2.3 电路的基本物理量及测量

《电工电子技术基础》课程标准课程编号：062040使用专业：城市轨道交通运营管理专业课程类别：基础学习领域课程修课方式：必修课教学时数：180一、课程定位和课程设计：（一）课程性质与作用《电工电子技术基础》课程是高职高专机电、数控等专业学生必修的一门技术基础课,包括电工技术、电机与控制以及模拟电子技术和数字电子技术等部分内容。

《电工电子技术基础》是研究电路的基本定律、基本分析方法及基本知识和应用；变压器、电动机以及常用控制电器的基本原理和应用；常用电子元件及模拟电子电路、数字电子电路的原理及应用。

《电工电子技术》是机电、数控等专业前导课程，后续课程有《单片机原理与应用》、《传感器与检测技术》、《液压与气压传动技术》《城轨交通供电》、《城轨电气控制及PLC技术》等。

《电工电子技术基础》又是学生考取中级和高级电工职业资格证书的核心课程。

（二）课程设计思路课程设计的总体思路：基于工作过程和工作任务的结构模式。

遵循以“应用为目的，以必须、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，以“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用”为主线，坚持基本知识点的学习，在相关知识的学习中注重培养学生分析问题、解决问题的能力。

结合现场参观、实践环节和课程设计等技能训练，突出对学生综合能力及创新能力的培养。

《电工电子技术》课程的任务是使学生在以有的物理知识基础上，掌握有关电工技术与电子技术方面必备的基本理论、基本知识和基本实践技能，为学好专业知识、从事生产第一线的专业技术工作以及进一步提高科学技术知识水平打下一定的基础，同时培养学生辩证唯物主义观点和分析问题、解决问题的能力。

二、课程目标（一）知识目标1、掌握电路的基本概念、基本知识，能用电路的基本定律对直流、交流电路进行分析计算。

2、掌握变压器、电动机的基本原理和应用，掌握常用控制电器的基本结构和功能，了解安全用电知识和安全用电措施。

3、掌握半导体元件的结构、工作原理和伏安特性，掌握基本放大电路的组成原理和分析方法，整流、滤波、稳压、调压电路的原理和应用。

电路中的三个基本物理量电路中的三个基本物理量：电流、电压和电阻一、电流电流是电荷在导体中流动的物理现象，是电子或其他电荷的移动。

电流的单位是安培（A），表示每秒通过导体横截面的电荷量。

电流的大小和方向可以通过安培表或电流表测量。

在电路中，电流的大小取决于电源的电压和电路中的电阻。

根据欧姆定律，电流和电压之间的关系为I=V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。

当电压增大或电阻减小时，电流也会增大；当电压减小时，电流也会减小。

电流的方向是由正电荷流动方向确定的，即从正电荷的高电势一侧流向低电势一侧。

在电路中，电流通常从电源的正极流向负极，称为正向电流。

反向电流则指从负极流向正极的情况，一般在特定的电子器件中才会出现。

二、电压电压是电势差的度量，用来表示电流在电路中传输能量的能力。

电压的单位是伏特（V），表示每库仑电荷所具有的能量。

电压可以理解为电流在电路中的驱动力，它使电荷在导体中流动。

在电路中，电压是由电源提供的。

电源可以是电池、发电机或其他形式的能量转换装置。

电压的大小取决于电源的电势差。

例如，一个9伏特的电池提供的电压就是9伏特。

电压可以通过电压表来测量。

电压的方向可以根据电路的连接方式确定。

在直流电路中，电压的方向始终保持不变；而在交流电路中，电压的方向会周期性地变化，通常用正弦波表示。

三、电阻电阻是材料对电流流动的阻碍程度，是电流通过导体时产生的阻力。

电阻的单位是欧姆（Ω），表示电路中通过1安培电流时的电势差。

电阻可以理解为电流流动时遇到的“摩擦力”，它使电流受到限制。

在电路中，电阻是由导体的物理性质决定的。

不同材料具有不同的电阻特性，例如金属通常具有较低的电阻，而半导体则具有较高的电阻。

电阻的大小可以通过欧姆表来测量。

电阻对电流的影响可以通过欧姆定律来描述。

根据欧姆定律，电流和电压之间的关系为I=V/R，其中I代表电流，V代表电压，R代表电阻。

当电压不变时，电阻的增加会导致电流的减小；反之，电阻的减小会导致电流的增大。

电路基本物理量电路基本物理量是指在电路中常用的一些物理量，包括电压、电流、电阻和功率等。

这些物理量在电路中起着重要的作用，它们相互之间有着紧密的联系和相互影响。

首先是电压，它是电路中最基本的物理量之一。

电压是指电荷在电路中移动时所具有的能量状态，也可以理解为电荷在电路中的“推动力”。

电压的单位是伏特（V），它可以通过电压表或示波器来测量。

在电路中，电压的作用是提供能量，推动电荷在电路中流动。

不同的元件对电压的要求不同，比如电阻器对电压的要求较小，而电容器和电感对电压的要求较高。

其次是电流，它是电荷在电路中流动的物理量。

电流是指单位时间内通过某一截面的电荷量，通常用安培（A）来表示。

电流是电路中能量传递和信号传输的载体，它的大小和方向直接影响着电路的工作状态。

在电路中，电流的流动是由电压的作用推动的。

不同的元件对电流的要求也不同，比如电阻器对电流的要求较小，而电容器和电感对电流的要求较高。

接下来是电阻，它是电路中存在的一种阻碍电流流动的物理量。

电阻的大小决定了电流通过的难易程度，它的单位是欧姆（Ω）。

电阻是电路中的一个重要参数，它能够限制电流的大小，保护电路中的其他元件不受过大的电流损害。

不同的元件对电阻的要求也不同，比如电阻器就是专门用来提供电阻的元件。

最后是功率，它是电路中的能量转换和能量传输的物理量。

功率是指单位时间内能量转化或传输的速率，通常用瓦特（W）来表示。

功率可以通过电压和电流的乘积来计算，即功率等于电压乘以电流。

在电路中，功率的大小和方向决定了电路中的能量转换和传输情况。

不同的元件对功率的要求也不同，比如电阻器会将电能转化为热能，而发电机则会将机械能转化为电能。

总结起来，电压、电流、电阻和功率是电路中的基本物理量，它们相互之间密切相关，共同构成了电路的工作原理和基本特性。

了解和掌握这些物理量的特性和相互关系，对于电路的设计、分析和故障排除都具有重要的意义。

在实际应用中，我们需要根据电路的需要，合理选择和控制这些物理量，以确保电路的正常工作和性能的达到要求。

电路的基本物理量包括电路是电子技术的基础，它是由电子元器件（如电阻、电容、电感等）组成的。

在电路中，存在着一些基本的物理量，这些物理量是我们研究和分析电路行为的重要参考。

本文将介绍电路的基本物理量，包括电压、电流、电阻、功率和能量。

一、电压电压是电路中最基本的物理量之一，它表示电荷在电路中的势能差。

电压的单位是伏特（V），通常用符号 V 表示。

在电路中，电压可以通过电压源产生，也可以通过电阻、电容、电感等元器件消耗或存储。

电压的大小决定了电流的流动情况，它是驱动电流在电路中流动的推动力。

二、电流电流是电子在电路中的流动，是电荷的流动。

电流的单位是安培（A），通常用符号I 表示。

电流的大小取决于电荷的数量和流动的速度。

在电路中，电流可以通过电压源驱动，也可以通过电阻、电容、电感等元器件限制。

电流的大小和方向决定了元器件中的能量转移和信号传输。

三、电阻电阻是电流在电路中流动时遇到的阻碍，它表示元器件对电流的阻碍程度。

电阻的单位是欧姆（Ω），通常用符号 R 表示。

电阻的大小决定了电流的大小，它通过欧姆定律和电压相关联。

在电路中，电阻可以通过电阻器实现，也可以是元器件本身的固有特性。

四、功率功率是电路中能量转化和传输的度量，它表示单位时间内的能量转化速率。

功率的单位是瓦特（W），通常用符号P 表示。

功率的大小取决于电压和电流的乘积，它是描述电路中能量转化效率的重要指标。

功率的消耗和传输与电路中的元器件和负载有关。

五、能量能量是电路中存储和传输的基本物理量，它表示电路中的能量状态。

能量的单位是焦耳（J），它可以表示电压源的能量输出、电容器和电感器的存储能量。

在电路中，能量的转化和传输与电压、电流、电阻、功率等物理量有关，它是电路正常运行所必需的。

电路的基本物理量包括电压、电流、电阻、功率和能量。

它们相互关联、相互作用，共同构成了电路的工作机制。

了解和掌握这些基本物理量对于研究和分析电路行为、设计和优化电路具有重要意义。

电路的基本物理量包括电路是由电子元器件组成的系统，用于控制和处理电信号。

电路中的基本物理量包括电流、电压和电阻。

这些物理量在电路中起着重要的作用，决定了电路的行为和性能。

首先是电流，电流是电荷在单位时间内通过某一截面的量。

在电路中，电流是由自由电子在导体中的移动形成的。

电流的大小和方向决定了电路中电子的流动情况。

电流的单位是安培(A)。

其次是电压，电压是电场在电路中的作用力。

电压可以理解为电荷在电路中的势能差，是电流流动的驱动力。

在电路中，电压是指两点之间的电势差，也可以理解为电子在电路中的压力差。

电压的单位是伏特(V)。

最后是电阻，电阻是电路中抵抗电流流动的程度。

电阻可以理解为电流通过的困难程度，是电压和电流之间的比值。

电阻的大小决定了电路中的功率消耗和电流的流动情况。

电阻的单位是欧姆(Ω)。

在电路中，电流、电压和电阻之间存在着一定的关系。

根据欧姆定律，电压与电流之间的关系可以用以下公式表示：电压= 电流× 电阻。

这个公式表明了电压、电流和电阻之间的相互关系。

当电流通过电阻时，会产生一定的电压。

而电压的大小又会影响电流的流动情况。

在电路中，电流、电压和电阻的变化会导致电路中能量的转换和传输。

例如，电源提供电压，电流通过电路中的元器件，而电阻会消耗电能并转化为其他形式的能量，如热能。

电路中的元器件根据其特性可以分为两类：有源元器件和无源元器件。

有源元器件如电源和放大器可以提供电能和放大电信号，而无源元器件如电阻和电容则不能提供电能，只能消耗或储存电能。

除了电流、电压和电阻，电路中还有其他一些重要的物理量。

例如功率是电路中的能量转换率，表示单位时间内消耗或提供的能量。

功率的单位是瓦特(W)。

另外，电路中还有电感和电容等元器件，它们分别用于储存和释放电能。

电流、电压和电阻是电路中的基本物理量，它们决定了电路的行为和性能。

通过对这些物理量的理解和控制，我们可以设计和优化各种电路，实现各种功能和应用。

任务二 电路的基本物理量一、 电流1. 电流的定义在外加电场的作用下，带电粒子的定向运动称为电流。

带电粒子的运用时有方向的，粒子运动的方向就是电流的方向。

2. 电流强度表征电流强弱(大小)的物理量称电流强度，电流是一种客观存在的物理现象，在电路分析和工程实际中常把电流强度简称为电流。

电流强度定义为：单位时间内穿过导体横截面的电荷量, 用符号i 表示，即： i(t)=tq ∆∆ 把大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流， 简称直流(英文缩写为DC)电流， 这时电流强度常用英文大写字母I 表示。

对于直流, 上式可写成I=tq 国际单位制(SI)中，电荷的单位是库仑(C)， 时间的单位是秒(s)，电流的单位是安培，简称安(A)， 实用中还有毫安(mA)和微安(μA)等。

1A=103mA=106μA3. 电流的方向我们习惯上规定以正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向作为电流的方向（实际方向）。

参考方向是人们任意选定的一个方向， 在电路图中用箭头表示。

当电流的参考方向与实际方向一致时， 电流为正值（i ＞0）； 当电流的参考方向与实际方向相反时， 电流为负值（i ＜0）。

这样， 在选定的电流参考方向下， 根据电流的正负， 就可以确定电流的实际方向，不设定参考方向而谈电流的正负是没有意义的。

i 实际方向 i 实际方向电流参考方向与实际方向的关系（a ）i>0 (b)i<0二、 电压1. 电压的定义在电源的外部电路中要使电荷运动形成电流，电荷上必须有电场力的作用我们把电场力做功的这种本领用电压来衡量。

2. 电压的方向与电流类似, 在电路分析中也要规定电压的参考方向, 通常用三种方式表示:(1) 采用正（+）、 负（-）极性表示, 称为参考极性, 如图2-2-2(a)所示。

这时，从正极性端指向负极性端的方向就是电压的参考方向。

(2) 采用实线箭头表示, 如图2-2-2(b)所示。

图2-2-2(3) 采用双下标表示, 如u A B 表示电压的参考方向由A 指向B 。