电工基础 认识（直流）电路.doc

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1、27第1章认识（直流）电路第1章认识（直流）电路早在公元前6世纪，人们就已经发现了电的存在，从雷电到静电，从摩擦起电到水力发电、火力发电，再到核电站发电。电以其生产、变换经济，传输、分配容易，使用、控制方便等，已成为现代生产和日常生活不可缺少的物质。人类社会已步入电的时代，因而电气化的程度也成为衡量一个国家生产力水平和综合国力的主要标志之一。在实际应用中，电总是按照一定的路径（电路）传输和运行。电按其性质不同分成了直流电和交流电，相应的电路分成了直流电路和交流电路，让我们首先进入直流电路的世界。知识目标：了解电路的组成及各部分的作用，了解电路图中常用的元件符号。理解电流、电

2、压、电阻、电源、电动势、电功、电功率等电学量的概念。写出相关的公式。理解直流电路中电流、电压、电阻之间的关系：欧姆定律，掌握运用欧姆定律。理解电路三种状态，了解电气设备的额定值。说出焦耳定律的内容，写出焦耳定律的表达式。能应用电功、焦耳定律分析和解决实际问题。技能目标：学会正确使用电流表、电压表、万用表等仪表测量有关电学量。学会白炽灯、日光灯等实际电路的连接。1.1电路概念的建立学习目标认识电路的组成，知道电路各部分的作用和工作状态。认识常见电源、熔断器、漏电保护器。1.1.1观察电路的组成我们周围存在着各种简单或复杂的电路，它们的结构组成必定符合相同的规律和要求，让我们通

3、过观察来认识电路的组成规律。27第1章认识（直流）电路（直流电路）（交流电路）如图1.1所示，将干电池、灯泡、开关、电线等连接成电路，当我们将开关接通时，灯泡发光。图1.1灯泡为什么会发光？灯泡发光是由于电流通过灯丝时产生热效应所致，可见在上述电路中已形成了完整的电流通路。电路的组成包括：（1）电源——供应电能的装置；（2）用电器——取用电能的装置；（3）开关——控制电路接通或断开的器件；（4）导线——起连接和电流传输作用的材料。1.1.2常用电气元件符号国际电工委员会和我国国家标准委员会对各类电路元器件都规定了统一的符号（称为国际电路常用符号），如表1.1所示。表1.1常

4、用电气元件符号直流电交流电交直流电开关电阻接机壳电池电位器接地27第1章认识（直流）电路续表线圈电容连接导线铁芯线圈AA电流表不连接导线GG抽头线圈VV电压表熔断器—直流发电机二极管电灯～～交流发电机M直流电动机M交流电动机1.1.3观察电路的状态灯泡是否发光显示了所处电路的工作状态，电炉是否发热也显示了电路的状态，还有一些电路没有明显的标志显示其状态，但是我们可以通过对电路有关电学量的测量分析判断电路的状态，我们还经常可以在很多用电器上看到诸如“警告”、“WARNING”等标志，禁止电路处于某些状态，这又是什么原因呢？如图1.1所示，当开关接通时，灯泡发光，表明电路处于导

5、通状态；当开关断开或电线断裂、接头松脱时，灯泡不发光，表明电路处于断开状态。通常电路存在通路（闭路）、开路（断路）两种状态，但在发生故障或连接错误时，还存在短路状态，电路三种状态的比较如表1.2所示。表1.2电路三种状态状态特点通路电路接通有电流通过开路电路一处或多处断开无电流通过短路导线未经用电器（负载）而直接将电源正负极（两极）相接电流很大，易引起电路烧毁甚至火灾等严重事故想一想短路会产生什么后果？实际生产和生活中是如何防止短路的？拓展与延伸1．熔断器熔断器又称熔丝，通常是由熔点比较低的铅锑合金材料制成的。当通过熔丝的电流超过一定数值（此电流称为额定电流）时，熔丝会因发

6、热过多而很快熔断，从而起到保护电路其他器件的作用。常见的熔断器如图1.2所示。27第1章认识（直流）电路图1.2常见的熔断器熔丝的额定电流与熔丝的粗细有关，其直径越粗，熔断电流越大。选用熔丝时，应使它的额定电流等于或略大于电路正常工作时的最大电流。2．电源广义地讲，能把非电能转换成电能而向用电器供电的装置均称为电源。常用的电源有：干电池、太阳能电池、火力发电机组、水力发电机组、核电机组等（如图1.3、图1.4、图1.5所示）。图1.3风力、水力发电站名称实物图用途直流电源（a）干电池（1.5V）（b）蓄电池（12V，6A·11）（c）直流电源：0~500V/250mA有收录

7、机及计算器等使用的便于携带的干电池、模型飞机及汽车引擎起动等使用的蓄电池和在一定范围内能自由改变电压的直流电源装置等。直流电源均有两个电极（正、负极）。图1.4直流电源27第1章认识（直流）电路衡量电源内部这种搬运电荷能力的物理量称为电源电动势，通常用符号E表示，电动势的单位也是伏特。电池的串联可以增加电动势，满足电路对大电动势的要求，同时串联以后的电池组的内阻也相当于几个电阻的串联。如果相互串联的几个电池中有一个是老化或损坏的（内阻比正常电池大大增大），就使整个电池的电阻大大增大，也就使整个电池组无法发挥作用，所