物理 机械建筑类 单色版 教学课件 ppt 作者 王美玉 第6章
46页1、物理(机械建筑类),主编:王美玉,第6章,第6章,6.3.1 部分电路的欧姆定律 6.3.2 串联电路 6.3.3 并联电路 6.5.1 电源电动势 6.5.2 全电路欧姆定律 6.6.1 人体触电的类型 6.6.2 电器火灾的防范 6.6.3 用电安全措施,第6章,图6-1 电流表,第6章,6.1 电流,图6-2 两侧穿过横截面A的 自由电荷数相等,【电流的形成】当导体内没有电场时,导体中大量的自由电荷就像气体中的分子一样,不停地做无规则的热运动。自由电荷向各个方向运动的机会相等,因而对导体的任一横截面,在一段时间内从两侧穿过这个横截面的自由电荷大致相等,如图6-2所示。从宏观上看,导体中的自由电荷没有定向移动,所以没有电流。 如果把导体的两端分别接到电源的两极上,导体中就有了电场,两端也就有了电压,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成了电流。所以,导体中产生电流的第二条件是:导体两端存在电压。,图6-3 充电电容器放电电路,【电流的方向】 电荷有两种,形成电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动。物理学家刚刚
2、开始研究电流时,把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,这一规定一直沿用至今。 【电流强度】 通过导体横截面的电荷量Q与通过这些电荷量所用时间t的比值称为电流强度,简称电流。,6.1 电流,图6-4 干电池和蓄电池,6.1 电流,表6-1 几种常用导电材料的电阻率(20),6.2 电阻定律,【电阻】 在导体两端电压相同的条件下,流过不同导体的电流大小是不同的,即这些导体的导电性能是有差异的。导体的导电性能与导体能提供的自由电荷的数目,以及其对电荷定向移动的阻碍作用的大小有关。因为导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动时,会不断地与作无规则运动的金属离子、原子相碰撞,对自由电荷产生阻碍作用。 反映导体对电流阻碍作用的物理量称为电阻,用R表示。在国际单位制中电阻单位是欧姆,简称欧,符号是 【电阻定律】 导体的电阻是导体本身的一种属性。实验表明:由同一材料制成的粗细均匀的一段导体,在一定温度下,它的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比。这称为电阻定律,图6-5 绕线电阻器,6.2 电阻定律,图6-6 能亮10万h的发光二极管,6.2 电阻定律,图6-7 晶体管,6.2 电阻定律,
3、【超导】 某些物质在低温条件下呈现电阻等于零和排斥磁体的性质,这种现象称为超导现象。处于超导状态的物体,称为超导体。开始出现超导现象的温度称为临界温度。现已发现有几十种元素、几千种合金和化合物是超导体。对于超导体的研究,是当今科技研究项目中最热门的课题之一,其研究内容主要集中在寻找更高转变温度(即临界温度)的超导材料和研究超导体的实际应用这两方面。,图6-8 集成电路,6.2 电阻定律,6.3.1 部分电路的欧姆定律,图6-9 导体的伏安 特性曲线,例6-1 一个电阻两端的电压是50mV时,测得电流为10mA,,导体两端加上恒定电压后,导体中就有恒定电流。实验证明导体中的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是部分电路的欧姆定律。,6.3.1 部分电路的欧姆定律,当其两端电压为10V时,流过这个电阻的电流是多大? 解:,6.3.2 串联电路,图6-11 电阻的串联,(1)串联电路中通过各电阻的电流相等 (2)串联电路中的总电压等于各电阻两端电压之和 (3)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 例6-2 一个量程为3V的电压表,电阻值为3k,要把量程扩大为50V,需要如何
4、改装?,6.3.2 串联电路,图6-12 例6-2图,解:根据串联电阻分压公式得,6.3.2 串联电路,6.3.2 串联电路,图6-13 MF-30型万用表测量电压部分的电路原理图,6.3.3 并联电路,图6-14 电阻并联 a)电路图 b)等效电路,(1)并联电路中各支路两端的电压都相等,即,6.3.3 并联电路,(2)并联电路中总电流等于各支路电流的和,即 (3)并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数和,即,6.3.3 并联电路,图6-15 例6-3图,例6-3 有一个量程为100mA,电阻为0.20k的毫安电流表,如何改装能使电流表的量程扩大为500mA。,6.3.3 并联电路,解:根据并联电路的分流公式得,图6-16 MF-30型万用表测量电流的电路原理图,6.3.3 并联电路,【电功】 能量的转换依靠做功来实现,因此,可以用功来量度电能的消耗。在导体两端加上电压,导体内就建立了电场,电场力推动自由电荷移动而做功。 【电功率】 电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值,称为电功率,用P表示。 【焦耳定律】 电流通过导体时,导体会产生发热现象,这种现象称为电流的热效应。导体为什
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