《物理直流电路》课件

物理直流电路直流电路是电学中重要的基础知识，在电子设备、电力系统等领域都有广泛的应用本课件将带领大家深入了解直流电路的基本概念、定律和分析方法课程目标理解直流电路的基本概念掌握电路分析的基本方法了解电力在生活中的应用掌握电阻、电压、电流等基本概念，学会学习串联电路、并联电路等基本电路结构认识到电力在现代生活中的重要作用，并用欧姆定律进行简单电路分析，并能运用相关公式进行计算了解安全用电知识什么是电流电流是一种物理现象，指的是带电粒子在导体中的定向移动电流的大小取决于带电粒子的数量、速度和电荷量电流的定义电荷的定向移动移动方向12电流是电荷在导体中定向移动电流方向与正电荷的移动方向形成的相同，与负电荷移动方向相反宏观现象3电流是宏观现象，反映了大量电荷的集体运动电流的单位电流的单位是安培（A），以纪念法国物理学家安德烈-玛丽·安培的名字命名安培定义为每秒钟通过导体横截面的电荷量一个安培等于每秒通过导体横截面的

6.2415×1018个电子11000安培毫安表示电流强度千分之一安培1M1G微安纳安百万分之一安培十亿分之一安培导体和绝缘体导体绝缘体导体内部有大量自由电子，能轻松传导电流绝缘体内部几乎没有自由电子，难以传导电流静电和动态电荷静电1电荷静止不动动态电荷2电荷运动电流3动态电荷运动形成静电是指电荷静止不动时的电现象动态电荷则是指电荷运动，动态电荷的运动形成电流电路图的基本元件电路图是描述电路结构的图形语言电路图用各种符号来代表电路元件常见元件包括电源、电阻、电容、电感、开关等，它们在电路中发挥不同的作用了解电路图的基本元件有助于理解电路的工作原理，并进行电路分析和设计电路分类串联电路并联电路混合电路所有元件依次连接在一个回路中电元件彼此平行连接电流有多条路径包含串联和并联电路的组合流只有一条路径可循可选择欧姆定律基本原理公式欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间欧姆定律的公式I=U/R，其中I表示电的关系电流与电压成正比，与电阻成流，U表示电压，R表示电阻反比电阻的概念电阻欧姆定律导体绝缘体电阻是材料或元件对电流流动电阻的大小可以用欧姆定律来导体拥有较低的电阻，允许电绝缘体拥有极高的电阻，阻止的阻碍作用它决定了电流的计算，即电阻等于电压除以电流自由流动例如，金属导线电流流动例如，橡胶和塑料大小流电压降和电流方向电压降1电势能损失电流方向2正电荷移动方向欧姆定律3电压降与电流成正比电压降是电路中电流通过电阻时所产生的电势能损失电流方向是指正电荷在电路中的移动方向欧姆定律阐述了电压降与电流之间的关系电压降等于电流乘以电阻串联电路分析电流串联电路中，电流在各个元件中保持不变电压总电压等于各个元件电压之和电阻总电阻等于各个元件电阻之和功率总功率等于各个元件功率之和并联电路分析电压相同1并联电路中，各支路两端的电压都等于电源电压电流分流2总电流等于各支路电流之和流经各支路的电流与该支路的电阻成反比电阻减小3并联电路的总电阻小于任何一个支路的电阻随着支路数量的增加，总电阻会进一步减小电功率的定义电功率定义功与能量电功率表示电流做功的快慢，功率是功与时间的比值，表示即单位时间内消耗的电能单位时间内完成的功功率单位功率与电流、电压关系功率的单位是瓦特（W），1电功率等于电流与电压的乘积瓦特等于1焦耳/秒（J/s），即P=UI电功率公式电功率是衡量电能消耗速度的物理量，单位是瓦特（W）电功率公式P=UI，其中P为电功率，U为电压，I为电流电力在生活中的应用家用电器城市照明交通运输工业生产电冰箱、空调、电视机等电器夜晚的灯光照亮城市街道，为电车、火车等交通工具，为人电力为各种机械设备提供动力为我们提供便捷的生活方式，人们提供安全舒适的夜晚出行们提供了高效快捷的出行方式，推动了工业生产的效率和发改变了人们的日常生活环境展安全用电常识安全用电用电安全电是不可见的，但却能带来巨大的能量安全用电是保障不接触裸露的电线，不要用湿手触摸电源插座，不要在潮生命安全的重要因素湿的环境下使用电器使用电器前，一定要仔细阅读说明书，并严格按照说明书发现电器故障，及时断开电源，请专业人员维修操作电路分析的步骤电路识别1分析电路中的元件电路简化2使用等效电路电路方程3运用基尔霍夫定律求解未知量4通过联立方程结果验证5检查结果是否合理电路分析是一个循序渐进的过程通过识别电路中的元件，简化电路结构，建立电路方程，求解未知量，最终得到电路的分析结果，并进行验证电路分析的方法节点分析法网孔分析法利用基尔霍夫电流定律，通过建利用基尔霍夫电压定律，通过建立节点方程组，求解电路中各节立网孔方程组，求解电路中各支点的电压路的电流叠加定理戴维宁定理将电路中各个独立电源的效应进将复杂电路简化为等效的电压源行叠加，求解电路中各点的电压和电阻的组合，方便计算或电流电子电路基础元件和符号电路分析方法电子电路由多种元件组成，每个学习基本的电路分析方法，例如元件都有其独特的符号，便于理节点分析法、网孔分析法，掌握解电路图分析电路的方法基本电路定律常见电子元件了解欧姆定律、基尔霍夫定律等熟悉常见的电子元件，如电阻器基本定律，为更复杂的电路分析、电容器、电感器、二极管、三奠定基础极管等，了解其特性和应用电磁感应现象电磁感应现象是英国科学家法拉第在1831年发现的当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会产生感应电流，这个现象叫做电磁感应现象电磁感应现象是电磁学中的一个重要现象，它揭示了电磁场与电流之间的相互关系电磁感应现象是发电机、电动机等许多重要电器工作的基础法拉第电磁感应定律

11.电磁感应现象

22.感应电动势闭合电路中的导体在磁场中运产生感应电流的非静电力叫做动，会产生感应电流感应电动势，它与磁通量变化率成正比

33.楞次定律

44.应用感应电流的方向总是阻碍产生发电机、变压器等电器设备的它的磁通量变化，以此维持原工作原理都基于法拉第电磁感磁场应定律自感和互感自感互感当电流通过线圈时，会产生磁场，磁场变化会反过来影响线圈本当两个线圈靠近时，一个线圈中的电流变化会产生变化的磁场，身，这种现象称为自感影响另一个线圈，产生感应电流，这种现象称为互感自感系数越大，线圈的自感效应越强，阻碍电流变化的能力越强互感系数越大，两个线圈之间的耦合程度越高，相互影响越强交流电基础正弦波频率幅值应用交流电是一种周期性变化的电交流电的频率是指其电流方向交流电的幅值是指电流变化的•家庭用电流，其波形通常为正弦波每秒变化的次数，单位为赫兹最大值，也称为峰值电流•工业生产Hz交流电的产生磁场变化利用磁场变化产生感应电流，产生交流电.线圈旋转将线圈放置在磁场中，线圈绕轴旋转，穿过线圈的磁通量不断变化.感应电流磁通量变化会在线圈中产生感应电动势，进而产生电流.交流电产生的电流方向随着磁通量变化而变化，形成周期性的变化电流.交流电的特征周期性变化正弦波形频率和周期有效值交流电的电压和电流大小随时常见的交流电波形为正弦波，交流电的频率是指单位时间内交流电的有效值是衡量其能量间周期性变化，方向也周期性其电压和电流变化规律符合正电流变化的次数，周期是指电大小的指标，它等效于直流电变化弦函数流完成一次变化所需的时间中能产生相同热量的电流值电感电容的作用电感电容电感在电路中起着阻碍电流变化的作用，其主要作用是存储能量电容在电路中起着阻碍电压变化的作用，主要用于存储电荷，并，并用它来平滑电流，防止电流突然变化用于滤除交流信号或平滑直流信号电力系统概述电力系统组成•发电厂•输电线路•变电站•配电线路•用电设备电力系统运作发电厂将能量转换为电能，并通过输电线路将电能传输到变电站变电站将电压等级调整后，通过配电线路输送到用电设备电力系统效率电力系统旨在以最有效的方式将电能从发电厂输送到用电设备，提高能量利用率，减少能量损失本课程小结直流电路基础电功率和安全电磁感应交流电基础电流、电压、电阻，串并联电电功率的概念，电能的应用，法拉第电磁感应定律，自感和交流电的产生，特征，以及电路分析安全用电知识互感现象感电容在电路中的作用。