电流和电路 课件

电流和电路欢迎大家学习电流和电路的基础知识本课程将深入探讨电流、电路的概念、测量方法以及相关应用让我们一起揭开电学的神秘面纱，了解它如何影响我们的日常生活电流的概念定义本质电流是单位时间内通过导体电流实质上是带电粒子的定任一截面的电量向运动方向约定电流方向为正电荷移动的方向电流的单位安培毫安电流的国际单位是安培（A），实际应用中常用毫安（mA），表示每秒通过的电荷量1mA=

0.001A微安微小电流用微安（μA），1μA=

0.000001A电流的测量选择量程根据预估电流大小，选择合适的测量范围串联接入电流表必须串联接入被测电路读取数值观察表头，准确读取电流值注意安全测量时注意电流不要超过量程上限欧姆定律公式表达物理含义应用范围U=IR，其中U为电压，I为电流，R导体中的电流与两端电压成正比，与适用于欧姆导体，在一定条件下成立为电阻电阻成反比串联电路电流特点电压关系串联电路中，各元件的电流总电压等于各元件电压之和相等电阻计算应用场景总电阻等于各电阻之和常用于需要分压的电路中并联电路电压特点1并联电路中，各元件两端电压相等电流关系2总电流等于各支路电流之和电阻计算3总电阻的倒数等于各电阻倒数之和应用场景4常用于需要分流的电路中电阻的概念定义1电阻是导体阻碍电流通过的特性影响因素2材料、长度、截面积和温度等符号表示3用字母R表示，单位为欧姆（Ω）作用4控制电流、分压、发热等多种用途电阻的单位1Ω1KΩ欧姆千欧姆基本单位，简写为Ω1KΩ=1000Ω1MΩ1mΩ兆欧姆毫欧姆1MΩ=1000000Ω1mΩ=

0.001Ω电阻的测量断开电源1测量前务必断开电路电源选择量程2根据预估阻值选择合适量程并联连接3万用表两表笔并联到被测电阻读取数值4观察显示屏，记录测量结果功率的概念定义电路中的功率12功率是单位时间内做功或电功率等于电压与电流的消耗的能量乘积符号表示应用34用字母P表示，单位为瓦用于描述用电器的耗电量特（W）和发热量功率的计算基本公式欧姆定律结合注意事项P=UI，其中P为功率，U为电压，I P=I²R=U²/R，R为电阻计算时需注意单位的统一和换算为电流电能的概念定义计算公式电能是电流在一定时间内做功的能量W=P*t，W为电能，P为功率，t为时间单位应用常用千瓦时（kWh），1kWh=3600000焦耳用于计算用电量和电费电能的转换光能热能机械能化学能电能转化为光能，如灯泡、电能转化为热能，如电炉、电能转化为机械能，如电机电能转化为化学能，如蓄电LED电热水器、风扇池充电电容的概念定义1电容是储存电荷的元件原理2利用两导体间的电场储存电荷特性3阻止直流，允许交流通过应用4滤波、耦合、储能等电容的单位1F1μF法拉微法基本单位，简写为F1μF=

0.000001F1nF1pF纳法皮法1nF=

0.000000001F1pF=

0.000000000001F电容的测量选择仪器使用专用电容表或LCR测试仪放电处理测量前确保电容已完全放电连接测试将电容正确连接到测试端口读取数值等待读数稳定后记录测量结果电感的概念定义原理电感是储存磁场能量的元件利用电流产生的磁场储存能量特性应用阻止交流，允许直流通过滤波、振荡、储能等电感的单位亨利毫亨微亨基本单位，简写为H常用于大型电1mH=

0.001H，常用于中等大小电1μH=

0.000001H，常用于小型电感感感电感的测量选择仪器1使用LCR测试仪或专用电感表校准仪器2测量前校准仪器，确保精度连接测试3将电感正确连接到测试端口读取数值4等待读数稳定后记录测量结果交流电的概念定义特点交流电是周期性变化的电流电流方向和大小随时间周期性变化波形应用常见正弦波，也有方波、三广泛用于电力传输和日常用角波等电交流电的特点频率幅值每秒周期次数，单位赫兹（Hz）波形峰值与零点的距离相位有效值波形在周期中的相对位置等效直流电的大小，为峰值的

0.707倍交流电的测量选择仪器1使用交流电压表或示波器设置量程2根据预估电压选择合适量程连接测试点3将测试探头正确连接到电路观察波形4示波器可直观显示交流电波形记录数据5记录电压、频率等关键参数整流电路定义类型元件整流电路将交流电转换为单向脉动直包括半波整流和全波整流两种基本类主要由变压器、二极管和电容器组成流电型滤波电路作用类型12滤波电路用于消除电路中的纹波和噪声常见有RC滤波、LC滤波和π型滤波原理应用34利用电容和电感对不同频率信号的阻抗特性广泛用于电源、音频和射频电路中稳压电路功能1保持输出电压稳定类型2串联型和并联型稳压电路元件3稳压管、三极管或集成稳压器应用4电源供应、精密仪器等电路分析的方法基尔霍夫定律KCL和KVL是电路分析的基础叠加原理多源电路可分解为单源电路叠加戴维南定理简化复杂电路为等效电源节点电压法以节点电压为未知量求解电路分析的应用电路设计的基本原则安全性效率确保电路运行安全，防止短路和优化电路效率，减少能量损耗过载可靠性成本提高电路稳定性和耐久性在满足性能要求的同时控制成本总结与展望知识回顾技术发展未来展望我们学习了电流、电路的基本概念和电子技术正朝着微型化、智能化和低量子电路、柔性电子等新兴领域将带分析方法功耗方向发展来革命性变化。