電子發(fā)燒友App
????電源是將其他形式能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置，如蓄電池、發(fā)電機和信號源。它們可將化學(xué)能、機械能、水能、原子能等能量轉(zhuǎn)換為電能。
????負(fù)載是將電能轉(zhuǎn)換成非電形態(tài)能量的用電設(shè)備，如電動機、照明燈、電爐等。它們可將電能轉(zhuǎn)換成機械能、光能和熱能。
????中間環(huán)節(jié)包括聯(lián)結(jié)導(dǎo)線、控制開關(guān)和保護裝置等，主要起傳輸、控制、分配與保護作用。
????例如，手電筒這種最簡單的電路就由這三部分構(gòu)成，電池是電源部分，燈珠就是負(fù)載，手電筒的金屬外殼和按鍵就是中間環(huán)節(jié)。
????再舉一個常見的例子——擴音機，其電路示意圖如圖1-1所示。先由話筒把語言或音樂(通常稱為信息)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓和電流，它們就是電信號。而后通過電路傳遞到揚聲器，把電信號還原為語言或音樂。由于話筒輸出的電信號比較微弱，不足以推動揚聲器發(fā)音，因此中間還要用放大器來放大。在圖1-1中，話筒是輸出信號的設(shè)備，稱為信號源，相當(dāng)于電源，但與上述的發(fā)電機、電池等電源不同，信號源輸出的電信號(電壓和電流)的變化規(guī)律取決于所加的信息。揚聲器是接受和轉(zhuǎn)換信號的設(shè)備，也就是負(fù)載。
?????電路的基本物理量及其參考方向：電路中涉及的物理量主要有電流、電壓、電動勢、電位和功率，在進行電路的分析和計算時，需要知道電壓和電流的方向。關(guān)于電壓和電流的方向，有實際方向和參考方向之分，要加以區(qū)別。
????在國際單位制中，電流這個物理量的單位是安培(庫侖/秒)，簡稱“安”，用大寫字母“A”表示。另外還有毫安(mA)、微安(μA)，它們的換算關(guān)系如下。 ????既然電流是由帶電粒子有規(guī)則的定向運動而形成的，那么電流就是一個既有大小，又有方向的物理量。
????我們習(xí)慣上規(guī)定正電荷運動的方向或負(fù)電荷運動的反方向為電流的實際方向。
????因為電流的實際方向可能是未知的，也可能是隨時間變動的，所以有必要指定電流的參考方向。圖1-2表示一個電路的一部分，其中的長方框表示一個二端元件。流過這個元件的電流為i，其實際方向或是由A到B，或是由B到A。在該圖中用實線箭頭表示電流的參考方向，它不一定就是電流的實際方向。如果電流i的實際方向是由A到B，如圖 1-2(a)中虛線箭頭所示，它與參考方向一致，則電流為正值，即i>0。在圖1-2(b)中，指定電流的參考方向自B到A(見實線箭頭)，如果電流的實際方向是由A到B(見虛線箭頭)，兩者不一致，故電流為負(fù)值，即i<0。這樣，在指定的電流參考方向下，電流值的正和負(fù)就可以反映出電流的實際方向。?
??? 所以，在今后分析與計算電路時，都要在電路中標(biāo)出有關(guān)支路電流的參考方向。這樣，最后計算出來的電流值的正負(fù)才有意義。
????電壓這個物理量，是用來表示電場力移動電荷做功本領(lǐng)的。a、b兩點之間的電壓Uab，在數(shù)值上就等于電場力將單位正電荷從a點移到b點所做的功。
????電動勢是用來表示電源移動電荷做功本領(lǐng)的物理量。電源的電動勢 ，在數(shù)值上等于電源把單位正電荷從負(fù)極b(低電位)經(jīng)由電源內(nèi)部移到電源的正極a(高電位)所做的功。電源的符號如圖 1-3所示。在國際單位制中，電壓和電動勢的單位都是伏特(焦耳/庫侖)，簡稱“伏”，用大寫字母“V”表示。另外還有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV)，它們的換算關(guān)系如下。
??????????????????????????????????????????????????????? 1 V=10３mV=10６μV
????????????????????????????????????????????????????????? 圖1-3 關(guān)聯(lián)參考方向
????電壓的實際方向規(guī)定為由高電位(“+”極性)端指向低電位(“-”極性)端，即為電位降低的方向。電源電動勢的實際方向規(guī)定為在電池內(nèi)部由低電位(“-”極性)端指向高電位(“+”極性)端，即為電位升高的方向。和電流一樣，在較為復(fù)雜的電路中，我們也往往無法先確定它們的實際方向(或者極性)。因此，在電路圖上所標(biāo)出的也都是電動勢和電壓的參考方向。若參考方向與實際方向一致，則其值為正；若參考方向與實際方向相反，則其值為負(fù)。
????原則上參考方向是可以任意選擇的，但是在分析某一個電路元件的電壓與電流的關(guān)系時，需要將它們聯(lián)系起來選擇，這樣設(shè)定的參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向。今后在單獨分析電源或負(fù)載的電壓與電流關(guān)系時，選用圖1-3所示的關(guān)聯(lián)參考方向，其中負(fù)載中電流的參考方向是由電壓參考方向所假定的由高電位流向低電位的，符合這一規(guī)定的參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考正方向。電源中電壓的參考方向與電動勢參考方向相反，電流的參考方向是由電壓或電動勢的參考方向所假定的由低電位經(jīng)電源內(nèi)部流向高電位的。
????原則上，參考點可以任意選擇，但為了統(tǒng)一起見，工程上常選大地為參考點。機殼需要接地的設(shè)備，可以把機殼選作電位的參考點。有些電子設(shè)備，機殼雖不一定接地，但為分析方便起見，可以把它們當(dāng)中元件匯集的公共端或公共線選作參考點，也稱為“地”，在電路圖中用“⊥”表示。
????【例1-1】 求圖1-4所示電路中開關(guān)S閉合和斷開兩種情況下a、b、c三點的電位。
????在電路的分析和計算中，功率的計算是十分重要的。這是因為一方面電路在工作狀態(tài)下總伴隨有電能與其他形式能量的相互交換；另一方面，電氣設(shè)備、電路部件本身都有功率的限制，在使用時要注意其電流值或電壓值是否超過額定值，超載會使設(shè)備或部件損壞，或不能正常工作。功率是能量轉(zhuǎn)換的速率，電路中任何元件的功率P，都可用元件的端電壓U和其中的電流I相乘求得。不過，在寫表達(dá)式求解功率時，要注意U與I的參考方向是否一致。
????在同一個電路中，發(fā)出的功率和吸收的功率在數(shù)值上是相等的，這就是電路的功率平衡。
????在國際單位中，功率的單位是瓦特(焦耳/秒)，簡稱“瓦”，用大寫字母“W”表示，還有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等單位。它們的換算關(guān)系如下。
1kW =10３ W =10６mW
????思考與練習(xí)
????1.求如圖1-6所示的電路中開關(guān)S閉合和斷開兩種情況下a、b、c三點的電位。
????2.一個電源的功率，也可用其電動勢E和電流I相乘求得。試說明采用此方法計算的電源功率的正負(fù)值的意義。
????3.求如圖1-7所示電路中通過恒壓源的電流I1、I2及其功率，并說明是起電源作用還是起負(fù)載作用。
圖1-6 思考與練習(xí)1.1.1的圖 圖1-7 思考與練習(xí)1.1.3的圖
?
工商網(wǎng)監(jiān)
評論