電路及基本物理量一、電路的組成及作用電路：電流流通的路徑。電路的組成：電源、負載、導線和控制裝置。實物接線圖用電氣符號描述電路連接情況的圖，稱電路原理圖，簡稱電路圖。實現信息的傳遞和處理

進行能量的轉換、傳輸和分配電能傳輸示意圖信息處理示意圖

電路通常有三種狀態：

通路：電路構成閉合回路，有電流流過。

開路：電路斷開，電路中無電流通過。開路也稱斷路。

短路：短路是電源未經負載而直接由導體構成閉合回路。名稱外形圖形符號文字符號二極管VD電流表APA電容器C滑動變阻器RP電氣圖用圖形符號（轉下頁）名稱外形圖形符號文字符號電感器L熔斷器FU三相異步電動機M電壓表PV電池GB（轉下頁）V名稱外形圖形符號文字符號燈泡EL開關SA電阻R

1．電流的形成電荷的定向移動形成電流，在金屬導體中，實質上能定向移動的電荷是帶負電的自由電子。電子方向→←電流方向二、電流在單位時間內，通過導體橫截面的電荷量越多，就表示流過該導體的電流越強。若在t時間內通過導體橫截面的電荷量是Q，則電流I可用下式表示：2．電流的大小式中，I、Q、t的單位分別為A、C、s。

（1）對交、直流電流應分別使用交流電流表和直流電流表測量。（2）電流表應串接到被測量的電路中。電流的大小可用電流表進行測量。測量時應注意：（3）注意直流電流表的正負極性直流電流表表殼接線柱上標明的“+”、“－”記號，應和電路的極性相一致，不能接錯，否則指針要反轉，既影響正常測量，也容易損壞電流表。（4）合理選擇電流表的量程每個電流表都有一定的測量范圍，稱為電流表的量程。一般被測電流的數值在電流表量程的一半以上，讀數較為準確。因此在測量之前應先估計被測電流大小，以便選擇適當量程的電流表。若無法估計，可先用電流表的最大量程擋測量，當指針偏轉不到1/3刻度時，再改用較小擋去測量，直到測得正確數值為止。

為了在接入電流表后對電路的原有工作狀況影響較小，電流表的內阻應盡量小。習慣上規定正電荷移動的方向為電流的方向，因此電流的方向實際上與自由電子和負離子移動的方向相反。

若電流的方向不隨時間的變化而變化，則稱其為直流電流，簡稱直流，用符號DC表示。其中，電流大小和方向都不隨時間變化而變化的電流，稱為穩恒直流電；電流大小隨時間的變化而作周期性變化，但方向不變的稱為脈動直流電。若電流的大小和方向都隨時間作相應變化的，稱為交流，用符號AC表示。3．電流的方向直流電路交流電路

參考方向：在分析和計算較為復雜的直流電路時，經常會遇到某一電流的實際方向難以確定的問題，這時可先任意假定電流的參考方向，然后根據電流的參考方向列方程求解。如果計算結果I>0，表明電流的實際方向與參考方向相同。如果計算結果I<0，表明電流的實際方向與參考方向相反。如下圖所示電路中，電流參考方向已選定，已知I1=1A，I2=–3A，I3=–5A，試指出電流的實際方向。三、電壓、電位和電動勢1．電壓電場力將單位正電荷從a點移到b點所做的功，稱為a、b兩點間的電壓，用Uab表示。電壓單位的名稱是伏特，簡稱伏，用V表示。已知圖a中，Uab=-5V；圖b中，Uab=-2V；圖c中，Uab=-4V。試指出電壓的實際方向。

如果在電路中選定一個參考點（即零電位點），電路中某一點與參考點之間的電壓即為該點的電位。2．電位電路中某點的電位與參考點的選擇有關，但兩點間的電位差與參考點的選擇無關。電路中任意兩點之間的電位差就等于這兩點之間的電壓，即Uab=Ua－Ub，故電壓又稱電位差。下圖所示電路中，已知E1=24V，E2=12V，電源內阻可忽略不計，R1=3Ω，R2=4Ω，R3=5Ω，分別選D點和E

點為參考點，試求A、B、D、E

四點的電位及UAB和UED的值。對于一個電源來說，既有電動勢，又有端電壓。電動勢只存在于電源內部；而端電壓則是電源加在外電路兩端的電壓，其方向由正極指向負極。3．電動勢電源將正電荷從電源負極經電源內部移到正極的能力用電動勢表示，電動勢的符號為E，單位為V。電動勢的方向規定為在電源內部由負極指向正極。4．電壓的測量（1）對交、直流電壓應分別采用交流電壓表和直流電壓表測量。（2）電壓表必須并聯在被測電路的兩端。測量電壓時應注意：（4）合理選擇電壓表的量程,其方法和電流表相同。（3）直流電壓表表殼接線柱上標明的“+”“-”記號，應和被測兩點的電位相一致,即“+”端接高電位,“-”端接低電位，不能接錯，否則指針要反轉，并會損壞電壓表。電壓的測量方法：直流電壓表表殼接線柱上標明的“+”“－”記號，應和被測兩點的電位相一致，即“+”端接高電位，“－”端接低電位，不能接錯，否則指針要反轉，并會損壞電壓表。四、電功和電功率1．電功

電流所做的功,稱為電功，用字母W表示,單位為焦耳(J)。研究表明,電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I和通電時間t三者的乘積，即：式中W、U、I、t的單位分別為J、V、A、s。

電能的另一個常用單位是千瓦時(kW·h),即通常所說的1度電,它和焦耳的換算關系為：a)機械式b)電子式c)預付費式用來測量電路消耗電能的儀表稱為電能表。四、電功和電功率2．電功率

電流在單位時間內所做的功稱為電功率，用字母P表示，單位為瓦特(W)，其計算式為：D26—W型便攜式單相功率表a)外形圖b)電壓線圈前接法c)電壓線圈后接法電功率可利用功率表進行測量。四、電功和電功率3．電流的熱效應

電流通過導體時使導體發熱的現象稱為電流的熱效應。也就是說，電流的熱效應就是電能轉換成熱能的效應。電流與它流過導體時所產生的熱量之間的關系可用下式表示Q的單位是焦耳(J),這種熱也稱焦耳熱。

某電烤箱電阻是5Ω,工作電壓是220V,通電15min能放出多少能量?消耗的電能是多少度?四、電功和電功率4．負載的額定值

電氣設備安全工作時所允許的最大電流、最大電壓和最大功率分別稱為它們的