直流电路基础概念_直流电路基本概念归纳

电是物质的,客观存在的,它和热能、风能、太阳能、核能等一样也是是一种能源,并属于二次能源,能够与其它能源相互转化;电能的生产、输送、转化一定遵守能量守恒定律、物质守恒定律。

电荷有两种:正电荷、负电荷,并且同性相斥,异性相吸;电荷的多少叫电量,符号Q,单位库伦(C),电荷的定向移动就形成了电流。负电荷向正电极方向移动,正电荷向负电极方向移动,二者在电压作用下的移动方向相反;电流的三大效应为:热效应、磁效应、化学效应。

根据物质导电性的不同分:导体、绝缘体、半导体。描述导体导电能力的一个物理电阻率ρ,单位欧.米,银的导电能力最强,下来依次是铜、金、铝、钨、铁等,水、电解液、碳、大地等也是导体。木头、塑料、陶瓷、空气等是绝缘体;硅、锗等是半导体,也就是它们们的导电能力介于导体与半导体之间。

描述电的性质的物理量有电压、电流、电量(Q)。电压好比水压,电流好比水流,电量好比水滴,有了水压(电压)才会推动水流(电流),将水滴送出去;电压(U)有方向,又高电位指向低电位,电压单位为伏特(v),电流(I)也有方向,正电荷移动的方向就是电流方向,单位安培(A);描述电源供电能力的物理量是电动势ε,单位也是伏特

电流通过导体时会有阻力,用电阻表示,符号R,单位欧姆Ω,有一个非常著名的公式就是欧姆定律R=U/I,讲的是导体的电压与其电流成正比,除此之外还有一个全电路欧姆定律,指的是电源的内阻、电动势、外电阻之间的关系I=ε/(r+R)

导体中运输电能的物质叫载流子,金属中的载流子为自由电子,电解液中的载流子为正离子和负离子;半导体中的载流子为空穴和自由电子。

电既然是一种能源,那么它就会做功,描述其做功多少用电功W表示,单位焦耳,W=UIt,它与电压、电流、时间成正比,其做功的能力,用电功率表示P=UI,单位瓦特W;电流通过导体的时候会产生热量,其大小Q=I2Rt,与电流的平方、电阻、时间成正比;这个公式就叫做焦耳定律。

电路就是电流的通路,它是由电源、负载、中间环节组成的,电源提供能量,负载消耗能量,中间环节如导线、开关、保护等;电路的作用有两个:供电与信息处理;电阻等负载着电路中的连接方式有:串联、并联、混联。

电路的三种状态:开路、短路、有载工作状态。开路就是电路断开的意思,短路就是电流不经过负载直接连起来;有载工作状态就是正常的工作状态。

电流必须有回路才能进行,即有出必有进;电压可以独立存在,比如一节电池,没有负载它照样有电压存在;

支路:没有分支的一段短路;节点:三个以上支路的交点;回路:由几条支路组成的闭合电路;网孔:没有分支的回路;

克希荷夫电流定律(KCL)与克希荷夫电压定律(KVL)在解决电路问题中非常重要,应该掌握。KCL告诉我们流入某一节点的电流等于流出电流的和,符合物质守恒定律;KVL告诉我们,对于一个闭合回路来说,电压升高之和等于电压降低之和;

解决电路计算分析的方法有:支路电流法、叠加原理、节点电压法、戴维南定理、诺顿定理;

电路有:电路原理图、框图、PCB图、接线图、实物图,这些图侧重点不同, 优点不同,结合起来应用有助于分析、认识电路。

电压源以电压输出表示的电源,称为电压源,用电动势E 和内电阻r0 相串联的等效电路表示,输出电压:U=E-r0I.内电阻为零、输出电压绝对恒定的电源称为理想电压源,或恒压源;具有恒流输出的实际电源,称为电流源;用一个电流源Is和内电阻r0相并联的等效电路表示,其输出电流为I=Is-U/r0,U/r0为电源内部的分流电流。输出电流恒定不随负载变化的电源,称为理想电流源;电压源和电流源的等效关系:内电阻相同,Is=E/r0,为电压源的短路电流。注意:二者的等效关系仅仅对外电路而言,对电源内部不等效;在等效变换的过程中,电压源和电流源的方向必须保持一致;理想电压源和理想电流源之间不具备等效关系。

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