电学的基础知识

2016-12-22

电学的基础知识

一、电流和电路

1、电流的形成：电荷的定向移动形成电流。(任何电荷的定向移动都会形成电流)。

2、电流的方向：把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。(而负电荷定向移动的方向和正电荷移动的方向相反，即与电流方向相反)。

3、电源：能提供持续电流(或电压)的装置。

4、电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能。发电机则由机械能转化为电能。

5、持续电流的条件：必须有电源和电路闭合。

6、导体：容易导电的物体叫导体。如：金属，人体，大地，酸、碱、盐的水溶液等。

7、绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。如：橡胶，玻璃，陶瓷，塑料，油，纯水等。

8、导体和绝缘体的主要区别是：导体内有大量自由移动的电荷，而绝缘体内几乎没有自由移动的电荷，但导体和绝缘体是没有绝对的界限，在一定条件下可以互相转化。

9、金属导电靠的是自由电子，它移动的方向与金属导体中的电流方向相反。

10、电路组成：由电源、导线、开关和用电器组成。

11、电路有三种状态：(1)通路：接通的电路叫通路;(2)开路：断开的电路叫开路;(3)短路：直接把导线接在电源两极上的电路叫短路。

12、电路图：用符号表示电路连接的图叫电路图。

13、串联：把元件逐个顺序连接起来，叫串联。(电路中任意一处断开，电路中都没有电流通过)

14、并联：把元件并列地连接起来，叫并联。(并联电路中各个支路是互不影响的)

15、电流的大小用电流强度(简称电流)表示。

16、电流I的单位是：国际单位是：安培(A);常用单位是：毫安(mA)、微安(μA)。

17、测量电流的仪表是：电流表，它的使用规则是：①电流表要串联在电路中;②接线柱的接法要正确，使电流从"+"接线柱入，从"-"接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。

18、实验室中常用的电流表有两个量程：①0～0.6安，每小格表示的电流值是0.02安;②0～3安，每小格表示的电流值是0.1安。

二、电压

1、电压(U):电压是使电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置。

2、电压U的单位是：国际单位是：伏特(V);常用单位是：千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。

3、测量电压的仪表是：电压表，它的使用规则是：①电压表要并联在电路中;②接线柱的接法要正确，使电流从"+"接线柱入，从"-"接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程;

4、实验室中常用的电压表有两个量程：①0～3伏，每小格表示的电压值是0.1伏;②0～15伏，每小格表示的电压值是0.5伏。

5、熟记的电压值：

①1节干电池的电压1.5伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④安全电压是：不高于36伏;⑤一块手机电池电压3.6伏。

三、电阻

1、电阻(R)：表示导体对电流的阻碍作用。(导体如果对电流的阻碍作用越大，那么电阻就越大，而通过导体的电流就越小)。

2、电阻(R)的单位：国际单位：欧姆(Ω);常用的单位有：兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。 1兆欧=1000千欧;

1千欧=1000欧。

3、决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的：材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)

4、变阻器：(滑动变阻器和变阻箱)

(1)滑动变阻器：

① 原理：改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的。

② 作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。

③ 铭牌：如一个滑动变阻器标有"50Ω2A"表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A。

④ 正确使用：A、应串联在电路中使用;B、接线要"一上一下";C、通电前应把阻值调至最大的地方。

(2)变阻箱：是能够表示出电阻值的变阻器。

四、欧姆定律

1、欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

2、公式： I=U/R 式中单位：I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。1安=1伏/欧。

3、公式的理解：①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一。

4、欧姆定律的应用：

① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大。(R=U/I)

② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。(I=U/R)

③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。(U=IR)

5、电阻的串联有以下几个特点：(指R1，R2串联)

①电流：I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)

②电压：U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)

① 电阻：R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR

② 分压作用：U1/R1= U2/R2;计算U1、U2，可用：U1=R1U总/(R1+R2) U2=R2U总/(R1+R2)

③ 比例关系：电流：I1∶I2=1∶1(Q是热量)

6、电阻的并联有以下几个特点：(指R1，R2并联)

①电流：I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)

②电压：U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)

③电阻：(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)。如果n个阻值相同的电阻并联，则有R总= R /n

④分流作用：;计算I1、I2可用：;

⑤比例关系：电压：U1∶U2=1∶1(Q是热量)

五、电功率

1、电功(W)：电流所做的功叫电功，

2、电功的单位：国际单位：焦耳。常用单位有：度(千瓦时)，

3、测量电功的工具：电能表(电度表)

4、电功计算公式：W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒(s))。

5、利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。

6、计算电功还可用以下公式：

7、电功率(P)：电流在单位时间内做的功。单位有：瓦特(国际);常用单位有：千瓦

8、计算电功率公式：

(式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)

9、利用P=W/t计算时单位要统一，①如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。

10、计算电功率还可用右公式：

11、额定电压(U0)：用电器正常工作的电压。

12、额定功率(P0)：用电器在额定电压下的功率。

13、实际电压(U)：实际加在用电器两端的电压。

14、实际功率(P)：用电器在实际电压下的功率。

当U > U0时，则P > P0;灯很亮，易烧坏。

当U < U0时，则P < P0;灯很暗，

当U = U0时，则P = P0;正常发光。

(同一个电阻或灯炮，接在不同的电压下使用，如：当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率就是额定功率的1/4。例"220V100W"是表示额定电压是220伏，额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中，则实际功率是25瓦。)

15、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

16、焦耳定律公式：

(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。)

17、当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。

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