，规定参考点的电位为，规定参考点的电位为零电位零电位。因此，。因此，相对于参考点较高的电位呈相对于参考点较高的电位呈正电位正电位，较参考点低的电位呈，较参考点低的电位呈负电位负电位。Vb=-5V b点电位：电工电子技术基础电工电子技术基础【案例案例案例案例1.21.2

46、】电位、电压的测定电位、电压的测定电位、电压的测定电位、电压的测定本案例通本案例通本案例通本案例通过电过电位位位位值值、电压值电压值的的的的测测定，定，定，定，验证电验证电位的相位的相位的相位的相对对性性性性和和和和电压电压的的的的绝对绝对性。性。性。性。【操作步操作步操作步操作步骤骤】（1 1）在）在）在）在实验线实验线路板上按照下路板上按照下路板上按照下路板上按照下图连线图连线好好好好电电路路路路。【实训实训】电位、电压的测定电位、电压的测定（1 1）电工电子技术基础电工电子技术基础实训注意事项实训注意事项1在启动实验电源之前，应使直流稳压的输出端在启动实验电源之前，应使直流稳压的输出端旋

47、纽置于零位，实验时再缓缓地增、减输出。旋纽置于零位，实验时再缓缓地增、减输出。2使用各仪表测量直流量时要正确选择表笔的极使用各仪表测量直流量时要正确选择表笔的极性，同时读数要正确。读指针表读数时，应正视表性，同时读数要正确。读指针表读数时，应正视表面，同时认清所选测量档的标度尺；记录时要标出面，同时认清所选测量档的标度尺；记录时要标出正、负号。正、负号。3稳压源输出端（即两个电极）不允许短路。稳压源输出端（即两个电极）不允许短路。4不能用万用表的电流档和电阻档测量电压值，不能用万用表的电流档和电阻档测量电压值，不能带电测电阻。不能带电测电阻。5改接线时，要断开稳压电源，以避免带电操作。改接线时

48、，要断开稳压电源，以避免带电操作。电工电子技术基础电工电子技术基础（2 2 2 2）检查电路连接无误后，接通电源（通电前）检查电路连接无误后，接通电源（通电前）检查电路连接无误后，接通电源（通电前）检查电路连接无误后，接通电源（通电前将稳压电源调至将稳压电源调至将稳压电源调至将稳压电源调至9V9V9V9V）。）。）。）。【实训实训】电位、电压的测定（电位、电压的测定（2 2）（3 3 3 3）用数字万用表进行测量电位值值（量程调至）用数字万用表进行测量电位值值（量程调至）用数字万用表进行测量电位值值（量程调至）用数字万用表进行测量电位值值（量程调至10V10V10V10V的直流电压挡）。的直流

49、电压挡）。的直流电压挡）。的直流电压挡）。以以以以d d d d点为参考点点为参考点点为参考点点为参考点，分别测量，分别测量，分别测量，分别测量a a a a、b b b b、c c c c、d d d d、g g g g、h h h h各点电位值及电压值各点电位值及电压值各点电位值及电压值各点电位值及电压值U U U Uhbhbhbhb、U U U Ubabababa、U U U Ubcbcbcbc、U U U Ucdcdcdcd、U U U Udadadada、U U U Uhghghghg，将测量数据记入表，将测量数据记入表，将测量数据记入表，将测量数据记入表1-21-21-21-2。以

50、以以以a a a a点参考点点参考点点参考点点参考点，重复步骤，重复步骤，重复步骤，重复步骤。电工电子技术基础电工电子技术基础表表1.2 1.2 测量数据记录测量数据记录 测量测量 内容内容参考点参考点 Va Vb Vc Vd Vg Vh Uhb Uba Ubc Ucd Uda Uhg d点点 a点点 结论：结论：（1）电位具有）电位具有 ，它的大小与参考点的选择，它的大小与参考点的选择 。（2）电压具有）电压具有 ，它的大小与参考点的选择，它的大小与参考点的选择 。【实训实训】数据记录（数据记录（4 4）电工电子技术基础电工电子技术基础注意：注意：测量电位时，若用指针万用表测量，则用测量电位