網(wǎng)孔電流法,對于一個(gè)閉環(huán)來(lái)講,繞這個(gè)環(huán)一圈電壓和為零,就有I1R1+I2R2+。。。=0
結點(diǎn)電流法,對于一個(gè)結點(diǎn)來(lái)講,有流入的電流就有流出的電流,即電流矢量和為零。
就有I1+I2+。。。。=0 回答者: coolday186 | 五級 | 2011-3-23 22:08
你說(shuō)的是基爾霍定律吧?基爾霍夫定律分基爾霍夫電壓定律(KCL)和基爾霍夫電流定律(KVL)兩個(gè),用他求電路中支路的電流的時(shí)候,要利用網(wǎng)孔結合KCL定律列電壓方程,再利用結點(diǎn)結合KVL列電流方程,組成方程組求解
一個(gè)網(wǎng)孔就是一個(gè)回路,任瞬時(shí)在這個(gè)回路中先人為的規定一個(gè)繞行方向,回路中所有元件的端電壓代數和為零(電壓方向與繞行方向相同取正,反之取負),一個(gè)節點(diǎn)嘛,一般是指三叉及三叉以上的線(xiàn)路交點(diǎn),任瞬時(shí)流入這個(gè)交點(diǎn)的電和流出這個(gè)交點(diǎn)的電流代數和為零,如是你規點(diǎn)流入電流為正,那么流出的就為負,節點(diǎn)也可以是一部分電路(假想用一個(gè)球面包住這部分電路成為一個(gè)節點(diǎn)) 回答者: sf133510 | 二級 | 2011-3-23 22:23
以假想網(wǎng)孔電流作變量列寫(xiě)和網(wǎng)孔個(gè)數相同的KVL方程, 聯(lián)立求解求出網(wǎng)孔電流,進(jìn)而通過(guò)網(wǎng)孔電流與支路電流的關(guān)系再求出支路電流,或者期望再求出其它電路變量,這就是網(wǎng)孔電流法。對于含有理想電流源,在不能將其轉移成某個(gè)網(wǎng)孔電流時(shí),可采取設其兩端電壓,來(lái)增加變量,進(jìn)而增加方程。對于含有受控源的電路,其分析方法和步驟與只含獨立源電路的分析完全相同,只是要將受控變量用待求的網(wǎng)孔電流變量表示作為輔助方程。此法優(yōu)點(diǎn):同一電路所需方程數目較支路電流法少,列寫(xiě)方程的規律易于掌握。缺點(diǎn)是不直觀(guān),有的網(wǎng)孔電流不能用電流表測試。
以獨立節點(diǎn)的電位作為變量依KCL(連同歐姆定律)列寫(xiě)節點(diǎn)電位方程,求解出節點(diǎn)電位,進(jìn)而求得各支路電流或欲求的其它電路變量,這就是節點(diǎn)電位法。此法優(yōu)點(diǎn)是所需方程個(gè)數少于支路電流法,特別是節點(diǎn)少而支路多的電路用此法尤顯方便,列寫(xiě)方程的規律易于掌握。 缺點(diǎn)是對于一般給出的電阻參數、電壓源形式的電路求解方程工作量較大。
電路基礎知識的應用 ──電路工作狀態(tài)分析 河南省平頂山市衛東區田選學(xué)校 范俊奇 電路的基礎知識包括,電路的組成,電路的狀態(tài),電路的連接關(guān)系等,是我們分析電路工作狀態(tài)的基礎。
只有能看懂電路,會(huì )正確判斷電路的連接方式,才能進(jìn)一步對電路進(jìn)行分析和計算。 一、電路分析的基礎知識 1.電路的組成 一個(gè)正確的電路應該有下列基本組成部分組成。
電源、用電器、開(kāi)關(guān)和導線(xiàn)。電源起著(zhù)把其他形式的能量轉化為電能并提供電能的作用;導線(xiàn)起著(zhù)連接電路元件和把電能輸送給用電器的作用;開(kāi)關(guān)控制電能的輸送(電流的通斷);用電器將電能轉化為其他形式的能量。
如果一個(gè)電路缺少了這四個(gè)基本組成部分中的一部分,這個(gè)電路就不能工作或錯誤或存在危險(短路)。 2.電路的三種狀態(tài) (1)通路:接通的電路。
特征:電路中有電流而且用電器正常工作。(2)開(kāi)路:斷開(kāi)的電路。
特征:電路中無(wú)電流,用電器不能工作。(3)短路:定義:電源兩端或用電器兩端直接用導線(xiàn)連接起來(lái)(電流不經(jīng)過(guò)用電器)。
特征:電源短路,電路中有很大的電流,可能燒壞電源或燒壞導線(xiàn)的絕緣皮,很容易引起火災。并聯(lián)電路中,一旦一個(gè)支路發(fā)生短路,整個(gè)電路就短路了。
開(kāi)路和通路是電路的常見(jiàn)狀態(tài),比如,電燈的亮和滅。而短路是錯誤的危險狀態(tài),是絕對應該避免的。
3.串聯(lián)電路中的局部短路 在串聯(lián)電路中,由于某種原因或實(shí)際需要,使電路中的某個(gè)用電器發(fā)生短路,而其它用電器仍然工作的電路。如圖所示電路中,當開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),L1發(fā)生短路,L2仍有電流通過(guò),可以發(fā)光。
4.電路的連接方式 電路的串聯(lián)和并聯(lián)是初中階段必須掌握的電學(xué)知識,是進(jìn)行電路分析和計算的基礎。 (1)電路連接方式的比較。
串 聯(lián) 并 聯(lián) 定 義 把元件首尾相連逐個(gè)順次連接起來(lái)的電路 把元件首首尾尾并列的連接起來(lái)的電路 結構特征 電路中只有一條電流路徑,沒(méi)有分支。 電路中有分支(有分開(kāi)的點(diǎn)和會(huì )合的點(diǎn)),電流路徑至少有兩條, 工作特征 各用電器相互影響,一處段開(kāi)所有用電器都停止工作。
各支路中的用電器獨立工作,互不影響。 開(kāi) 關(guān) 作 用 控制整個(gè)電路 干路中的開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路。
支路中的開(kāi)關(guān)控制該支路。 電路圖 實(shí) 例 裝飾小彩燈、開(kāi)關(guān)和用電器 家庭中各用電器、各盞路燈 (2)判斷電路串聯(lián)、并聯(lián)的常用方法。
基于初中階段的學(xué)習要求,僅介紹以下常用的判斷方法,在實(shí)踐中可選擇適合自己的方法熟練掌握。 ①定義法:將用電器接線(xiàn)柱編號,電流流入端為“首”,電流流出端為“尾”。
觀(guān)察各用電器,若“首→尾→首→尾”連接為串聯(lián);若“首→首”、“尾→尾”相連,為并聯(lián)。 ②結構特征分析法:在有電路圖或實(shí)物連接圖的情況下,識別電路時(shí),可沿著(zhù)電流方向分析:電源正極→各用電器→電源負極。
若途中無(wú)節點(diǎn)(分叉點(diǎn)),電流沿著(zhù)一條路徑前進(jìn)不分流,該電路中用電器是串聯(lián)關(guān)系;若電路有節點(diǎn),電流在某一處分開(kāi),在另一處又合在一起,這些用電器就是并聯(lián)關(guān)系。 ③工作特征分析法:去掉任意一個(gè)用電器,若另一個(gè)用電器也不工作,則這兩個(gè)用電器串聯(lián);若另一個(gè)用電器不受影響仍然工作,則這兩個(gè)用電器為并聯(lián)。
在看不到電路圖或電路實(shí)物圖情況下(如路燈、家庭電路),可根據用電器的工作特征判斷連接情況。 二、應用舉例 1.(09濟寧)如圖1所示電路中,當開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合后,說(shuō)法正確的是( ) A.L1、L2都能發(fā)光 B.L1、L2都不能發(fā)光 C.Ll能發(fā)光,L2不能發(fā)光 D.Ll不能發(fā)光,L2能發(fā)光 分析:當S1斷開(kāi),S2閉合時(shí),L1、L2是并聯(lián)連接關(guān)系;當S1閉合時(shí),L1發(fā)生短路。
因為是并聯(lián)電路,一處發(fā)生短路,整個(gè)電路就處于短路狀態(tài),所以,L1、L2都不能發(fā)光,B正確。 2.(09蘭州)如圖2所示,當開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),兩只小燈泡能同時(shí)發(fā)光的正確電路是( ) 分析:在四個(gè)電路中,在A(yíng)電路中,兩盞電燈串聯(lián),開(kāi)關(guān)S與一盞電燈并聯(lián),當開(kāi)關(guān)閉合時(shí),與開(kāi)關(guān)并聯(lián)的電燈就發(fā)生局部短路,所以,開(kāi)關(guān)閉合后,只有一盞燈亮。
B電路中,是開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中的串聯(lián)電路,開(kāi)關(guān)閉合后,電路是通路,所以,兩盞串聯(lián)的電燈都會(huì )發(fā)光,B正確。C電路中,沒(méi)有電源,是一個(gè)電路基本組成部分都不完全的錯誤的電路。
D電路中,兩盞燈并聯(lián),S閉合時(shí),兩燈都會(huì )發(fā)光,但一盞燈沒(méi)有開(kāi)關(guān)控制,它是不符合電路基本連接要求的。 3.(09成都)如圖所示是一把既能吹冷風(fēng),又能吹熱風(fēng)的電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路,圖中A是吹風(fēng)機,B是電熱絲。
將插頭插入插座,若只閉合開(kāi)關(guān)S1,電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng);若將開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合,電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng)。(填“熱”或“冷”) 分析:該裝置中,吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系,S1是干路開(kāi)關(guān),它一閉合,吹風(fēng)機就開(kāi)始工作,吹出冷風(fēng);只有當S1、S2同時(shí)閉合時(shí),電熱絲才能和吹風(fēng)機同時(shí)工作,吹出熱風(fēng)。
所以,答案是:冷、熱。 進(jìn)一步分析:既然吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系,為什么不給它們各安裝一個(gè)開(kāi)關(guān)分別控制呢?因為,電熱絲是不能單獨工作的。
若單獨工作,產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散發(fā)出去,吹風(fēng)機的內部溫度會(huì )很高,會(huì )燒壞吹風(fēng)機的外殼,甚至帶來(lái)危險。所以,這樣設計,就可以避免電熱絲的單獨工作,使電吹風(fēng)機既可以吹。
原發(fā)布者:zhanghefangha
第1章電路的基礎知識1.1電路和電路模型1.2電路中的主要物理量1.3電路的基本元件1.4基爾霍夫定律1.5基爾霍夫定律1.6簡(jiǎn)單電阻電路的分析方法第1章電路的基礎知識本章要求:本章要求:1.理解電壓與電流參考方向的意義;1.理解電壓與電流參考方向的意義;理解電壓與電流參考方向的意義2.理解電路的基本定律并能正確應用;理解電路的基本定律并能正確應用;3.了解電路的有載工作、開(kāi)路與短路狀態(tài),了解電路的有載工作、開(kāi)路與短路狀態(tài),理解電功率和額定值的意義;理解電功率和額定值的意義;4.會(huì )計算電路中各點(diǎn)的電位。會(huì )計算電路中各點(diǎn)的電位。1.1電路和電路模型電路是電流的通路,電路是電流的通路,是為了某種需要由電工設備或電路元件按一定方式組合而成。或電路元件按一定方式組合而成。1.電路的作用(1)實(shí)現電能的傳輸、分配與轉換實(shí)現電能的傳輸、發(fā)電機升壓變壓器輸電線(xiàn)降壓變壓器電燈電動(dòng)機電爐。(2)實(shí)現信號的傳遞與處理(2)實(shí)現信號的傳遞與處理話(huà)筒揚聲器放大器2.電路的組成部分電路的組成部分電源:電源提供電能的裝置升壓變壓器輸電線(xiàn)負載:負載取用電能的裝置電燈電動(dòng)機電爐。發(fā)電機降壓變壓器中間環(huán)節:傳遞、中間環(huán)節:傳遞、分配和控制電能的作用2.電路的組成部分2.電路的電路的組成部分信號源:信號源提供信息信號處理:信號處理:放大、調諧、放大、調諧、檢波等話(huà)
胡斌老師的【圖標細說(shuō)元器件及使用電路】,【圖表細說(shuō)電子技師速成手冊】,還有【圖表細說(shuō)電子工程師識圖速成手冊】,同時(shí)又購買(mǎi)了張軍老師的【主板維修從入門(mén)到精通】,還有論壇出的【計算機主板維修實(shí)用技術(shù)】可是,到現在電子方面的三本書(shū)籍根本就沒(méi)有看,就像是遠水解不了近渴,學(xué)習它們太浪費時(shí)間了,專(zhuān)業(yè)的維修書(shū)籍一開(kāi)始都會(huì )有電子元器件方面的基礎講解,對我們來(lái)說(shuō)足夠用了,我們要用大量的時(shí)間去學(xué)習主板的電路原理知識,常用芯片的作用和檢測方法,再實(shí)踐中去熟悉電子元器件的測量知識,等我們有了一定的實(shí)踐經(jīng)驗后,可以再回過(guò)頭去看一下那些書(shū)籍。
會(huì )有事半功倍的效果。我也建議大家參加論壇的遠程培訓,可以很系統的學(xué)習維修知識。
電學(xué)知識總結 一, 電路 電流的形成:電荷的定向移動(dòng)形成電流.(任何電荷的定向移動(dòng)都會(huì )形成電流). 電流的方向:從電源正極流向負極. 電源:能提供持續電流(或電壓)的裝置. 電源是把其他形式的能轉化為電能.如干電池是把化學(xué)能轉化為電能.發(fā)電機則由機械能轉化為電能. 有持續電流的條件:必須有電源和電路閉合. 導體:容易導電的物體叫導體.如:金屬,人體,大地,鹽水溶液等. 絕緣體:不容易導電的物體叫絕緣體.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,純水等. 電路組成:由電源,導線(xiàn),開(kāi)關(guān)和用電器組成. 路有三種狀態(tài):(1)通路:接通的電路叫通路;(2)開(kāi)路:斷開(kāi)的電路叫開(kāi)路;(3)短路:直接把導線(xiàn)接在電源兩極上的電路叫短路. 電路圖:用符號表示電路連接的圖叫電路圖. 串聯(lián):把元件逐個(gè)順序連接起來(lái),叫串聯(lián).(任意處斷開(kāi),電流都會(huì )消失) 并聯(lián):把元件并列地連接起來(lái),叫并聯(lián).(各個(gè)支路是互不影響的) 二, 電流 國際單位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=103毫安=106微安. 測量電流的儀表是:電流表,它的使用規則是:①電流表要串聯(lián)在電路中;②電流要從"+"接線(xiàn)柱入,從"-"接線(xiàn)柱出;③被測電流不要超過(guò)電流表的量程;④絕對不允許不經(jīng)過(guò)用電器而把電流表連到電源的兩極上. 實(shí)驗室中常用的電流表有兩個(gè)量程:①0~0.6安,每小格表示的電流值是0.02安;②0~3安,每小格表示的電流值是0.1安. 三, 電壓 電壓(U):電壓是使電路中形成電流的原因,電源是提供電壓的裝置. 國際單位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV).1千伏=103伏=106毫伏. 測量電壓的儀表是:電壓表,使用規則:①電壓表要并聯(lián)在電路中;②電流要從"+"接線(xiàn)柱入,從"-"接線(xiàn)柱出;③被測電壓不要超過(guò)電壓表的量程; 實(shí)驗室常用電壓表有兩個(gè)量程:①0~3伏,每小格表示的電壓值是0.1伏; ②0~15伏,每小格表示的電壓值是0.5伏. 熟記的電壓值:①1節干電池的電壓1.5伏;②1節鉛蓄電池電壓是2伏;③家庭照明電壓為220伏;④安全電壓是:不高于36伏;⑤工業(yè)電壓380伏. 四, 電阻 電阻(R):表示導體對電流的阻礙作用.(導體如果對電流的阻礙作用越大,那么電阻就越大,而通過(guò)導體的電流就越小). 國際單位:歐姆(Ω);常用:兆歐(MΩ),千歐(KΩ);1兆歐=103千歐; 1千歐=103歐. 決定電阻大小的因素:材料,長(cháng)度,橫截面積和溫度(R與它的U和I無(wú)關(guān)). 滑動(dòng)變阻器: 原理:改變電阻線(xiàn)在電路中的長(cháng)度來(lái)改變電阻的. 作用:通過(guò)改變接入電路中的電阻來(lái)改變電路中的電流和電壓. 銘牌:如一個(gè)滑動(dòng)變阻器標有"50Ω2A"表示的意義是:最大阻值是50Ω,允許通過(guò)的最大電流是2A. 正確使用:a,應串聯(lián)在電路中使用;b,接線(xiàn)要"一上一下";c,通電前應把阻值調至最大的地方. 五, 歐姆定律 歐姆定律:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比. 公式: 式中單位:I→安(A);U→伏(V);R→歐(Ω). 公式的理解:①公式中的I,U和R必須是在同一段電路中;②I,U和R中已知任意的兩個(gè)量就可求另一個(gè)量;③計算時(shí)單位要統一. 歐姆定律的應用: ①同一電阻的阻值不變,與電流和電壓無(wú)關(guān),其電流隨電壓增大而增大.(R=U/I) ②當電壓不變時(shí),電阻越大,則通過(guò)的電流就越小.(I=U/R) ③當電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR) 電阻的串聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn):(指R1,R2串聯(lián),串得越多,電阻越大) ①電流:I=I1=I2(串聯(lián)電路中各處的電流相等) ②電壓:U=U1+U2(總電壓等于各處電壓之和) ③ 電阻:R=R1+R2(總電阻等于各電阻之和)如果n個(gè)等值電阻串聯(lián),則有R總=nR ④ 分壓作用:=;計算U1,U2,可用:; ⑤ 比例關(guān)系:電流:I1:I2=1:1 (Q是熱量) 電阻的并聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn):(指R1,R2并聯(lián),并得越多,電阻越小) ①電流:I=I1+I2(干路電流等于各支路電流之和) ②電壓:U=U1=U2(干路電壓等于各支路電壓) ③電阻:(總電阻的倒數等于各電阻的倒數和)如果n個(gè)等值電阻并聯(lián),則有R總=R ④分流作用:;計算I1,I2可用:; ⑤比例關(guān)系:電壓:U1:U2=1:1 ,(Q是熱量) 六, 電功和電功率 1. 電功(W):電能轉化成其他形式能的多少叫電功, 2.功的國際單位:焦耳.常用:度(千瓦時(shí)),1度=1千瓦時(shí)=3.6*106焦耳. 3.測量電功的工具:電能表 4.電功公式:W=Pt=UIt(式中單位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒). 利用W=UIt計算時(shí)注意:①式中的W.U.I和t是在同一段電路;②計算時(shí)單位要統一;③已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量.還有公式:=I2Rt 電功率(P):表示電流做功的快慢.國際單位:瓦特(W);常用:千瓦 公式:式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A) 利用計算時(shí)單位要統一,①如果W用焦,t用秒,則P的單位是瓦;②如果W用千瓦時(shí),t用小時(shí),則P的單位是千瓦. 10.計算電功率還可用右公式:P=I2R和P=U2/R 11.額定電壓(U0):用電器正常工作的電壓.另有:額定電流 12.額定功率(P0):用電器在額定電壓下的功率. 13.實(shí)際電壓(U):實(shí)際加在用電器兩端的電壓.另有:實(shí)際電流 14.實(shí)際功率(P):用電器在實(shí)際電壓。
第一章 電路與電場(chǎng)基礎知識 第一節 電路及其基本物理量 電流流過(guò)的回路叫做電路,又稱(chēng)導電回路。
最簡(jiǎn)單的電路,是由電源、負載、導線(xiàn)、開(kāi)關(guān)等元器件組成。電路導通叫做通路。
只有通路,電路中才有電流通過(guò)。電路某一處斷開(kāi)叫做斷路或者開(kāi)路。
如果電路中電源正負極間沒(méi)有負載而是直接接通叫做短路,這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個(gè)元件的兩端直接接通,此時(shí)電流從直接接通處流經(jīng)而不會(huì )經(jīng)過(guò)該元件,這種情況叫做該元件短路。
開(kāi)路(或斷路)是允許的,而第一種短路決不允許,因為電源的短路會(huì )導致電源、用電器、電流表被燒壞。電路(英語(yǔ):Electrical circuit)或稱(chēng)電子回路,是由電器設備和元器件, 按一定方式連接起來(lái),為電荷流通提供了路徑的總體,也叫電子線(xiàn)路或稱(chēng)電氣回路,簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò )或回路。
如電源、電阻、電容、電感、二極管、三極管、晶體管、IC和電鍵等,構成的網(wǎng)絡(luò )、硬件。負電荷可以在其中流動(dòng)。
第二節 電阻及電阻定律 電阻(Resistance,通常用“R”表示),在物理學(xué)中表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越大。
不同的導體,電阻一般不同,電阻是導體本身的一種特性。電阻將會(huì )導致電子流通量的變化,電阻越小,電子流通量越大,反之亦然。
導體的電阻R跟它的長(cháng)度L成正比,跟它的橫截面積S成反比,還跟導體的材料有關(guān)系,這個(gè)規律就叫電阻定律(law of resistance),公式為R=ρL/S 。其中ρ:制成電阻的材料電阻率,L:繞制成電阻的導線(xiàn)長(cháng)度,S:繞制成電阻的導線(xiàn)橫截面積,R:電阻值。
公式:R=ρL/S,R=U/I ρ——制成電阻的材料電阻率,國際單位制為歐姆 · 米(Ω · m) ;L——繞制成電阻的導線(xiàn)長(cháng)度,國際單位制為米(m);S——繞制成電阻的導線(xiàn)橫截面積,國際單位制為平方米(m2) ;R——電阻值,國際單位制為歐姆,簡(jiǎn)稱(chēng)歐(Ω);U——電壓值,國際單位制為伏特,簡(jiǎn)稱(chēng)伏(v);I——電流值,國際單位制為安培,簡(jiǎn)稱(chēng)安(A)。其中:ρ叫電阻率:某種材料制成的長(cháng)1米、橫截面積是1平方米的導線(xiàn)的電阻,叫做這種材料的電阻率。
是描述材料性質(zhì)的物理量。國際單位制中,電阻率的單位是歐姆·米,常用單位是歐姆·平方毫米/米。
與導體長(cháng)度L,橫截面積S無(wú)關(guān),只與物體的材料和溫度有關(guān),有些材料的電阻率隨著(zhù)溫度的升高而增大,有些反之。電阻率1.電阻率ρ不僅和導體的材料有關(guān),還和導體的溫度有關(guān)。
在溫度變化不大的范圍內,:幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線(xiàn)性變化,即ρ=ρo(1+at)。式中t是攝氏溫度,ρo是O℃時(shí)的電阻率,a是電阻率溫度系數。
⒉由于電阻率隨溫度改變而改變,所以對于某些電器的電阻,必須說(shuō)明它們所處的物理狀態(tài)。如一個(gè)220 V -100 W電燈燈絲的電阻,通電時(shí)是484歐姆,未通電時(shí)只有40歐姆左右。
⒊電阻率和電阻是兩個(gè)不同的概念。電阻率是反映物質(zhì)導電性能好壞的屬性,電阻是反映物體對電流阻礙作用的屬性。
電阻率是一個(gè)反應材料導電性能的物理量。電阻率數值上等于單位長(cháng)度、單位截面的某種物質(zhì)的電阻,其倒數為電導率。
電阻率與導體的長(cháng)度、橫截面積等因素無(wú)關(guān),是導體材料本身的電學(xué)性質(zhì),由導體的材料決定,且與溫度有關(guān)。電阻率在國際單位制中的單位是Ω·m,讀作歐姆米,簡(jiǎn)稱(chēng)歐米。
常用單位為“歐姆·厘米”。電阻率較低的物質(zhì)被稱(chēng)為導體,常見(jiàn)導體主要為金屬,而自然界中導電性最佳的是銀。
其他不易導電的物質(zhì)如玻璃、橡膠等,電阻率較高,一般稱(chēng)為絕緣體。介于導體和絕緣體之間的物質(zhì) (如硅) 則稱(chēng)半導體。
第三節 導體、絕緣體、半導體和超導體 導體是善于導電的物體,即是能夠讓電流通過(guò)材料;不善于導電的物體叫絕緣體。(并不是能導電的物體叫導體,不能導電的物體叫絕緣體,這是一般人常犯的錯誤)金屬導體里面有自由運動(dòng)的電子,導電的原因是自由電子.半導體隨溫度升高其電阻率逐漸變小,導電性能大大提高,導電原因是半導體內的空穴和電子對。
在科學(xué)及工程上常用利用歐姆來(lái)定義某一材料的導電程度。能夠讓電流通過(guò)的材料,導體依其導電性還能夠細分為超導體、導體、半導體、及絕緣體。
在科學(xué)及工程上常用利用歐姆來(lái)定義某一材料的導電程度。它們使電力極容易地通過(guò)它們。
當電流在導體內流過(guò)時(shí),事實(shí)上是因為導體內的自由電荷(在金屬中的自由電荷是電子,而在溶液中的自由電荷則為陰、陽(yáng)離子)產(chǎn)生漂移而造成的,根據材料的不同,自由電荷的漂移方式也不相同:在超導體中,電子幾乎不受原子核的干擾而能夠快速移動(dòng);而在導體內電子的移動(dòng)受限于該材料所造成的電子海的能階大小;而在半導體內,電子能夠移動(dòng)是因為電子-空穴效應;而絕緣體則是電子受限于分子所構成的共價(jià)鍵,使得電子要脫離原子是一件非常困難的事。因此,沒(méi)有絕對絕緣的絕緣體,只要有足夠大的能量(例如高壓電)就可以使電子得以通過(guò)某絕緣體。
而在溶液中的電子流動(dòng)是因為離子游動(dòng)而造成的,能夠讓電流通過(guò)的溶液稱(chēng)為電解質(zhì)溶液。不善于傳導電流的物質(zhì)稱(chēng)為絕緣體(Insulator),絕緣體又稱(chēng)為電介質(zhì)引。
它們的電阻率極高。絕緣體的定義:不容易導電的物體叫做絕緣體。
一 .電工基礎知識1.直流電路電路電路的定義: 就是電流通過(guò)的途徑電路的組成: 電路由電源、負載、導線(xiàn)、開(kāi)關(guān)組成內電路: 負載、導線(xiàn)、開(kāi)關(guān)外電路: 電源內部的一段電路負載: 所有電器電源: 能將其它形式的能量轉換成電能的設備基本物理量1.2.1 電流1.2.1.1 電流的形成: 導體中的自由電子在電場(chǎng)力的作用下作有規則的定向運動(dòng)就形成電流.1.2.1.2 電流具備的條件: 一是有電位差,二是電路一定要閉合.1.2.1.3 電流強度: 電流的大小用電流強度來(lái)表示,基數值等于單位時(shí)間內通過(guò)導體截面的電荷量,計算公式為 其中Q為電荷量(庫侖); t為時(shí)間(秒/s); I為電流強度1.2.1.4電流強度的單位是 “安”,用字母 “A”表示.1.2.1.5直流電流(恒定電流)的大小和方向不隨時(shí)間的變化而變化,用大寫(xiě)字母 “I”表示,簡(jiǎn)稱(chēng)直流電.1.2.2 電壓1.2.2.1 電壓的形成: 物體帶電后具有一定的電位,在電路中任意兩點(diǎn)之間的電位差,稱(chēng)為該兩點(diǎn)的電壓.1.2.2.2 電壓的方向: 一是高電位指向低電位; 二是電位隨參考點(diǎn)不同而改變.1.2.2.3 電壓的單位是 “伏特”,用字母 “U”表示.常用單位有: 千伏(KV) 、伏(V)、毫伏(mV) 、微伏(uV)1KV = 103V 1V = 103 mV 1mV = 103 uV1.2.3 電動(dòng)勢1.2.3.1 電動(dòng)勢的定義: 一個(gè)電源能夠使電流持續不斷沿電路流動(dòng),就是因為它能使電路兩端維持一定的電位差.這種電路兩端產(chǎn)生和維持電位差的能力就叫電源電動(dòng)勢.1.2.3.2 電動(dòng)勢的單位是 “伏”,用字母 “E”表示.計算公式為 (該公式表明電源將其它形式的能轉化成電能的能力)其中A為外力所作的功,Q為電荷量,E為電動(dòng)勢.1.2.3.3 電源內電動(dòng)勢的方向: 由低電位移向高電位1.2.4 電阻1.2.4.1 電阻的定義: 自由電子在物體中移動(dòng)受到其它電子的阻礙,對于這種導電所表現的能力就叫電阻.1.2.4.2 電阻的單位是 “歐姆”,用字母 “R”表示.1.2.4.3 電阻的計算方式為: 其中l為導體長(cháng)度,s為截面積,ρ為材料電阻率銅ρ=0.017鋁ρ=0.028歐姆定律1.3.1 歐姆定律是表示電壓、電流、電阻三者關(guān)系的基本定律.1.3.2 部分電路歐姆定律: 電路中通過(guò)電阻的電流,與電阻兩端所加的電壓成正比,與電阻成反比,稱(chēng)為部分歐姆定律.計算公式為 U = IR1.3.3全電路歐姆定律: 在閉合電路中(包括電源),電路中的電流與電源的電動(dòng)勢成正比,與電路中負載電阻及電源內阻之和成反比,稱(chēng)全電路歐姆定律.計算公式為 其中R為外電阻,r0為內電阻,E為電動(dòng)勢電路的連接(串連、并連、混連)1.4.1串聯(lián)電路1.4.1.1電阻串聯(lián)將電阻首尾依次相連,但電流只有一條通路的連接方法.1.4.1.2電路串聯(lián)的特點(diǎn)為電流與總電流相等,即I = I1 = I2 = I3…總電壓等于各電阻上電壓之和,即 U = U1 + U2 + U3…總電阻等于負載電阻之和,即 R = R1 + R2 + R3…各電阻上電壓降之比等于其電阻比,即 , , …1.4.1.3電源串聯(lián): 將前一個(gè)電源的負極和后一個(gè)電源的正極依次連接起來(lái).特點(diǎn): 可以獲得較大的電壓與電源.計算公式為E = E1 + E2 + E3 +…+ Enr0 = r01 + r02 + r03 +…+ r0n1.4.2并聯(lián)電路1.4.2.1電阻的并聯(lián): 將電路中若干個(gè)電阻并列連接起來(lái)的接法,稱(chēng)為電阻并聯(lián).1.4.2.2并聯(lián)電路的特點(diǎn): 各電阻兩端的電壓均相等,即U1 = U2 = U3 = … = Un; 電路的總電流等于電路中各支路電流之總和,即I = I1 + I2 + I3 + … + In; 電路總電阻R的倒數等于各支路電阻倒數之和,即 .并聯(lián)負載愈多,總電阻愈小,供應電流愈大,負荷愈重.1.4.2.3通過(guò)各支路的電流與各自電阻成反比,即 1.4.2.4電源的并聯(lián):把所有電源的正極連接起來(lái)作為電源的正極,把所有電源的負極連接起來(lái)作為電源的負極,然后接到電路中,稱(chēng)為電源并聯(lián).1.4.2.5并聯(lián)電源的條件:一是電源的電勢相等;二是每個(gè)電源的內電阻相同.1.4.2.6并聯(lián)電源的特點(diǎn):能獲得較大的電流,即外電路的電流等于流過(guò)各電源的電流之和.1.4.3混聯(lián)電路1.4.3.1定義: 電路中即有元件的串聯(lián)又有元件的并聯(lián)稱(chēng)為混聯(lián)電路1.4.3.2混聯(lián)電路的計算: 先求出各元件串聯(lián)和并聯(lián)的電阻值,再計算電路的點(diǎn)電阻值;由電路總電阻值和電路的端電壓,根據歐姆定律計算出電路的總電流;根據元件串聯(lián)的分壓關(guān)系和元件并聯(lián)的分流關(guān)系,逐步推算出各部分的電流和電壓.電功和電功率電功電流所作的功叫做電功,用符號 “A”表示.電功的大小與電路中的電流、電壓及通電時(shí)間成正比,計算公式為 A = UIT =I2RT電功及電能量的單位名稱(chēng)是焦耳,用符號 “J”表示;也稱(chēng)千瓦/時(shí),用符號 “KWH”表示. 1KWH=3.6MJ電功率電流在單位時(shí)間內所作的功叫電功率,用符號 “P”表示.計算公式為 電功率單位名稱(chēng)為 “瓦”或 “千瓦”,用符號 “W”或 “KW”表示;也可稱(chēng) “馬力.1馬力=736W 1KW = 1.36馬力電流的熱效應、短路電流的熱效應定義: 電流通過(guò)導體時(shí),由于自由電子的碰撞,電能不斷的轉變?yōu)闊崮?這種電流通過(guò)導體時(shí)會(huì )發(fā)生熱的現象,稱(chēng)為電流的熱效應.電與熱的轉化關(guān)系其計算公式為 其中Q為導體產(chǎn)生的熱量,W為消耗的電能.短路定義: 電源通向負載的兩根導線(xiàn),不以過(guò)負載而相互直接接通.該現象稱(chēng)之為短路.短路分析: 電阻(R) 變小,電流(I)加大,用公式表示為 短路的危害: 溫度升高。
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