電路基礎知識的應用 ──電路工作狀態(tài)分析 河南省平頂山市衛東區田選學(xué)校 范俊奇 電路的基礎知識包括,電路的組成,電路的狀態(tài),電路的連接關(guān)系等,是我們分析電路工作狀態(tài)的基礎。
只有能看懂電路,會(huì )正確判斷電路的連接方式,才能進(jìn)一步對電路進(jìn)行分析和計算。 一、電路分析的基礎知識 1.電路的組成 一個(gè)正確的電路應該有下列基本組成部分組成。
電源、用電器、開(kāi)關(guān)和導線(xiàn)。電源起著(zhù)把其他形式的能量轉化為電能并提供電能的作用;導線(xiàn)起著(zhù)連接電路元件和把電能輸送給用電器的作用;開(kāi)關(guān)控制電能的輸送(電流的通斷);用電器將電能轉化為其他形式的能量。
如果一個(gè)電路缺少了這四個(gè)基本組成部分中的一部分,這個(gè)電路就不能工作或錯誤或存在危險(短路)。 2.電路的三種狀態(tài) (1)通路:接通的電路。
特征:電路中有電流而且用電器正常工作。(2)開(kāi)路:斷開(kāi)的電路。
特征:電路中無(wú)電流,用電器不能工作。(3)短路:定義:電源兩端或用電器兩端直接用導線(xiàn)連接起來(lái)(電流不經(jīng)過(guò)用電器)。
特征:電源短路,電路中有很大的電流,可能燒壞電源或燒壞導線(xiàn)的絕緣皮,很容易引起火災。并聯(lián)電路中,一旦一個(gè)支路發(fā)生短路,整個(gè)電路就短路了。
開(kāi)路和通路是電路的常見(jiàn)狀態(tài),比如,電燈的亮和滅。而短路是錯誤的危險狀態(tài),是絕對應該避免的。
3.串聯(lián)電路中的局部短路 在串聯(lián)電路中,由于某種原因或實(shí)際需要,使電路中的某個(gè)用電器發(fā)生短路,而其它用電器仍然工作的電路。如圖所示電路中,當開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),L1發(fā)生短路,L2仍有電流通過(guò),可以發(fā)光。
4.電路的連接方式 電路的串聯(lián)和并聯(lián)是初中階段必須掌握的電學(xué)知識,是進(jìn)行電路分析和計算的基礎。 (1)電路連接方式的比較。
串 聯(lián) 并 聯(lián) 定 義 把元件首尾相連逐個(gè)順次連接起來(lái)的電路 把元件首首尾尾并列的連接起來(lái)的電路 結構特征 電路中只有一條電流路徑,沒(méi)有分支。 電路中有分支(有分開(kāi)的點(diǎn)和會(huì )合的點(diǎn)),電流路徑至少有兩條, 工作特征 各用電器相互影響,一處段開(kāi)所有用電器都停止工作。
各支路中的用電器獨立工作,互不影響。 開(kāi) 關(guān) 作 用 控制整個(gè)電路 干路中的開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路。
支路中的開(kāi)關(guān)控制該支路。 電路圖 實(shí) 例 裝飾小彩燈、開(kāi)關(guān)和用電器 家庭中各用電器、各盞路燈 (2)判斷電路串聯(lián)、并聯(lián)的常用方法。
基于初中階段的學(xué)習要求,僅介紹以下常用的判斷方法,在實(shí)踐中可選擇適合自己的方法熟練掌握。 ①定義法:將用電器接線(xiàn)柱編號,電流流入端為“首”,電流流出端為“尾”。
觀(guān)察各用電器,若“首→尾→首→尾”連接為串聯(lián);若“首→首”、“尾→尾”相連,為并聯(lián)。 ②結構特征分析法:在有電路圖或實(shí)物連接圖的情況下,識別電路時(shí),可沿著(zhù)電流方向分析:電源正極→各用電器→電源負極。
若途中無(wú)節點(diǎn)(分叉點(diǎn)),電流沿著(zhù)一條路徑前進(jìn)不分流,該電路中用電器是串聯(lián)關(guān)系;若電路有節點(diǎn),電流在某一處分開(kāi),在另一處又合在一起,這些用電器就是并聯(lián)關(guān)系。 ③工作特征分析法:去掉任意一個(gè)用電器,若另一個(gè)用電器也不工作,則這兩個(gè)用電器串聯(lián);若另一個(gè)用電器不受影響仍然工作,則這兩個(gè)用電器為并聯(lián)。
在看不到電路圖或電路實(shí)物圖情況下(如路燈、家庭電路),可根據用電器的工作特征判斷連接情況。 二、應用舉例 1.(09濟寧)如圖1所示電路中,當開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合后,說(shuō)法正確的是( ) A.L1、L2都能發(fā)光 B.L1、L2都不能發(fā)光 C.Ll能發(fā)光,L2不能發(fā)光 D.Ll不能發(fā)光,L2能發(fā)光 分析:當S1斷開(kāi),S2閉合時(shí),L1、L2是并聯(lián)連接關(guān)系;當S1閉合時(shí),L1發(fā)生短路。
因為是并聯(lián)電路,一處發(fā)生短路,整個(gè)電路就處于短路狀態(tài),所以,L1、L2都不能發(fā)光,B正確。 2.(09蘭州)如圖2所示,當開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),兩只小燈泡能同時(shí)發(fā)光的正確電路是( ) 分析:在四個(gè)電路中,在A(yíng)電路中,兩盞電燈串聯(lián),開(kāi)關(guān)S與一盞電燈并聯(lián),當開(kāi)關(guān)閉合時(shí),與開(kāi)關(guān)并聯(lián)的電燈就發(fā)生局部短路,所以,開(kāi)關(guān)閉合后,只有一盞燈亮。
B電路中,是開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中的串聯(lián)電路,開(kāi)關(guān)閉合后,電路是通路,所以,兩盞串聯(lián)的電燈都會(huì )發(fā)光,B正確。C電路中,沒(méi)有電源,是一個(gè)電路基本組成部分都不完全的錯誤的電路。
D電路中,兩盞燈并聯(lián),S閉合時(shí),兩燈都會(huì )發(fā)光,但一盞燈沒(méi)有開(kāi)關(guān)控制,它是不符合電路基本連接要求的。 3.(09成都)如圖所示是一把既能吹冷風(fēng),又能吹熱風(fēng)的電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路,圖中A是吹風(fēng)機,B是電熱絲。
將插頭插入插座,若只閉合開(kāi)關(guān)S1,電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng);若將開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合,電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng)。(填“熱”或“冷”) 分析:該裝置中,吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系,S1是干路開(kāi)關(guān),它一閉合,吹風(fēng)機就開(kāi)始工作,吹出冷風(fēng);只有當S1、S2同時(shí)閉合時(shí),電熱絲才能和吹風(fēng)機同時(shí)工作,吹出熱風(fēng)。
所以,答案是:冷、熱。 進(jìn)一步分析:既然吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系,為什么不給它們各安裝一個(gè)開(kāi)關(guān)分別控制呢?因為,電熱絲是不能單獨工作的。
若單獨工作,產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散發(fā)出去,吹風(fēng)機的內部溫度會(huì )很高,會(huì )燒壞吹風(fēng)機的外殼,甚至帶來(lái)危險。所以,這樣設計,就可以避免電熱絲的單獨工作,使電吹風(fēng)機既可以吹。
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時(shí)間t內通過(guò)導體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導體的長(cháng)度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時(shí)間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接后,調節Ro使電表指針滿(mǎn)偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx后通過(guò)電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時(shí),要與原電路斷開(kāi),選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
電學(xué)知識總結 一, 電路 電流的形成:電荷的定向移動(dòng)形成電流.(任何電荷的定向移動(dòng)都會(huì )形成電流). 電流的方向:從電源正極流向負極. 電源:能提供持續電流(或電壓)的裝置. 電源是把其他形式的能轉化為電能.如干電池是把化學(xué)能轉化為電能.發(fā)電機則由機械能轉化為電能. 有持續電流的條件:必須有電源和電路閉合. 導體:容易導電的物體叫導體.如:金屬,人體,大地,鹽水溶液等. 絕緣體:不容易導電的物體叫絕緣體.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,純水等. 電路組成:由電源,導線(xiàn),開(kāi)關(guān)和用電器組成. 路有三種狀態(tài):(1)通路:接通的電路叫通路;(2)開(kāi)路:斷開(kāi)的電路叫開(kāi)路;(3)短路:直接把導線(xiàn)接在電源兩極上的電路叫短路. 電路圖:用符號表示電路連接的圖叫電路圖. 串聯(lián):把元件逐個(gè)順序連接起來(lái),叫串聯(lián).(任意處斷開(kāi),電流都會(huì )消失) 并聯(lián):把元件并列地連接起來(lái),叫并聯(lián).(各個(gè)支路是互不影響的) 二, 電流 國際單位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=103毫安=106微安. 測量電流的儀表是:電流表,它的使用規則是:①電流表要串聯(lián)在電路中;②電流要從"+"接線(xiàn)柱入,從"-"接線(xiàn)柱出;③被測電流不要超過(guò)電流表的量程;④絕對不允許不經(jīng)過(guò)用電器而把電流表連到電源的兩極上. 實(shí)驗室中常用的電流表有兩個(gè)量程:①0~0.6安,每小格表示的電流值是0.02安;②0~3安,每小格表示的電流值是0.1安. 三, 電壓 電壓(U):電壓是使電路中形成電流的原因,電源是提供電壓的裝置. 國際單位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV).1千伏=103伏=106毫伏. 測量電壓的儀表是:電壓表,使用規則:①電壓表要并聯(lián)在電路中;②電流要從"+"接線(xiàn)柱入,從"-"接線(xiàn)柱出;③被測電壓不要超過(guò)電壓表的量程; 實(shí)驗室常用電壓表有兩個(gè)量程:①0~3伏,每小格表示的電壓值是0.1伏; ②0~15伏,每小格表示的電壓值是0.5伏. 熟記的電壓值:①1節干電池的電壓1.5伏;②1節鉛蓄電池電壓是2伏;③家庭照明電壓為220伏;④安全電壓是:不高于36伏;⑤工業(yè)電壓380伏. 四, 電阻 電阻(R):表示導體對電流的阻礙作用.(導體如果對電流的阻礙作用越大,那么電阻就越大,而通過(guò)導體的電流就越小). 國際單位:歐姆(Ω);常用:兆歐(MΩ),千歐(KΩ);1兆歐=103千歐; 1千歐=103歐. 決定電阻大小的因素:材料,長(cháng)度,橫截面積和溫度(R與它的U和I無(wú)關(guān)). 滑動(dòng)變阻器: 原理:改變電阻線(xiàn)在電路中的長(cháng)度來(lái)改變電阻的. 作用:通過(guò)改變接入電路中的電阻來(lái)改變電路中的電流和電壓. 銘牌:如一個(gè)滑動(dòng)變阻器標有"50Ω2A"表示的意義是:最大阻值是50Ω,允許通過(guò)的最大電流是2A. 正確使用:a,應串聯(lián)在電路中使用;b,接線(xiàn)要"一上一下";c,通電前應把阻值調至最大的地方. 五, 歐姆定律 歐姆定律:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比. 公式: 式中單位:I→安(A);U→伏(V);R→歐(Ω). 公式的理解:①公式中的I,U和R必須是在同一段電路中;②I,U和R中已知任意的兩個(gè)量就可求另一個(gè)量;③計算時(shí)單位要統一. 歐姆定律的應用: ①同一電阻的阻值不變,與電流和電壓無(wú)關(guān),其電流隨電壓增大而增大.(R=U/I) ②當電壓不變時(shí),電阻越大,則通過(guò)的電流就越小.(I=U/R) ③當電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR) 電阻的串聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn):(指R1,R2串聯(lián),串得越多,電阻越大) ①電流:I=I1=I2(串聯(lián)電路中各處的電流相等) ②電壓:U=U1+U2(總電壓等于各處電壓之和) ③ 電阻:R=R1+R2(總電阻等于各電阻之和)如果n個(gè)等值電阻串聯(lián),則有R總=nR ④ 分壓作用:=;計算U1,U2,可用:; ⑤ 比例關(guān)系:電流:I1:I2=1:1 (Q是熱量) 電阻的并聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn):(指R1,R2并聯(lián),并得越多,電阻越小) ①電流:I=I1+I2(干路電流等于各支路電流之和) ②電壓:U=U1=U2(干路電壓等于各支路電壓) ③電阻:(總電阻的倒數等于各電阻的倒數和)如果n個(gè)等值電阻并聯(lián),則有R總=R ④分流作用:;計算I1,I2可用:; ⑤比例關(guān)系:電壓:U1:U2=1:1 ,(Q是熱量) 六, 電功和電功率 1. 電功(W):電能轉化成其他形式能的多少叫電功, 2.功的國際單位:焦耳.常用:度(千瓦時(shí)),1度=1千瓦時(shí)=3.6*106焦耳. 3.測量電功的工具:電能表 4.電功公式:W=Pt=UIt(式中單位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒). 利用W=UIt計算時(shí)注意:①式中的W.U.I和t是在同一段電路;②計算時(shí)單位要統一;③已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量.還有公式:=I2Rt 電功率(P):表示電流做功的快慢.國際單位:瓦特(W);常用:千瓦 公式:式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A) 利用計算時(shí)單位要統一,①如果W用焦,t用秒,則P的單位是瓦;②如果W用千瓦時(shí),t用小時(shí),則P的單位是千瓦. 10.計算電功率還可用右公式:P=I2R和P=U2/R 11.額定電壓(U0):用電器正常工作的電壓.另有:額定電流 12.額定功率(P0):用電器在額定電壓下的功率. 13.實(shí)際電壓(U):實(shí)際加在用電器兩端的電壓.另有:實(shí)際電流 14.實(shí)際功率(P):用電器在實(shí)際電壓。
網(wǎng)孔電流法,對于一個(gè)閉環(huán)來(lái)講,繞這個(gè)環(huán)一圈電壓和為零,就有I1R1+I2R2+。。。=0
結點(diǎn)電流法,對于一個(gè)結點(diǎn)來(lái)講,有流入的電流就有流出的電流,即電流矢量和為零。
就有I1+I2+。。。。=0 回答者: coolday186 | 五級 | 2011-3-23 22:08
你說(shuō)的是基爾霍定律吧?基爾霍夫定律分基爾霍夫電壓定律(KCL)和基爾霍夫電流定律(KVL)兩個(gè),用他求電路中支路的電流的時(shí)候,要利用網(wǎng)孔結合KCL定律列電壓方程,再利用結點(diǎn)結合KVL列電流方程,組成方程組求解
一個(gè)網(wǎng)孔就是一個(gè)回路,任瞬時(shí)在這個(gè)回路中先人為的規定一個(gè)繞行方向,回路中所有元件的端電壓代數和為零(電壓方向與繞行方向相同取正,反之取負),一個(gè)節點(diǎn)嘛,一般是指三叉及三叉以上的線(xiàn)路交點(diǎn),任瞬時(shí)流入這個(gè)交點(diǎn)的電和流出這個(gè)交點(diǎn)的電流代數和為零,如是你規點(diǎn)流入電流為正,那么流出的就為負,節點(diǎn)也可以是一部分電路(假想用一個(gè)球面包住這部分電路成為一個(gè)節點(diǎn)) 回答者: sf133510 | 二級 | 2011-3-23 22:23
以假想網(wǎng)孔電流作變量列寫(xiě)和網(wǎng)孔個(gè)數相同的KVL方程, 聯(lián)立求解求出網(wǎng)孔電流,進(jìn)而通過(guò)網(wǎng)孔電流與支路電流的關(guān)系再求出支路電流,或者期望再求出其它電路變量,這就是網(wǎng)孔電流法。對于含有理想電流源,在不能將其轉移成某個(gè)網(wǎng)孔電流時(shí),可采取設其兩端電壓,來(lái)增加變量,進(jìn)而增加方程。對于含有受控源的電路,其分析方法和步驟與只含獨立源電路的分析完全相同,只是要將受控變量用待求的網(wǎng)孔電流變量表示作為輔助方程。此法優(yōu)點(diǎn):同一電路所需方程數目較支路電流法少,列寫(xiě)方程的規律易于掌握。缺點(diǎn)是不直觀(guān),有的網(wǎng)孔電流不能用電流表測試。
以獨立節點(diǎn)的電位作為變量依KCL(連同歐姆定律)列寫(xiě)節點(diǎn)電位方程,求解出節點(diǎn)電位,進(jìn)而求得各支路電流或欲求的其它電路變量,這就是節點(diǎn)電位法。此法優(yōu)點(diǎn)是所需方程個(gè)數少于支路電流法,特別是節點(diǎn)少而支路多的電路用此法尤顯方便,列寫(xiě)方程的規律易于掌握。 缺點(diǎn)是對于一般給出的電阻參數、電壓源形式的電路求解方程工作量較大。
電流流過(guò)的回路叫做電路。最簡(jiǎn)單的電路由電源負載和導線(xiàn)、開(kāi)關(guān)等元件組成。電路處處連通叫做通路。只有通路,電路中才有電流通過(guò)。電路某一處斷開(kāi)叫做斷路或者開(kāi)路。電路某一部分的兩端直接接通,使這部分的電壓變成零,叫做短路。
電路組成
電路由電源,負載,連接導線(xiàn)和輔助設備四大部分組成。實(shí)際應用的電路都比較復雜,因此,為了便于分析電路的實(shí)質(zhì),通常用符號表示組成電路實(shí)際原件及其連接線(xiàn),即畫(huà)成所謂電路圖。其中導線(xiàn)和輔助設備合稱(chēng)為中間環(huán)節。
1.電源
電源是提供電能的設備。電源的功能是把非電能轉變成電能。例如,電池是把化學(xué)能轉變成電能;發(fā)電機是把機械能轉變成電能。由于非電能的種類(lèi)很多,轉變成電能的方式也很多,所以,目前實(shí)用的電源類(lèi)型也很多,最常用的電源是干電池、蓄電池和發(fā)電機等。
2.負載(就是課本中提到的“用電器”)
在電路中使用電能的各種設備統稱(chēng)為負載。負載的功能是把電能轉變?yōu)槠渌问侥堋@纾姞t把電能轉變?yōu)闊崮埽浑妱?dòng)機把電能轉變?yōu)闄C械能,等等。通常使用的照明器具、家用電器、機床等都可稱(chēng)為負載。
3.導線(xiàn)
連接導線(xiàn)用來(lái)把電源、負載和其他輔助設備連接成一個(gè)閉合回路,起著(zhù)傳輸電能的作用。
4.輔助設備
輔助設備是用來(lái)實(shí)現對電路的控制、分配、保護及測量等作用的。輔助設備包括各種開(kāi)關(guān)、熔斷器及測量?jì)x表等。
編輯本段電路物理量
電路的作用是進(jìn)行電能與其它形式的能量之間的相互轉換。因此,用一些物理量來(lái)表示電路的狀態(tài)及各部分之間能量轉換的相互關(guān)系。
(1)電流
電流在實(shí)用上有兩個(gè)含義:第一,電流表示一種物理現象,即電荷有規則的運動(dòng)就形成電流。第二,本來(lái),電流的大小用電流強度來(lái)表示,而電流強度是指在單位時(shí)間內通過(guò)導體截面積的電荷量,其單位是安培(庫/秒),簡(jiǎn)稱(chēng)安,用大寫(xiě)字母A表示。但電流強度平時(shí)人們多簡(jiǎn)稱(chēng)電流。所以電流又代表一個(gè)物理量,這是電流的第二個(gè)含義。
電流的真實(shí)方向和正方向是兩個(gè)不同的概念,不能混淆。
習慣上總是把正電荷運動(dòng)的方向,作為電流的方向,這就是電流的實(shí)際方向或真實(shí)方向,它是客觀(guān)存在,不能任意選擇,在簡(jiǎn)單電路中,電流的實(shí)際方向能通過(guò)電源或電壓的極性很容易地確定下來(lái)。
但是,在復雜直流電路中,某一段電路里的電流真實(shí)方向很難預先確定,在交流電路中,電流的大小和方向都是隨時(shí)間變化的。這時(shí),為了分析和計算電路的需要,引入了電流參考方向的概念,參考方向又叫假定正方向,簡(jiǎn)稱(chēng)正方向。
所謂正方向,就是在一段電路里,在電流兩種可能的真實(shí)方向中,任意選擇一個(gè)作為參考方向(即假定正方向)。當實(shí)際的電流方向與假定的正方向相同時(shí),電流是正值;當實(shí)際的電流方向與假定正方向相反時(shí),電流就是負值。
換一個(gè)角度看,對于同一電路,可以因選取的正方向不同而有不同的表示,它可能是正值或者是負值。要特別指出的是,電路中電流的正方向一經(jīng)確定,在整個(gè)分析與計算的過(guò)程中必須以此為準,不允許再更改。
(2)電壓與電位
從數值上看,AB兩點(diǎn)之間的電壓是電場(chǎng)力把單位正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所做的功;而電場(chǎng)中某點(diǎn)的電位等于電場(chǎng)力將單位正電荷自該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功。比較電壓和電位的概念可以看出,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電位就是該點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓,電位是電壓的一個(gè)特殊形式。對于電位來(lái)說(shuō),參考點(diǎn)是至關(guān)重要的。在同一電路中,當選定不同的參考點(diǎn),同一點(diǎn)的電位數值是不同的。
原則上說(shuō),參考點(diǎn)可以任意選定。在電工領(lǐng)域,通常選電路里的接地點(diǎn)為參考點(diǎn),在電子電路里,常取機殼為參考點(diǎn)。
在實(shí)際應用時(shí),僅知道兩點(diǎn)間的電壓往往不夠,還要求知道這兩點(diǎn)中哪一點(diǎn)電位高,哪一點(diǎn)電位低。例如,對于半導體二極管來(lái)說(shuō),還有其陽(yáng)極電位高于陰極電位時(shí)才導通;對于直流電動(dòng)機來(lái)說(shuō),繞組兩端的電位高低不同,電動(dòng)機的轉動(dòng)方向可能是不同的。由于實(shí)際使用的需要,要求我們引入電壓的極性,即方向問(wèn)題。
(3)電動(dòng)勢
(4)電功率
(5)電壓與電流的關(guān)聯(lián)正方向
第十三章《電路》班級: 姓名: 一、填空題1、【2009?北京市】圖1所示的電壓表的示數是___V。
2、【2009?南昌市】我是一支鉛筆,你若把我的內芯接入電路,電流會(huì )流過(guò)我身體,說(shuō)明我的內芯是_____體. 3、【2009?南昌市】在解決物理問(wèn)題的過(guò)程中,我們常常會(huì )用到一些隱含的已知條件.⑴將用電器接到家庭電路中 隱含條件:家庭電路的電壓為_(kāi)_____ ;⑵在1標準大氣壓下,把水燒開(kāi) 隱含條件:開(kāi)水的溫度為_(kāi)_______ ;⑷給遙控器換上兩節新的干電池 隱含條件:電源電壓為_(kāi)_________. 4、【2009?玉林市】在干燥的天氣里,用塑料梳子梳頭發(fā)時(shí),頭發(fā)會(huì )隨著(zhù)梳子飄起來(lái),這是因為梳子和頭發(fā)摩擦時(shí)分別帶上_____電荷,互相______的緣故。二、選擇題3、【2009?天津市】一本用電常識書(shū)中列出了白熾燈的常見(jiàn)故障與檢修方法,如表l所述,造成此“燈泡不亮"故障的共同原因是電路中出現了【 】 表1 故障現象 可能原因 檢修方法 燈泡不亮 1.燈泡的燈絲斷了 換新燈泡 2.燈頭內的電線(xiàn)斷了 換新線(xiàn)并接好 3.燈頭、開(kāi)關(guān)等處的接線(xiàn)松動(dòng),接觸不良 檢查加固 A.短路 B.通路 C.斷路 D.支路4、【2009?重慶市】 下列數據中最符合實(shí)際的是【 】 A.一節新干電池的電壓為1.5V B.今天教室內的氣溫約為60℃ C.光中真空中的傳播速度為340m/s D.對人體的安全電壓為不高于220V7、【2009?蘭州市】在圖4所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S,能用電壓表測量L1兩端電壓的正確電路是【 】8、【2009?蘭州市】 如圖5所示電路,電流表的量程較大,閉合開(kāi)關(guān)時(shí),發(fā)現電流表指針幾乎沒(méi)有偏轉。
某同學(xué)拿一根導線(xiàn)去查找電路故障,他將導線(xiàn)并接在bc、cd 、ed 兩端時(shí),電流表指針沒(méi)有發(fā)生偏轉;將導線(xiàn)并接在ab 兩端時(shí),發(fā)現電流表指針發(fā)生了偏轉,由此可知電路故障可能是【 】 A.e點(diǎn)斷路 B.R1 斷路 C.電流表短路 D.R2 斷路9、【2009?長(cháng)沙市】小轎車(chē)上大都裝有一個(gè)指示燈,用它來(lái)提醒司機或乘客車(chē)門(mén)是否關(guān)好。四個(gè)車(chē)門(mén)中只要有一個(gè)車(chē)門(mén)沒(méi)關(guān)好(相當于一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)),該指示燈就會(huì )發(fā)光。
下圖為小明同學(xué)設計的模擬電路圖,你認為最符合要求的是【 】10、【2009?泰安市】圖7電路正確的是【 】11、【2009?錦州市】下列用電器中,是利用電流熱效應工作的是【 】 A.電視機 B.電冰箱 C.洗衣機 D.電熨斗12、【2009?婁底市】小張家的衛生間按如圖8所示的電路安裝了照明燈和換氣扇,它們【 】 A.只能各自獨立工作,而不能同時(shí)工作?B.只能同時(shí)工作,而不能各自獨立工作?C.工作時(shí)通過(guò)的電流一定相等? D.工作時(shí)兩端的電壓一定相等13、【2009?婁底市】如圖9,L是燈泡,且兩燈均正常發(fā)光,“○”?處可以連接電流表、電壓表測量電路中的電流、電壓,以下說(shuō)法中正確的是【 】 A.a為電流表,b為電壓表,c為電流表??B.a為電壓表,b為電壓表,c為電流表??C.a為電流表,b為電流表,c為電壓表??D.a為電流表,b為電流表,c為電流表??14、【2009?威海市】如圖10所示,在探究并聯(lián)電路中的電流關(guān)系時(shí),小明同學(xué)用電流表測出A、B、C三處的電流分別為IA=0.5A,IB=0.3A,IC=0.2A,在表格中記錄數據后,下一步首先應該做的是【 】 A、整理器材,結束實(shí)驗 B、換用不同規格的小燈泡,再測出幾組電流值 C、分析數據,得出結論 D、換用電流表的另一量程,再測出一組電流值15、【2009?雅安市】如圖11所示電路,閉合開(kāi)關(guān)S后,發(fā)現燈L1不亮,L2正常發(fā)光。此電路的故障可能是【 】 A.開(kāi)關(guān)S接觸不良 B.電燈L1燈絲斷了 C.電燈L1短路 D.電燈L2短路 三、作圖題2、【2009?貴陽(yáng)市】請在圖12中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導線(xiàn),按要求連接電路。
要求:⑴開(kāi)關(guān)同時(shí)控制兩盞電燈;⑵電燈L1、L2并聯(lián);⑶電流表測通過(guò)兩燈的總電流;⑷所畫(huà)導線(xiàn)不能交叉。3、【2009?蘭州市】根據圖14所示的電路圖,用筆畫(huà)線(xiàn)代替導線(xiàn),連接實(shí)物電路 (要求導線(xiàn)不能交叉)。
4、【2009?威海市】火車(chē)在車(chē)廂后面有兩間廁所,只有當兩間廁所的門(mén)都關(guān)上時(shí)(每扇門(mén)的插銷(xiāo)相當于一個(gè)開(kāi)關(guān)),車(chē)廂中的指示牌內的指示燈才會(huì )發(fā)光,指示牌就會(huì )顯示“廁所有人”字樣,提醒旅客兩間廁所內部都有人,請你把圖15中的各元件符號連接成符合上述設計要求的電路圖。四、探究與實(shí)驗題2、【2009?南昌市】瑞瑞同學(xué)在中考物理實(shí)驗加試時(shí),對串聯(lián)電路電壓規律進(jìn)行了探究.【猜想與假設】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和 【設計與進(jìn)行實(shí)驗】 ⑴按圖17所示的電路圖連接電路;⑵閉合開(kāi)關(guān),用電壓表測出L1兩端的電壓;⑶在測L2兩端的電壓時(shí), 瑞瑞同學(xué)為了節省實(shí)驗時(shí)間,采用以下方法:電壓表所接的B接點(diǎn)不動(dòng),只斷開(kāi)A接點(diǎn),并改接到C接點(diǎn)上;UAB/V UBC /V UAC /V2.4 1.4 3.75 ⑷測出AC間的電壓.【交流與評估】 ⑴在拆接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須_____;⑵瑞瑞同學(xué)用上面的方法能否測出L2兩端的電壓?為什么? ______________________________.⑶方法改進(jìn)后,所測出AB、BC、AC間的電壓記錄在上面表格中.分析瑞瑞同學(xué)的實(shí)驗數據可以得出的結論是: 串聯(lián)電路總電壓_____各用電器兩端的電壓之和(填“等于”或“不等于”).⑷這個(gè)實(shí)驗在設計方案上還存在的不足之處。
1、電路:把電源、用電器、開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)連接起來(lái)組成的電流的路徑。電路圖:用統一規定的符號表示電路連接情況的圖
2、通路:處處接通的電路;開(kāi)路:斷開(kāi)的電路;短路:將導線(xiàn)直接連接在用電器或電源兩端的電 路。
3、電流的形成:電荷的定向移動(dòng)形成電流 .(任何電荷的定向移動(dòng)都會(huì )形成電流 )
4、電流的方向:從電源正極流向負極 .
5、電源:能提供持續電流(或電壓)的裝置.
6、電源是把其他形式的能轉化為電能.如干電池是把化學(xué)能轉化為電能.發(fā)電機則由機械能轉化為電能.
7、在電源外部,電流的方向是從電源的正極流向負極 。電路的幾種狀態(tài):
①、串聯(lián)電路:
把元件逐個(gè)順次連接起來(lái)組成的電路叫串聯(lián)電路。
特點(diǎn):
電流只有一條通道,通過(guò)第一個(gè)元件的電流一定大小不變地通過(guò)第二個(gè)元件,只要電路中有一處斷開(kāi),整個(gè)電路都斷開(kāi)。
②、并聯(lián)電路:
把元件并列地連接在電路兩點(diǎn)間組成的電路叫并聯(lián)電路。特點(diǎn):
電流有兩條或多條通道,各元件可獨立工作。 干路開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路;支路開(kāi)關(guān)只控制本支路上用電器。
8、有持續電流的條件 :必須有電源和電路閉合
9、導體:容易導電的物體叫導體.如:金屬,人體,大地,鹽水溶液等.導體導電的原因:導體中有自由移動(dòng)的電荷;
10、絕緣體:不容易導電的物體叫絕緣體.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,純水等.原因:缺少自由移動(dòng)的電荷
半導體是一種導電性能介于導體和絕緣體之間的材料,這種材料有一些特別的性能,比如在里面滲雜微量的其他元素就會(huì )對它的導電能力有很大的提高。
由于半導體材料通常是經(jīng)過(guò)高度提純并使其沿單一的方向結晶的材料,所以也叫單晶材料,比如用磚坯制成的半導體材料就稱(chēng)為單晶硅。
滲雜能提高導電能力是因為滲雜使半導體材料內部多了一些容易移動(dòng)的電子或空穴。因此滲雜后的半導體材料分為兩類(lèi),一類(lèi)是以空穴為導電機制的半導體材料叫P型半導體,另一種是以電子為導電機制的半導體材料,叫N型半導體。
如果在一塊P型半導體基礎上滲雜出一個(gè)局部的N型區,一者反過(guò)來(lái)在N型基片了滲雜一個(gè)P型區,在PN型交界的地方就會(huì )形成一個(gè)叫PN結的層,這個(gè)層具有非常特別的性質(zhì),電流只能從P區流向N區,不能從N區流向P區,就是說(shuō)電流只能單方向通過(guò)。利用這個(gè)原理制成的器件叫做半導體二極管或晶體二極管,簡(jiǎn)稱(chēng)二極管。由于二極管具有單向際電性,所以通常用于整流電路或檢波電路(檢波也是一種整流電路)。
在一個(gè)晶體基片了滲雜兩個(gè)反型區,當兩個(gè)區相距很近時(shí),兩個(gè)PN結就會(huì )相互對導電性產(chǎn)生影響。一個(gè)PN有電流流過(guò)時(shí)會(huì )導致另一個(gè)原本不能反向通過(guò)電流的PN結可以通過(guò)電流。而且兩個(gè)電流會(huì )保持一定的比例關(guān)系。利用這個(gè)原理制作成的器件叫半導體三極管或晶體三極管。因不兩個(gè)電流能保持一定的比例,所以就能通過(guò)對一個(gè)PN電流的控制來(lái)達到控制另一個(gè)PN結反向電流的機制來(lái)達到電流放大的目的,因此晶體三極管通常用于放大電路。
學(xué)習電路了解大概的原理就可以了,重要的是掌握不同元件的特性,從而知道應該在什么地方選用什么原件。也就是說(shuō),需要哪些功能就選用具有那些功能的元件。
下面列出了一部份常見(jiàn)的電路中的元件圖形,實(shí)物圖因功率、用途、封裝材料等原因,可能外觀(guān)上相差很大,可以慢慢認識。
我也是電路愛(ài)好者,只不過(guò)我是小學(xué)開(kāi)始玩電路的。開(kāi)始只是自己做些簡(jiǎn)單的電路或元件,因為當時(shí)不像現在,什么都有現成的賣(mài),那個(gè)時(shí)候什么都沒(méi)有,所有的東西都是自己做。開(kāi)始是從做電動(dòng)機起步的,后來(lái)做用電動(dòng)機驅動(dòng)的航模,再后來(lái)就想做無(wú)線(xiàn)控制的,從而開(kāi)始了電路的學(xué)習。
我第一臺無(wú)線(xiàn)電臺是初一時(shí)做好的。而且當時(shí)電路完全是我自己設計的。
說(shuō)明電子線(xiàn)路并不是難懂的東西,只要愛(ài)好就能很快入門(mén)。
不過(guò)同時(shí)也要學(xué)一些物理和數學(xué)知識。我那時(shí)候開(kāi)始是去書(shū)店看書(shū),后來(lái)發(fā)現同學(xué)的哥哥姐姐的物理書(shū)不錯,就去借來(lái)看,后來(lái)深一點(diǎn)的看不懂了又借數學(xué)書(shū)看,自己把物理學(xué)完了。我上初中時(shí)已經(jīng)把高中物理都學(xué)完了。
所以你初三要想學(xué)得比較精通一點(diǎn),也要先把高中的物理部份看完。
半導體是一種導電性能介于導體和絕緣體之間的材料,這種材料有一些特別的性能,比如在里面滲雜微量的其他元素就會(huì )對它的導電能力有很大的提高。
由于半導體材料通常是經(jīng)過(guò)高度提純并使其沿單一的方向結晶的材料,所以也叫單晶材料,比如用磚坯制成的半導體材料就稱(chēng)為單晶硅。滲雜能提高導電能力是因為滲雜使半導體材料內部多了一些容易移動(dòng)的電子或空穴。
因此滲雜后的半導體材料分為兩類(lèi),一類(lèi)是以空穴為導電機制的半導體材料叫P型半導體,另一種是以電子為導電機制的半導體材料,叫N型半導體。如果在一塊P型半導體基礎上滲雜出一個(gè)局部的N型區,一者反過(guò)來(lái)在N型基片了滲雜一個(gè)P型區,在PN型交界的地方就會(huì )形成一個(gè)叫PN結的層,這個(gè)層具有非常特別的性質(zhì),電流只能從P區流向N區,不能從N區流向P區,就是說(shuō)電流只能單方向通過(guò)。
利用這個(gè)原理制成的器件叫做半導體二極管或晶體二極管,簡(jiǎn)稱(chēng)二極管。由于二極管具有單向際電性,所以通常用于整流電路或檢波電路(檢波也是一種整流電路)。
在一個(gè)晶體基片了滲雜兩個(gè)反型區,當兩個(gè)區相距很近時(shí),兩個(gè)PN結就會(huì )相互對導電性產(chǎn)生影響。一個(gè)PN有電流流過(guò)時(shí)會(huì )導致另一個(gè)原本不能反向通過(guò)電流的PN結可以通過(guò)電流。
而且兩個(gè)電流會(huì )保持一定的比例關(guān)系。利用這個(gè)原理制作成的器件叫半導體三極管或晶體三極管。
因不兩個(gè)電流能保持一定的比例,所以就能通過(guò)對一個(gè)PN電流的控制來(lái)達到控制另一個(gè)PN結反向電流的機制來(lái)達到電流放大的目的,因此晶體三極管通常用于放大電路。學(xué)習電路了解大概的原理就可以了,重要的是掌握不同元件的特性,從而知道應該在什么地方選用什么原件。
也就是說(shuō),需要哪些功能就選用具有那些功能的元件。下面列出了一部份常見(jiàn)的電路中的元件圖形,實(shí)物圖因功率、用途、封裝材料等原因,可能外觀(guān)上相差很大,可以慢慢認識。
我也是電路愛(ài)好者,只不過(guò)我是小學(xué)開(kāi)始玩電路的。開(kāi)始只是自己做些簡(jiǎn)單的電路或元件,因為當時(shí)不像現在,什么都有現成的賣(mài),那個(gè)時(shí)候什么都沒(méi)有,所有的東西都是自己做。
開(kāi)始是從做電動(dòng)機起步的,后來(lái)做用電動(dòng)機驅動(dòng)的航模,再后來(lái)就想做無(wú)線(xiàn)控制的,從而開(kāi)始了電路的學(xué)習。我第一臺無(wú)線(xiàn)電臺是初一時(shí)做好的。
而且當時(shí)電路完全是我自己設計的。說(shuō)明電子線(xiàn)路并不是難懂的東西,只要愛(ài)好就能很快入門(mén)。
不過(guò)同時(shí)也要學(xué)一些物理和數學(xué)知識。我那時(shí)候開(kāi)始是去書(shū)店看書(shū),后來(lái)發(fā)現同學(xué)的哥哥姐姐的物理書(shū)不錯,就去借來(lái)看,后來(lái)深一點(diǎn)的看不懂了又借數學(xué)書(shū)看,自己把物理學(xué)完了。
我上初中時(shí)已經(jīng)把高中物理都學(xué)完了。所以你初三要想學(xué)得比較精通一點(diǎn),也要先把高中的物理部份看完。
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