直流电路知识点整理

-1-直流电路复习整理第一部分基本概念一、电流、电阻和电阻定律1．电流：电荷的定向移动形成电流．（1）形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差．（2）电流强度：通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。数值上：I=Q/t；决定式：I=nqsv（导体单位体积内有n个电子，电子定向移动的速率为v，每个自由电荷的电荷量q,导体横截面积S)特别注意：I表示电流的强弱，是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．3)单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA例.来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2=_______。答案：6.25×10152:12．电阻、电阻定律（1）电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.数值上：R=U/I特别注意：导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.（2）电阻定律:导体的电阻受材料、长度、横截面积、温度影响。电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比.决定式：SLR(电阻率是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响)3．半导体与超导体(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10－5Ω·m～106Ω·m。半导体的应用:①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化.②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.（3）超导体（2）超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象.③应用:超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。决定式：I=U/R（只适用于纯电阻电路）3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I～U或U～I图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的.三、电功、电功率1．电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功多少。即消耗电能的多少W＝UIt(电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程.)电功率:电流做功的快慢。即消耗电能的快慢P=UI2.焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时，在t时间内的热量Q=I2Rt热功率:P热=I2R纯电阻电路中：如电饭煲、热得快、电熨斗、电炉子、白炽灯等。其特点是电能全部转化成内能即：Q=tRURtIUItW22，P热=RURIUIP22非纯电阻电路：电视机、电风扇、等，其特点是电能只有一部分转化成内能．即：W＝Q+E其他P＝P热+P其他例直流电动机线圈的电阻为R，当电动机工作时通过线圈的电流是I，此时它两端的电压为U，则电动机的输出功率为?电动机的功率为?电动机的热功率为答案：UI；IU＋I2RI2R3.用电器正常工作的条件：满足额实UU或;额实II;或额实PP中的任何一个。R2﹥R1R2＜R1-2-（电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.）例1.一只标有“220V，60W”字样的灯泡，在额定电压下工作时，灯丝中通过的电流多大？如果线路电压下降到200V时，它的功率多大？（假设灯丝电阻不随温度而变化）答案：0.27A50W四.闭合电路欧姆定律1、电源：是将其它形式的能转化成电能的装置．2．电动势：表示电源把其它形式的能转化成电能本领的大小，在数值上等于电源的开路电压。单位：V特别注意：1）电动势是标量．2）要注意电动势不是电压；电压表示用电器把成电能转化成其它形式的能本领的大小3.闭合电路的欧姆定律1.内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比，I=E/（R+r）即：E＝U＋Ir2.闭合电路的输出功率①总功率：P总=EI②输出功率:P出=UI④电源的供电效率:100%100%100%UPRPERr外出总（负载R越大,效率越大）例如图电阻R1=4Ω，R2=1Ω，开关断开时电流表的示数为0.5A.开关闭合时电流表的示数为0.6A.求：（1）电源的电动势？（3V）（2）电源的内电阻r多大？(1Ω)五．电路1、串联电路①电流相同．即I=I1=I2=I3=……②路端的电压等于各导体两端电压之和.即U=U1+U2+U3……③总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R1＋R2＋…＋Rn④总功率各个导体的功率之和，即P=P1＋P2＋…＋Pn2、并联电路①各支路两端的电压相同．即U=U1=U2=U3……②干路中的电流等于各支路的电流之和即I=I1＋I2＋I3=……③总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和即R1=11R+21R+…+nR1④总功率各个导体的功率之和，即P=P1＋P2＋…＋Pn当并联电路是由n个相同的电阻R并联而成时，总电阻R总=；3.动态电路变化的分析：串反并同例如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变答案：V1示数增大V2示数增大A示数减小4.路故障分析电路故障一般是短路或断路，检查故障的基本方法有两种：1)用电压表检查2)假设法【例10】如图所示的电路中，灯泡A和B原来都是正常发光。忽然灯泡B比原来变暗了些，而灯泡A比原来变亮了些，试判断电路中什么地方出现断路的故障？（只有一处出现了故障）答案：R2断路5、含电容器电路的分析与计算电容器是一个储存电能的元件．在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有电流，一旦充满电后电路达到稳定状态，电容器在电路中无电流，看作是断路，简化电路时可去掉它．例如图电路中，电源内阻不计.为使电容器的带电量增大，可采取以下哪些方法（）A.增大R1;B.增大R2;C.增大R3D.减小R1*6、电路简化分析方法1）无电流经过的部分可以擦掉2）电势相等的点可以合并．例1化简电路例2图中所示电路由8个相同同的电阻R=12Ω组成，已知R=12其余电阻阻值未知，的总电阻变为Ω答案：8Ω。R1R3R2ECABBCCCR1