高压进网电工理论知识-直流电路.ppt

带电物体相互靠近时，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。,一、电场、电位及电压,1、电场,电场,带电物体周围空间存在的特殊物质，可传递电荷之间的相互作用力。,第一节 直流电路,2、电位,电位,电场中某点的电位等于单位正电荷在该点所具有的电位能，用V或表示，单位为伏特（V）。,参考点的电位为零。参考点不同，电路中各点电位的大小和正负不同。,3、电压,电压,电路中任意两点间的电位差称为这两点间的电压，用U表示。,单位：伏特（V）,电压的实际方向为由高电位指向低电位。,两点间的电压与参考点的选择无关。,电压是电路中产生电流的原因。,二、电流与电流密度,1、电流,电荷的定向移动形成电流。,大小,单位,单位时间内通过导体横截面的电荷量,安培（A）,方向,正电荷运动方向为电流实际方向,分类,直流电流( I )大小、方向不随时间变化,交流电流( i )大小、方向随时间变化,测量,使用电流表。,电流表必须与被测负载串联。在测直流电流时，还要注意极性，即应使电流从电流表 的“+” 端纽流入， 从“”端纽流出。电流表的量程应大于被测电路的实际电流值。为减小仪表的负载效应对测量结果的影响，测量时应尽量选择内阻小的电流表。,2、电流密度,电流在导体横截面积S上均匀分布时，该电流I与导体横截面积S的比值称为电流密度，用J表示。,导线允许通过的电流大小随导体截面不同而不同。通过导线的电流如果超过允许值，会使导线老化加速或发生事故。,电流密度,三、电源与电动势,能把其他形式的能量转换为电能的装置称为电源,如干电池、蓄电池、发电机等。,衡量电源把其他形式的能量转换为电能的本领大小的物理量。,电动势的实际方向为由低电位指向高电位。,电源,电动势,电源两端的电位差成为电源的端电压。,电源开路时，其电动势大小与其端电压大小相等，但二者方向相反。,四、电阻与电导,电阻,反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，用R表示，单位为欧姆（）。,导体电阻的计算公式如下：,为电阻率，单位为欧姆() l为导体长度，单位为米(m)S为导体截面积，单位为平方毫米(mm2),电阻的倒数，反映导体导通电流能力大小，用G表示，单位为西门子（S）。,电导,五、欧姆定律,欧姆定律是反映电路中电压、电流、电阻三者之间关系的定律，是电路的基本定律之一。,1、部分电路欧姆定律,流过导体的电流大小与导通两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。,对不含电源的部分电路，有：,或,2、全电路欧姆定律,对含有电源的闭合电路，当开关S闭合后，有：,【例题】某电源电动势为3V，内阻R0为0.5，外接负载R为9.5，计算电路电流及电阻上压降。,解：电路电流,电阻上压降, 总电压等于各电阻电压之和, 总电阻等于各电阻之和,六、电阻的串联、并联与混联,1、串联,连接方式,电阻一个接一个的首尾相接，中间没有分支，只有一条电流的通路。,电路特点, 流过各电阻的电流相等, 总电流等于各电阻电流之和, 总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,2、并联,连接方式,各电阻头连在一起，尾连在一起。,电路特点, 各电阻两端的电压相等,3、混联,连接方式,既有串联又有并联的连接方式。,一般解题步骤,首先计算总电阻；其次由总电压总电阻计算总电流；最后根据要求计算各电阻电压和电流。,【例题】已知电源电压为165V，计算图示电路中的总电阻和总电流。,解：电路总电阻为,电路总电流为,七、电路与电路的三种工作状态,1、电路,定义,由电气器件或设备，按一定方式连接起来的电流的通路。,组成,电源、负载和中间环节。,2、电路的三种工作状态,断路：开关S断开或电路某处断开，电路中无电流。,短路：a、b两点直接用导线接通,通路：开关S闭合，电路中流过电流,八、电能与电功率,电能,元件在一段时间消耗的能量。,单位：瓦特（W）,单位：焦耳（J）,功率,单位时间内消耗的电能（电能转换的速率），用P表示。,电阻元件两端电压为U，流过电流为I时，在t时间内消耗的电能（全部转化为热能）为：,1KW的设备在1小时内消耗的电能为1kWh，俗称1度电。,