電路初級基本原理總結

電路初級基本原理總結:


電荷(正電荷和負電荷):    

    帶了電(荷):摩擦過的物體有了吸引物體的輕小物體的性質.
    電荷間的相互作用規律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
    元電荷(e):一個電子所帶的電荷量, e =1.6×10 -19 C
    電荷量:電荷的多少;   單位:庫侖(C)。
    異種電荷接觸在一起要相互抵消。
    中和:放在一起的等量異種電荷完全抵消的現象。


電路:
    電流的形成:電荷的定向移動形成電流.(任何電荷的定向移動都會形成電流)
    電流的方向:在電源的外部,電流從電源正極經用電器流向負極
    電路中有持續電流的條件:①有電源   ②電路閉合
    電路的基本組成:由電源,導線,開關和用電器組成。
    電路的三種狀態:

         (1)通路:接通的電路叫通路;

         (2)開路(斷路):斷開的電路叫開路(斷路);

         (3)短路:直接把導線接在電源兩極上的電路叫短路,絕對不允許。

    串聯:把元件逐個順次連接起來叫串聯。(任意處斷開,電路中都沒有電流)
    串聯電路的工作特點:開關只需一個;各個用電器不能獨立工作(相互影響);電流路徑有且只有一條。 

    並聯:把元件並列地連接起來叫並聯。(各條支路之間互不影響)  
    並聯電路的工作特點:開關可以不止一個;各個用電器能獨立工作(相互不影響);電流路徑不止一條。

     判斷串聯、並聯電路的常用方法: 

        ①分流法:觀察電路中的電流從電源正極出來經過用電器回到負極的過程中,是否有分支。如果電流有分支,則電路爲並聯;如果電流沒有分支,則電路爲串聯。  
       ②斷路法:將電路中的任意一個用電器去掉後,觀察其他用電器是否能繼續工作。如果其他用電器能繼續工作,則電路爲並聯;如果其他用電器不能繼續工作,則電路爲串聯。  

      ③電路工作特點法:觀察電路中的各個用電器能否獨立工作。如果各用電器能獨立工作(相互不影響),則電路爲並聯;如果各用電器不能獨立工作(相互影響),則電路爲串聯。  方法:在判斷電路的連接方式時,如果電路中連接有電壓表和電流表,則先把電壓表所在的位置看作斷路,把電流表所在的位置看作純導線,然後再判斷用電器之間的連接方式。


電流(I)
      國際單位:安培(A);             常用單位:毫安(mA),微安( A),  1安培=103 毫安=106 微安。

電壓(U) 
      國際單位:伏特(V);   常用單位:千伏(KV),毫伏(mV);   1千伏=103伏=106毫伏
      電壓:電壓是使電路中形成電流的原因,有電壓不一定有電流,但有電流則一定有電壓。
      熟記的電壓值:①1節乾電池的電壓是1.5伏;②1節鉛蓄電池電壓是2伏;③家庭照明電壓爲220伏; ④人體的安全電壓是:不高於36伏;⑤工業電壓是380伏

電阻(R)
       國際單位:歐姆(Ω);  常用單位:兆歐(MΩ),千歐(KΩ); 1兆歐=103 千歐; 1千歐=103 歐。
       電阻:表示導體對電流的阻礙作用。(導體如果對電流的阻礙作用越大,則電阻就越大,而通過導體的電流就越小)。 電阻(R)與它兩端的電壓(U)和通過它的電流(I)無關。


歐姆定律 : 
      歐姆定律:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。 強調:此結論絕對不能倒過來說。 
     公式:式中單位: I→安(A); U→伏(V); R→歐(Ω)。 
     公式的理解:①公式中的I、U、R必須對於同一導體(同一段電路)的同一過程(即要滿足“同一性”),才能代入公式中計算;②I、U和R中已知任意的兩個量就可求另一個量;③計算時單位要統一。  

   歐姆定律的應用: 
    ①同一電阻的阻值不變,與電流和電壓無關,,其電流隨電壓增大而增大。(R=U/I只是R的確定式,而不是決定式) 。 
    ②當電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小。(I=U/R)  ③當電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大。(U=IR) 

    電阻的串聯有以下幾個特點:(指R1、R2串聯,串得越多,總電阻越大)  

   ①電流:I=I1=I2(串聯電路中各處的電流相等)  

   ②電壓:U=U1+U2(串聯電路中總電壓等於各部分電路電壓之和)  

   ③電阻:R=R1+R2(串聯電路中總電阻等於各串聯電阻之和);如果n個等值電阻(R)串聯,則有R總=nR  注:總電阻比任何一個分電阻都大,其原因是電阻串聯相當於增加了導體的長度; 實際意義:用多個小電阻串聯起來代替大電阻。 

   ④分壓作用:U1/U2=R1/R2(阻值越大的電阻分得電壓越多,反之分得電壓越少) 

   ⑤比例關係:在串聯電路中,電流對各部分電路(用電器)所做的功、產生的熱量、做功的功率與其電阻成正比,即          W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R1/R2      U1/U2=R1/R2 


電阻的並聯有以下幾個特點:(指R1、R2並聯,並得越多,總電阻越小)  

①電流:I=I1+I2(幹路電流等於各支路電流之和)  

②電壓:U=U1=U2(幹路電壓等於各支路電壓)  
③電阻:1/R=1/R1+1/R2 (總電阻的倒數等於各支路電阻的倒數之和); 
注:總電阻比任何一個分電阻都小,其原因是電阻並聯相當於增加了導體的橫截面積; 實際意義:用多個大電阻並聯起來代替小電阻。 
變形式 R=R1.R2/(R1+R2)此變形式只適用於兩個電阻並聯的情況,多於兩個電阻並聯則不適用。 如果n個等值(R)電阻並聯,則有R總=R/n  
④分流作用:I1/I2=R2/R1(阻值越大的電阻分得電流越少,反之分得電流越多) 
⑤比例關係:在並聯電路中,電流對各部分電路(用電器)所做的功、產生的熱量、做功的功率與其電阻成反比,即 W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R2/R1      I1/I2=R2/R1 


電功和電功率:

 電功(W):

 電流對用電器做的功(電能轉化成其他形式能的多少)叫電功。 
①電功的國際單位:焦耳(J)。常用:度(千瓦時)KW.h,  1度=1千瓦時=3.6×106焦耳。 

②測量電功的工具:電能表(電度表) 

③電功公式:W=Pt=UIt(式中單位 W→焦(J); U→伏(V); I→安(A); t→秒)。 

④利用W=UIt計算時注意:①式中的W、U、I、t必須對於同一導體(同一段電路)的同一過程,才能代入公式計算,即要滿足“同一性”;②計算時單位要統一;③已知任意的三個量都可以求出第四個量;

 ⑤其他計算公式:W=I2Rt(多用於串聯電路) ,   W=U2t/R(多用於並聯電路) 


 電功率(P):

表示電流做功的快慢。國際單位:瓦特(W)。  常用單位:千瓦(KW) 

①計算公式:P=W/t=UI(式中單位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒(s);U→伏(V);I→安(A)) 

②利用公式計算時單位要統一: 
a.如果W用焦(J),t用秒(s),則P的單位是瓦(w); 

b.如果W用千瓦時(KW.h),t用小時(h),則P的單位是千瓦(KW)。   

c.公式中各物理量必須滿足“同一性”才能代入公式計算。 

③其他計算公式:P=I2R (多用於串聯電路),P=U2/R(多用於並聯電路)        

④額定電壓(U額):用電器正常工作的電壓。另有:額定電流  

⑤額定功率(P額):用電器在額定電壓下的功率。 

⑥實際電壓(U實):實際加在用電器兩端的電壓。另有:實際電流  

⑦實際功率(P實):用電器在實際電壓下的功率。  

⑧用電器消耗的實際功率隨加在它兩端的實際電壓而改變。實際電壓升高,實際功率增大;反之則減小。 a.當U 實> U額時,則P 實> P額 ;(燈很亮,將縮短燈泡壽命,且易燒壞)。  b.當U實 < U額時,則P實 < P額;(燈很暗)。  c.當U實 = U額時,則P實 = P額;(正常發光)。  

⑨同一個電阻,接在不同的電壓下使用,則有,如:當實際電壓是額定電壓的一半時,則實際功率就是額定功率的1/4。(即同一用電器消耗的實際功率跟它兩端的實際電壓的平方成正比,P1/P2=U12/U22) 例如:一隻標有"220V  100W"字樣的燈泡,如果接在110伏的電路中,則它消耗的實際功率是25瓦)  


 焦耳定律:

電流通過導體產生的熱量,跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。 

①計算公式:Q=I2Rt ,(式中單位Q→焦(J); I→安(A); R→歐(Ω); t→秒。)  

②當電流通過導體做的功(電功)全部用來產生熱量(電熱),則有:Q=W,可用電功計算公式來計算電熱.(如熱水器,電爐,電烙鐵,電飯鍋,電熱毯,電熱滅蚊器,電烤箱,電熨斗等純電阻用電器), 即有     Q=W= Pt=UIt =U2t/R(只適用於純電阻電路) 

  

 補充結論: 
①在串聯電路中,電流對各部分電路(用電器)所做的功、產生的熱量、做功的功率與其電阻成正比,即    W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R1/R2      U1/U2=R1/R2 

②在並聯電路中,電流對各部分電路(用電器)所做的功、產生的熱量、做功的功率與其電阻成反比,即    W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R2/R1      I1/I2=R2/R1 

③額定電壓相等的用電器: 
   a. 額定電壓相等的用電器(燈泡),額定功率越大的其電阻越小;額定功率越小的其電阻越大。 
   b. 當用電器串聯在電路中時,額定功率越大,它消耗的實際功率越小(燈泡較暗);額定功率越小,它消耗的實際功率越大(燈泡較亮)。   可簡單地記成“額大實小,額小實大”。 
   c. 當用電器並聯在電路中時,額定功率越大,它消耗的實際功率越大(燈泡較亮);額定功率越小,它消耗的實際功率越小(燈泡較暗)。   可簡單地記成“額大實大,額小實小”。 

④同一用電器接在不同電壓的電路中時,它消耗的實際功率大小跟它兩端的實際電壓的平方成正比, 即     P1/P2=(U1/U2)2 

⑤兩個不同規格的電燈(其它用電器)串聯時,應讓額定電流小的電燈(用電器)正常工作;當它們並聯時,應讓額定電壓小的電燈(用電器)正常工作。 ⑥兩個電阻(假設R1>R2):當它們串聯接入電路中時,R1消耗的實際功率大於R2消耗的實際功率,即P1> P2; 當它們並聯接入電路中時,R1消耗的實際功率小於R2消耗的實際功率,即P1< P2。 ⑦解決串聯電路的相關問題時,應抓住“電流相等”這一特徵; 解決並聯電路的相關問題時,應抓住“電壓相等”這一特徵。



電學公式彙總 :







總結不好多多擔待,文章只單純個人總結,如不好勿噴,技術有限,有錯漏麻煩指正提出。本人QQ:373965070

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