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电路中的基本物理量及其计算方法

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:电路中存在三种基本物理量,分别为电阻、电流、电压。表1-1 常用的电路元件的外形及符号(续)图1-2 电路基本原理图电阻导体对电流的阻碍作用称为电阻。流过电路里电阻的电流,与加在电阻两端的电压成正比,与电阻的阻值成反比,称为欧姆定律。并联支路的电流值按负载的大小反比进行分流,并联支路合并,其电流等于各并联电路的电流之和。

电路中的基本物理量及其计算方法

1.基本物理量

电流是带电微粒的定向运动,通常以正电荷运动的方向作为电流方向。直流电流是指电流的大小和方向不随时间变化。交流电流是指电流的大小和方向随时间做周期性变化。电路中存在三种基本物理量,分别为电阻、电流、电压。电路基本原理图如图1-2所示。

表1-1 常用的电路元件的外形及符号

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(续)

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图1-2 电路基本原理图

(1)电阻

导体对电流的阻碍作用称为电阻。用字母R表示。电阻的单位是欧(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。导体的电阻率是单位长度、单位截面积导线的电阻,是表明材料导电性能的参数。其符号是ρ,单位是Ω·m。导体的电阻是由导体的材料、横截面积和长度决定的。

导体的电阻计算公式为

R=ρL/S

式中 L——导体的长度;

S——导体的截面积;

ρ——材料的电阻率,可以查表得知。

(2)电压(www.xing528.com)

电荷之所以能够流动,是因为存在电位差。有电位差也就有电压。电压是形成电流的原因,分为直流和交流两种。在电路中,电压用字母U表示。电压的单位是伏(V)、毫伏(mV)、微伏(μV)。1V=1000mV,1mV=1000μV。

(3)电流

在电路中,电流用字母I表示。电流分直流和交流两种。电流的单位是安(A)、毫安(mA)、微安(μA)。1A=1000mA,1mA=1000μA。

流过电路里电阻的电流,与加在电阻两端的电压成正比,与电阻的阻值成反比,称为欧姆定律

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只要知道电压、电流、电阻三个量中的两个,根据欧姆定律就可以求出第三个量,即

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注意

从欧姆定律可知,如果电路中电压保持不变,电阻越小,电流越大;而电阻越大,电流越小。当电阻趋近于零时,电流很大,将此时的电路工作状态称为短路;当电阻趋近于无穷大时,电流几乎为零,将此时的电路工作状态称为开路。

2.电压和电流的基本特性

(1)电压的特性

并联支路中其各支路的电压是相同的,大小是一样的。串联支路的负载(电阻)按电阻大小分摊,其负载(电阻)的阻值越大,电压也越大。通过电阻后其电压会下降(电压降),串联支路的电压等于串联电路中各支路的电压之和。

(2)电流的特性

串联支路通过负载(电阻)后,其电流的大小不变。并联支路的电流值按负载(电阻阻值)的大小反比进行分流,并联支路合并,其电流等于各并联电路的电流之和。注意

串联电路和并联电路是简单的常用电路,同时常用的还有混联电路。

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