1.2電路基本物理量學(xué)習(xí)目標(biāo)理解電流電壓電動勢電位電功及電

1.2電路基本物理量學(xué)習(xí)目標(biāo)：理解電流、電壓、電動勢、電位、電功及電功率的概念，掌握電流、電壓、電動勢的方向規(guī)定及參考方向的意義，會計(jì)算相關(guān)物理量。

電路中帶電粒子在電源作用下有規(guī)則移動形成電流。

電流的強(qiáng)弱用電流強(qiáng)度來表示，其數(shù)值等于單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷量。

單位：安培(A)1A=103mA=106μA1.2電路基本物理量1.2.1電流規(guī)定正電荷移動方向或負(fù)電荷移動反方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?.電流強(qiáng)度的概念定義：帶電粒子：電流是負(fù)電荷、正電荷或正、負(fù)電荷都有的定向運(yùn)動的結(jié)果。1.2電路基本物理量金屬導(dǎo)體中－－自由電子；半導(dǎo)體中－－自由電子和空穴；電解液中－－正、負(fù)離子。R上的電流方向？

參考方向是假定的方向，可以任意選定。在選定的參考方向下，根據(jù)電流的正負(fù)，就可以確定電流的實(shí)際方向。

當(dāng)電流的參考方向與實(shí)際方向一致時，電流為正值，當(dāng)電流的參考方向與實(shí)際方向相反時，電流為負(fù)值。1.2電路基本物理量1.2.1電流2.電流參考方向電路中電流的參考方向一般用箭頭表示。如何表示？用數(shù)字萬用表測量時顯示負(fù)值時，電流在兩表筆間流動？1.2電路基本物理量3.電流類型直流電流和交流電流(其特點(diǎn)后面介紹)。4.電流測量工具：用電流表(測量電學(xué)參數(shù)通常用萬用表)。連接方法：在汽車維修過程如需要測量電路中的電流必須要斷開導(dǎo)線測量嗎？電流表始終與用電器串聯(lián)在一起。測量時必須斷開電路導(dǎo)線，以將電流表串入電路中。1.2電路基本物理量4.電流測量測量電流的另一種工具：電流鉗如果待測電流強(qiáng)度＞10A，那么用電流鉗測量電流的優(yōu)勢非常突出。另一個優(yōu)點(diǎn)是測量電流強(qiáng)度時無需打開電路。CM02小電流汽車專用鉗表1.2電路基本物理量注意問題：必須注意電流類型，即交流電流或直流電流(AC/DC)；開始時應(yīng)選擇較大的量程；測量直流電流時注意極性；測量后要將電流表調(diào)到最大的交流電壓量程或關(guān)閉電源。4.電流測量1－電流鉗2－蓄電池負(fù)極單線

電壓是描述電場力對電荷做功的物理量。在電路中，如果正電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)時電場力所做的功為dW,那么A、B兩點(diǎn)間的電壓為在直流電路中，可寫成

單位：伏特(V)，1kV=103V=106mV1.2電路基本物理量1.2.2電壓及其參考方向1.電壓概念以車輛蓄電池為例說明電壓原理：蓄電池內(nèi)的電化學(xué)過程使電荷分離：電子聚焦在一側(cè)形成負(fù)極；另一側(cè)缺少電子形成正極。兩極之間產(chǎn)生一個電勢差，即電壓。1.2電路基本物理量1.2.2電壓及其參考方向1.電壓概念以車輛蓄電池為例說明電壓原理：車輛蓄電池內(nèi)的電化學(xué)過程使電荷分離：電子聚焦在一側(cè)形成負(fù)極；另一側(cè)缺少電子形成正極。兩極之間產(chǎn)生一個電勢差，即電壓。如果用一個帶有規(guī)定電阻的導(dǎo)體將蓄電池兩極連接起來，電子就會從負(fù)極移向正極。電流一直流動，直到兩極之間不存在電勢差或電路斷路。電壓方向規(guī)定：從高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)，即電壓降落的方向。

當(dāng)電壓的參考方向與實(shí)際方向一致時，電壓為正值，相反時，電壓為負(fù)值。

電壓的參考方向表示：箭頭或“+”、“-”。1.2電路基本物理量1.2.2電壓及其參考方向2.電壓參考方向1.2電路基本物理量3.電壓類型直流電壓：電壓值和極性保持不變的電壓。常用直流電源：蓄電池、發(fā)電機(jī)（部分接有整流器）、光電池（太陽能系統(tǒng)）等。直流電壓和交流電壓。1.2電路基本物理量3.電壓類型交流電壓：

為什么要用交流電？交流發(fā)電機(jī)構(gòu)造簡單、成本低、性能好、效率高；正弦信號便于傳輸、易于變換、便于運(yùn)算；應(yīng)用十分廣泛。

什么是交流電?

大小和方向隨時間做周期性變化、并且在一個周期內(nèi)的平均值為零的電壓、電流和電動勢統(tǒng)稱為正弦交流電。正弦交流電的表示方法？角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決定正弦量的大小初相角：決定正弦量起始位置周期T：變化一周所需的時間（s）。角頻率ω：（rad/s）頻率f：（Hz）iOT1.2電路基本物理量3.電壓類型正弦交流電的三要素：幅值、角頻率和初相角。1.2電路基本物理量3.電壓類型無線通信頻率：

30kHz~30GMHz電網(wǎng)頻率：我國50Hz。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頻率即工頻。美國、日本60Hz。瞬時值:

交流電在某一瞬間的數(shù)值。用小寫字母表示，如i、u、e。

最大值:在一個周期內(nèi)的最大瞬時值。也稱幅值或峰值。如Im、Um、Em。有效值:根據(jù)交流電流與直流電流熱效應(yīng)相等的原則規(guī)定的。即交流電流的有效值是熱效應(yīng)與它相等的直流電流的數(shù)值。用大寫字母I、U、E等表示。1.2電路基本物理量3.電壓類型例如常說的民用電是220V，即為有效值，而其幅值是311V。電器設(shè)備上標(biāo)注的額定電壓、額定電流等均指有效值。用萬用表等測得的交流電數(shù)值亦為有效值。

幾個電壓值示例：

遠(yuǎn)距離輸電：我國已建電網(wǎng)的最高交流電壓等級為750千伏。還有110kV、220kV、330kV、500kV等。目前世界上正在試驗(yàn)的最高輸電電壓是1150千伏。

工業(yè)與民用電：

100V2國：日本、朝鮮。

110～130V約30國：臺灣、美國、加拿大……

220～230V約120國：英、德、法、中國……

電話：60V……1.2電路基本物理量3.電壓類型相位:表示交流電隨時間變化的進(jìn)程的物理量。也叫相位角，如。初相位:當(dāng)t=0時的相位。也叫初相角或初相位。如。

1.2電路基本物理量3.電壓類型相位差:兩個同頻率正弦量相位之差。用表示。1.2電路基本物理量1.2.2電壓及其參考方向4.電壓測量

工具：用電壓表（測量電學(xué)參數(shù)通常用萬用表）。1.2電路基本物理量4.電壓測量連接方法？注意問題：必須設(shè)置電壓類型，即交流電壓或直流電壓(AC/DC)；開始時應(yīng)選擇較大的量程；測量直流電壓時注意極性；測量后要將電壓表調(diào)到最大的交流電壓量程。電壓表始終與用電器、元件或電源并聯(lián)。電流電壓及電阻的測量

是描述電源中非電場力對電荷作功本領(lǐng)的物理量。電動勢在數(shù)值上等于非電場力將單位正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到電源正極所做的功，用US(或E)表示。

電動勢方向規(guī)定：在電源內(nèi)部由低電位端指向高電位端，即電位升高的方向。

在一個電路中，電源產(chǎn)生的功率與負(fù)載、導(dǎo)線以及電源內(nèi)阻上消耗的功率總是平衡的，遵循能量守恒和轉(zhuǎn)換定律。

1.2電路基本物理量1.2.3電動勢1.2.4電功和電功率

在汽車電路的維修過程中，經(jīng)常要測量某點(diǎn)的電位高低，看其是否符合規(guī)定數(shù)值。電位在數(shù)值上等于電場力將單位正電荷從該點(diǎn)移到參考點(diǎn)所做的功，用符號“V”表示。

電路中任意一點(diǎn)的電位，就是該點(diǎn)與參考點(diǎn)(即搭鐵點(diǎn))之間的電壓。因此，電位的測量實(shí)質(zhì)上就是電壓的測量，即測量該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓。同一電路中，電位具有相對性，電壓具有絕對性。1.2電路基本物理量1.2.5電位1.2電路基本物理量1.2.5電位理解下圖中各點(diǎn)電位梯度(電壓降)變化：串聯(lián)電路并聯(lián)電路【例1.1】試計(jì)算如圖所示電路