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第一篇 电气工程基础篇第一篇 电气工程基础篇 · 0 ·第一章 电气工程基础理论第一节 电路及其基本定律一电路的内涵(一电路的物理量电 电 这!" 电流 当我们合上电源开关的时候,灯就会发光,炉就会发热,动机就会转动,是因为在电 路但中有电流通过的缘故。电流虽然用肉眼看不见,是可以通过它的各种表现而被人们所觉察。( 有 若那么什么叫做电流呢?电流是电荷带电粒子)规则的定向运动而形成的。如图! # ! 所示,将电源灯 从 就开关闭合,泡就会发光,灯泡闪光的一瞬间开始,发生了电荷向一定方向的移动。电量为!  库时的电流为!  安。电流的单位也可用千安,+)安-+)安!+)纳安.+)示,们之间  的换算图! # ! 简单电路电 表 简 用 “ “(!)流的大小和单位:征电流强弱的物理量叫做电流强度,称电流,字母 !”或 "”表示。 电即流在数值上等于单位时间内通过某一导体横截面的电荷量," $ %& ’%(即 则 简 常如果电流不随时间而变化, %& ’ %( $ 常数,这种电流称为恒定电流,称直流,用大写字母 ! 表示。即!$ #$ %(   中电 用简式中 # 是在时间% 内通过导体横截面& 的电荷量。 在国际单位制)*),流的单位名称是安培,称安,符号 + 表示。并规定每秒钟通过导线截面的毫 微( 、( 、( 或 ( 表 它关系是:!,+ $ !///+!-+ $ !/ # 0+· / · 新编电气工程师手册!!" # !$ % &’"!(" # !$ %&!"电 实 导 而())流的方向:际上,体中的电流是由负电荷在导体中流动形成的,我们****惯上规定正电荷运动( 。的方向或负电荷运动的相反方向作为电流的方向实际方向)往 在电流的实际方向是一定的但在实际电路中,流的实际方向,往难以确定。为此,分析与计算电路时常可任意选定某一方向作为电流的正方向或称为参考方向。所选电流的正方向并不一定与电流的实际( 反 ( 。方 向一致。当电流的实际方向与其正方向一致时则电流为正值图! % )*)之电流为负值图! % )+)因此,在正方向选定之后电流之值才有正负之分显然在未标定正方向的情况下电流的正或负是毫无意义的。图! % ) 电流的方向导 而综上所述,体中的电流不仅具有大小,且具有方向性。 大小和简 如方向都不随时间而变化的电流为恒定直流,称直流,图!大% &* 所示。 方向始终不变,小随时间而变化的电流称为脉动直流电如流,图!通% &+ 所示。 大小和方向均随时间变化的电流称为交流电流,常其大小和方向且 简周期性变化,平均值为零的交流电,称交流。 工业上普遍应用的交流电!*+ #若!*!+   分别表示 * 点、点电位且 *  点电位高于 +  点称 如流是按正弦函数规律变化的,为正弦交 流电流,图! % &, 所示。是图! % &- 所表示的电流,非正弦交流电流。( 与). 电压电位差)电位 电路中负载与电源接通后就会有电流通是过。电灯发光,因为电源正负极之间存在电压。电压是电场中两点间是 是 如在 单 电的电位差,变量电场力做功本领的物理量, 产生电流的能力, 图 !% / 所示,导体内部,位正电荷自 * 点移动到 + 点, 场力所作的功+定义为 *、两点间的电压。用 !*+表示。即"*+#单 ( ;式中  "*+———电场力所做的功,位为焦0)单 (  。#———被移动正电荷的电量,位为库1) 电压有时也叫电位差。电位是电场中某点与零电位之间的电位差,通但 (。其数值与零电位点的选择有关。供电线路中,常选择大地的电位为零 电位;在电路中通常以电源的负极作为参考点零电位)( + 则,若电位) 用 电位来表示 *、两点间的电压****#160;#!* %!+ 在电路中,惯上将正电荷受电场力方向即电位定降方向, 为电压 方向。当正电荷顺电场方向由 * 点移向 !电 即+ 点,场力作正功,*+ 2 $, *点电位高于 + 点反电位,之相反。图! % & 电流的种类就 电 产电流总是从高电位向低电位流动,像水从高处流向低处一样,位差愈大即电压愈高,生的电流就愈大。伏,字母 &  表示。电压的单位也可用千伏’&)伏(&)微伏!&)示,  们第一篇 电气工程基础篇 · / ·在 电 简电压通常用 ! 表示, 国际单位制中, 压的基本单位名称是伏特, 称毫用 ( 、( 和 ( 表 它之间的换算关系是:!’& )!***&!(& ) !* " +&!!& ) !* " +图! " # $% 两点间的电压(&设+, 电动势 在电路中, 源是维持流过持续的电流, 法不断地向电路补 充负 这能量的装置。电源的正、极之间存在电位差,是因为电源产生电源力克服蓄发( 移 ( 。( ,移 ( 所电场力所做功的缘故。不同的电源产生电源力的方向不同。例如:电瓶靠内部的电极