電工電子技術

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(模塊1直流電路)

單元1電路一、電路電路圖電路定義：電流所流過的路徑稱為電路。它是由一些電氣設備和元件按一定方式連接而成的。組成及功能：電源、負載、開關和連接導線。電源：把非電能轉換成電能、向負載提供電能的裝置。

負載:通常也稱為用電器，它們是將電能轉變成其他形式能的元器件或設備。

開關:是控制電路接通和斷開的器件。

連接導線:擔負傳輸或分配電能的任務。電路圖由電路元器件的符號按照電路定義構成的圖稱為電路圖。部分常見元器件的電氣圖形符號：電路實物圖與電路圖：二、電路的三種工作狀態電路的工作狀態有三種：空載（開路）、有載和短路。1.空載（開路）空載時：I=0，U=E2．有載

外電路接以負載電阻

，電源向電路供給能量，稱為有載.有載時：3.短路用導線直接將電源兩端連接在一起時，稱為電源短路。短路時：電流I很大，極易造成設備和線路損壞。電工電子技術

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(模塊1直流電路)

單元2電路的常用物理量1.電流(I)定義：大量電荷的定向移動形成電流。大小：電流的大小定義：單位時間內通過導體橫截面的電荷量，用電流強度來表示。電流強度也簡稱為電流，這樣電流這一名詞既表示一種物理現象，也表示一個物理量。表達式：若在1秒內通過導體橫截面的電量是q庫侖，則電流用下式表示：單位及換算：電流的國際單位是安培（A），單位還有：千安（KA）、毫安（mA）、微安（μA）.換算為：方向：

實際方向：習慣上規定：以正電荷的運動方向為電流的實際方向。

參考方向：任意假定的方向為電流的參考方向。一般用實線箭頭表示。兩者關系：如果計算結果為正，實際方向與參考方向一致，計算結果為負，實際方向與參考方向相反。實際方向是客觀存在的，參考方向是人為假設的，電流的正負相對參考方向而言的。2.電壓(U)定義：電荷在電場力的作用下移動一段距離，電場力就做了功。電壓是衡量電場作功本領大小的物理量。大小：電壓在數值上等于電場力將單位正電荷從

一點移到

另一點所做的功。電壓的大小與移動電荷的路徑無關，而只和起點和終點的位置有關。單位：電壓單位為伏特，簡稱伏，用字母V來表示。除伏特外常用的電壓單位還有千伏（KV）、毫伏（mV）和微伏（μV），電壓各單位間的關系為：方向：實際方向：電壓的實際方向規定為電場力移動正電荷做正功的方向。

參考方向：任意的假定方向，電壓參考方向有三種標定方法（1）實線箭頭表示

（2）正負標定+-

（3）雙下標表示電壓實際方向與參考方向關系同電流：將一段電路上的電流和電壓的參考方向標定的一致叫關聯參考方向。反之，叫非關聯參考方向3.電動勢（E）定義：電動勢是衡量電源將非電能轉換成電能，即產生電能的本領的物理量。大小：電動勢在數值上等于電源力（非電場力）將單位正電荷從電源的內部從負極移動到正極所做的功，用字母E表示。單位及換算：電動勢的單位及換算同電壓單位。

方向：電動勢的實際方向規定為由電源負極指向正極。電動勢與電壓的關系：電工電子技術

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(模塊1直流電路)

單元2（補充）電路中電位及電位的計算一、電位在電路中任選一點，作為參考點（基準點），則，電路中任意一點的電位就是由該點到參考點的電壓。參考點的電位規定為零電位。

電位的符號常用帶腳標的字母V表示，即：Va

表示a點的電位。

如選0點為參考點，則a點的電位為Va=Uao

所以，求電位就是求電壓。可證明：電路中兩點間的電位之差，就是該兩點間的電壓，即電壓就是電位差。說明：電壓的實際方向就是高電位指向低電位的方向。電路中零電位點往往就是接地點或電路的公共點，即表示為：二、電路中電位的計算電路中一般依據電位的定義來計算電位。計算某點電位只要算出從該點到參考點的電壓即可。從電路中的某一點到參考點往往有幾條不同的路線，在計算時沿任一路線所求得的電位值都是相等的，即電位與路徑無關，只與始末兩點有關。因此，在計算電位時應盡量選擇最簡捷的路線。例題：已知：US1=3VUS2=2VU1=4VU2=1V,以D點為參考點，求：A、B、C各點的電位和A、C間的電壓U。解：VD=0由電位定義求得：若以 B點為參考點，求解同樣點的電位及電壓，可知，各點電位將隨參考點的改變而改變，但電壓卻是不變的。電工電子技術

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單元3電阻元件和相關定律單元4電功與電功率一、電阻（R）定義：當電流流過金屬導體時，導體對電流的阻礙作用就稱為電阻,用字母R表示.單位及換算：電阻的單位是歐姆,簡稱歐.歐姆的符號是Ω。除歐姆外,常用電阻的單位還有千歐(KΩ)和兆歐(MΩ)二、歐姆定律：導體的電阻分為線性電阻和非線性電阻。若電阻兩端的電壓與電流大小成正比，稱線性電阻，反之，為非線性電阻。線性電阻滿足下列關系：稱之為歐姆定律。顯然，如果導體兩端的電壓為1伏,通過的電流是1安,則該導體的電阻就是1歐。三、電阻定律：實踐證明,溫度一定時導體的電阻跟導體的長度L成正比,跟導體的橫截面S成反比,并與導體的材料性質有關.即:式中，

ρ是與材料有關的物理量,稱做電阻率或電阻系數。電阻率的大小等于長度為1米、截面為1米2的導體，在一定溫度下的電阻值，其單位是歐米（Ωm）。

幾種材料在20℃時的電阻率見下表：實驗證明，電阻和溫度也有關系，溫度在0～100℃范圍內，金屬導體的電阻改變量大體和溫度改變的數值成正比。溫度每升高1℃時，導體電阻的增加值與原來電阻的比值，稱為電阻溫度系數，用字母α

表示，單位1/℃。

如果在溫度t1

時，導體的電阻為R1

；在溫度t2

時，導體的電阻為R2，那么電阻溫度系數為：例1-1一根銅線的截面積為1.5mm2，長為500m，試求這根導線在20℃時的電阻。解：由表查得銅的電阻率ρ=1.7×10-8

Ωm

計算得：例1-2

有一臺電動機，它的繞組是銅線。在室溫26℃時測得電阻為1.25Ω。轉動3h后，測得電阻為1.5Ω，問此時電動機繞組的溫度是多少？解：由題目可知，R1=1.25Ω,R2=1.5Ω，t=26℃由表查得：α=0.004℃-1計算得：四、電功（W）與電功率(P)(1)電功定義：電能轉化為其他形式的能叫做電流做功，簡稱電功，用字母W來表示.表達式：單位：焦耳（J）（2）電功率定義：電流流過用電器在單位時間內做的功稱為電功率，以字母P來表示。表達式：

單位：瓦特（W），還有千瓦（KW）、兆瓦（MW）1W=10-3KW1KW=10-3MW實際中，電功的單位常用KWh表示。即1KWh=1KW×1h=3.6×106J例1-3

某電視機的功率為60W，平均每天開機2h，若每度電費為人民幣0.5元，則一年（以365天計）要交納多少電費？解：一年電費：43.8×0.5=21.9元千瓦小時俗稱度，即1KWh=1度電五、電流的熱效應

電流通過導體時使導體發熱的現象叫電流的熱效應。由焦耳-楞次定律表示，即Q的單位是焦耳，簡稱焦（J）。六、負載的額定值

把用電設備安全工作時所允許的最大電流、電壓和電功率分別叫做額定電流、額定電壓、額定功率，統稱為額定值。

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單元5電阻的連接一、電阻的串聯

兩個或兩個以上電阻首尾相連，中間無分支的聯接方式叫串聯。串聯電路的特點：（1）串聯電路中流過每個電阻的電流相等。（2）串聯電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和，即（3）串聯電路的等效電阻（即總電阻）等于各串聯電阻之和，即（4）分壓公式

（5）總功率為各串聯電阻上功率之和二、電阻的并聯

兩個或兩個以上的電阻接在電路相同的兩點的聯接方式叫做電阻的并聯。并聯電路的特點：（1）并聯電路中各電阻