本章小结

本章介绍了电路的基本概念,内容如下。

一、电路

电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式连接起来的总体,为电流的流通提供了路径。电路的基本组成电源、负载、控制器件和导线四个部分。电路有通路、开路、短路三种状态。

由理想元件构成的电路称为实际电路的电路模型,也称为实际电路的电路原理图,简称为电路图。

二、电流

在电场力作用下,电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量称为电流。

电流的大小及方向不随时间变化时称为直流电流。电流的大小及方向均随时间做周期性变化时称为交流电流。

三、电压

电压是指电路中 A、B 两点之间的电位差,其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功。电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的大小及方向都不随时间变化,则称为直流电压。电压的大小及方向均随时间做周期性变化,则称为交流电压。

四、电阻

(1)电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件,电阻定律为R=ρl/S

电阻元件的电阻值一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数,即

(2)电流通过导体时产生的热量为Q=I2Rt

五、电位

在电路中选定某一点A为电位参考点,就是规定该点的电位为零,即UA=0。电路中某一点M 的电位UM就是该点到电位参考点A的电压,也即M、A两点间的电位差,即UM=UMA

六、电功率与电能

电功率是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能,P=UI

电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量,W=Pt=UIt

1度(电)=1kW · h=3.6×106 J

为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作,规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。

七、万用表

万用表是一种多用途、广量程、使用方便的测量仪表,可用来测量直流电压、直流电流、交流电压和电阻,万用表还可以测量交流电流、电容、电感及晶体管的主要参数等。万用表有指针式和数字式两类。

八、电阻器

电阻是导体本身具有的属性,用字母R表示。在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。电阻的常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω。

九、电容器

电容器简称电容,任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。这两个导体称为电容器的两个极板,中间的绝缘材料称为电容器的介质。电容器最基本的特性的是能够储存电荷。电容量的单位是法拉,简称法,用符号F表示。通常用远远小于法拉的单位有微法(μF),纳法(nF)和皮法(pF):1μF=10-6F,1nF=10-9F,1pF=10-12F。

十、电感器

电感器用绝缘导线绕成一匝或多匝以产生一定自感量的电子元件,常称电感线圈,简称线圈。电感器是电子电路中常用的元器件之一。电感的单位是亨利,用符号H表示。常用单位有毫亨(mH)、微亨(μH)。

十一、二极管

晶体二极管简称二极管。它由一个PN结加上电极引线和管壳构成。当二极管正向偏置时,二极管导通;当二极管反向偏置时,二极管截止。二极管的这种特性称为单向导电性。

十二、晶体管

晶体管是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件,是由两个 PN 结构成的带三个电极的半导体器件,在电路中主要作为放大和开关元件使用。硅晶体管和锗晶体管都有PNP型和NPN型两种类型。根据偏置条件的不同,可以工作在饱和、放大、截止三种不同的状态。