欧宝体育在线链接 十二問
1、什麼是電路?電路由哪些部分組成?
電流通過的途徑就是電路。電路由電源、負載、連接導線和開關等組成。
電源內部的一段電路稱為內電路,負載、連接導線和開關稱為外電路。
當開關閉合時,電路中有電流流過,負載就可以工作,叫做接通電路,即合閘;當開關斷開時,電路中沒有電流通過,負載停止工作,叫做斷開電路,即分閘。
2、什麼是電流?什麼是電流強度?
1)電流
導體中的自由電子在電場力的作用下做有規則的定向運動,就形成了電流。習慣上把正電荷移動的方向規定為電流的方向。因此,在金屬導體中,電流的方向和自由電子的實際移動方向相反。
2)電流強度
電流的大小用電流強度(簡稱電流)來表示,數值上等於單位時間內通過導體截麵的電荷量,用字母I表示,即I=Q/t 式中:
I為電流強度,A
Q為通過導體截麵的電荷量,C
t為通過電荷量Q所用的時間,t
電流的大小用電流表來測量,測量時將電流表串聯在被測電路中。
3、什麼是電位?什麼是電壓?二者之間有何區別?
1)電位
電場中某點的電位在數值上等於單位正電荷沿任意路徑,從該點移至無限遠處的過程中電場力所做的功。單位為伏特,簡稱伏(V)。
在電場中電位等於零的點叫做參考點,通常以大地作為參考點。
2)電壓
電場中兩點之間的電位差稱為電壓,其表達式為U=A/Q 式中:
A為電場力所做的功,J
Q為電荷量,C
U為電壓,V
3)電位和電壓的區別
電場中各點的電位,隨著參考點的改變而不同;電壓是兩點之間的電位差,與參考點的選擇無關。
4、什麼是電動勢?如何測量電動勢的大小?
在電場中將單位正電荷由低電位移向高電位時,外力所做的功稱為電動勢,其表達式為E=A/Q 式中:
A為外力做的功,J
Q為電荷量,C
E為電動勢,V
電動勢的方向規定為由低電位指向高電位,即電位升高的方向。
電動勢可用電壓表來測量,測量時將電壓表並聯在被測電路中。
5、什麼是電阻?什麼是電阻率?溫度對電阻有何影響?
1)電阻
在電場力作用下,電阻在導體中流動時所受到的力稱為電阻,用字母R或r表示,單位為歐母,簡稱歐(Ω)。
任何導體都有電阻,導體的電阻是由導電材料的物理性質和幾何尺寸決定的。導體越長,電阻越大;導體截麵積越大,電阻越小。材質均勻、截麵積一致的導體電阻可表示為R=ρL/S 式中:
R為導體的電阻,Ω
L為導體長度,m
S為導體截麵積,m㎡
ρ為導體電阻率,Ωmm2/m
2)電阻率
導體的電阻率表示導體材料對電流具有阻力的程度,其數值是指在溫度為20℃的情況下,長1m截麵積為1m㎡的導體的電阻值。
3)電阻與導體溫度的關係
一般金屬材料的電阻隨溫度的升高而增加,電解液導體的電阻隨溫度的升高而降低。
6、什麼是歐姆定律?舉例說明如何在電路中應用?
1)歐姆定律的概念
歐姆定律是表示電壓(電動勢)、電流和電阻三者關係的基本定律。下圖(a)為部分電路,通過電阻的電流與電阻兩端所加的電壓成正比,與電阻成反比,這種關係稱為部分電路的歐姆定律,用公式表示為I=U/R 。
上圖(b)所示的電路包括電源在內,稱為全電路。電路中的電流與電源的電動勢成正比,與電路中的負載電阻及電源內阻之和成反比,這就是全電路歐姆定律。
I=E/(R+r0) 式中:
E為電源電動勢,V
R、r0,分別為負載電阻和電源的內阻,Ω
I為電路中流過的電流,A
如果要考慮連接導線的電阻,則總電阻中還要加上導線的電阻值。
2)歐姆定律的應用實例
在上圖(a)的電路中,設電路兩端的電壓為U,通過電路的電流為I,電路中的電阻為R。
(1)已知U=110V,R=10Ω,求電流I。
I=U/R=110/10=11A
(2)已知U=110V,I=11A,求電阻R。
R=U/I=110/11=10Ω
(3)已知R=10Ω,I=11A,求電壓U。
U=IR=11x10=110V
7、什麼是電功和電功率?
1)電功
電流所做的功叫做電功,用字母A表示。
電功的大小與電路中的電流、電壓及通電時間成正比,用公式表示為A=UIt=I2Rt 式中:
A為電功,J
I為電路電流,A
R為電路電阻,Ω
t為通電時間,s
2)電功率
電流在單位時間內所做的功叫做電功率,用字母P表示,單位為瓦特,簡稱瓦(W)。用公式表示為P=A/t=UI=I2R=U2/R 式中:
A為電功,J
U為電路電壓,V
I為電路電流,A
R為電路電阻,Ω
t為通電時間,s
8、什麼是電流的熱效應?它有何作用?
1)電流的熱效應
電流通過導體時,由於自由電子的碰撞,電能就不斷地轉變為熱能,這種電流通過導體產生熱的現象稱為電流的熱效應。用公式表示為Q=I2Rt 式中:
Q為導體產生的熱量,J
I為導體中通過的電流,A
R為導體的電阻,Ω
t為通電時間,s
2)電流熱效應的作用
電流的熱效應有有利的一麵,在生產和日常生活中,可利用電流通過電阻產生的熱效應製成電烙鐵、電烘箱、電阻爐等;也可利用電流的熱效應使鎢絲發熱而發光,製成白熾燈。
電流的熱效應不利的一麵是在發電機、變壓器、輸電線等電氣設備中,電流的熱效應不僅造成了電能的損失,還降低了設備的效率;同時又由於熱量的累積而使電氣設備溫度升高,絕緣材料受到損傷甚至燒毀。
9、什麼叫短路?什麼叫斷路?短路會造成什麼危害?
1)短路
短路是指電路中不同電位的兩點直接接通,即電源未經過負載而直接由導體金屬性短接的現象。
2)斷路
斷路也叫開路,是指電路中某一部分由於某種原因而被斷開,使電流不能導通的現象。
3)短路的危害
短路時由於電路中的電流增大數倍,造成電氣設備過熱甚至燒毀,引起火災;同時短路電流還會產生很大的電動力,造成電氣設備機械性損壞;嚴重的短路事故甚至會破壞係統穩定。所以對運行中的電氣設備應采取一定的保護措施,當發生短路故障時,可將短路點及時切除,以防止短路造成的破壞。
10、什麼是基爾霍夫第一定律和第二定律?
1)基爾霍夫第一定律
基爾霍夫第一定律又叫節點電流定律,是研究電路中各節點處電流間關係的定律。
節點電流定律指出:對於電路中的任一節點,流入節點的電流之和等於流出該節點的電流之和。
上圖中對於節點A,I1、I2是流入節點的,而I3是由節點流出的。由I1+I2=I3可得I1+I2-I3=0
即∑I=0,通過節點的電流代數和為零。
2)基爾霍夫第二定律
基爾霍夫第二定律又叫閉合回路電壓定律,是研究回路中各部分電壓間關係的定律。
閉合回路電壓定律指出:對任一回路沿任一方向繞行一周,各電源電動勢的代數和等於各電阻電壓降的代數和。即∑E=∑IR
應用基爾霍夫第二定律時應注意:先選定繞行方向,回路中凡是與繞行方向相同的電動勢和電流取正號,反之取負號,電動勢的方向從負到正。
11、什麼是電阻的串聯?什麼是電阻的並聯?各有什麼特點?
1)電阻的串聯
兩個或兩個以上的電阻依次首尾串接的聯接方式叫做電阻的串聯。電阻串聯的特點:
(1)通過各電阻的電流相等;
(2)各電阻的電壓降之和等於電路端電壓;
(3)電阻串聯後的總電阻等於各串聯電阻阻值之和。
2)電阻的並聯
兩個或兩個以上的電阻首端與首端相連,尾端與尾端相連的聯接方式稱為電阻的並聯。並聯電路的特點:
(1)各電阻的端電壓相等;
(2)通過各電阻的電流之和等於電路的總電流;
(3)電阻並聯後的總電阻阻值的倒數等於各電阻阻值的倒數之和。
12、什麼是複雜電路?複雜電路如何計算?
1)複雜電路
一般不能用串、並聯方法簡化為單一等效回路的電路稱為複雜電路。
2)複雜電路計算方法
複雜電路的計算方法很多,這裏隻介紹一種最基本的支路電流法。
上圖中已知R1、R2、R3、E1、E2,求各支路的電流、各電阻上的電壓和消耗的功率。
(1)如圖所示,設定各支路電流的正方向。
(2)根據基爾霍夫第一定律對接點a列出方程
I1+I2-I3=0
(3)根據基爾霍夫第二定律列出回路方程
E1-E2=I1R1-I2R2
E2=I2R2+I3R3
(4)解方程組
I1+I2-I3=0
E1-E2=I1R1-I2R2
E2=I2R2+I3R3
可求出I1、I2、I3,當求出的電流為負值時,說明假定的方向不對,應該倒過來。
(5)利用U=IR可求得各電阻上的電壓;利用P=I2R可求得各電阻上消耗的功率。
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