电学的基本物理量,五大要素,电量电流电压电动势电阻

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一、电量

自然界中的一切物质都是由分子组成的,分子又是由原子组成的,而原子是由带正电荷的原子核和一定数量带负电荷的电子组成的。在通常情况下,原子核所带的正电荷数等于核外电子所带的负电荷数,原子对外不显电性。但是,用一些办法,可使某种物体上的电子转移到另外一种物体上。失去电子的物体带正电荷,得到电子的物体带负电荷。物体失去或得到的电子数量越多,则物体所带的正、负电荷的数量也越多。

物体所带电荷数量的多少用电量来表示。电量是一个物理量,它的单位是库仑,用字母C表示。1C的电量相当于物体失去或得到6.25×1018个电子所带的电量。

二、电流

电荷的定向移动形成电流。电流有大小,有方向。 1.电流的方向

1、人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属导体中,电流是电子在导体内电场的作用下定向移动的结果,电子流的方向是负电荷的移动方向,

与正电荷的移动方向相反,所以金属导体中电流的方向与电子流的方向相反,如图1—1所示。

2.电流的大小

电学中用电流强度来衡量电流的大小。电流强度就是l秒钟通过导体截面的电量。电流强度用字母I表示,计算公式如下:

式中 I——电流强度,单位安培(A);

实际使用时,人们把电流强度简称为电流。电流的单位是安培,简称安,用字母A表示。如果1秒内通过导体截面的电量为1库仑,则该电流的电流强度为1安培,习惯简称电流为1安。实际应用中,除单位安培外,还有千安(kA)、毫安(mA)和微安(A)。它们之间的关系为:

三、电压

为了弄清楚电荷在导体中定向移动而形成电流的原因,我们对照图1—2a水流的形成来理解这个问题。

从图1—2a可以看到外水由一A槽经C管向8槽流去。水之所以能在C管中进行定向移动,是由于A槽水位高,B槽水位低所致:A,B两槽之间的水位差即水压,是实现水形成水流的原因。与此相似,当图1—2b中的开关S闭合后,电路里就有电流。这是因为电源的正极电位高,负极电位低。两个极间电位差(电压)使正电荷从正极出发,经过负载R移向负极形成电流。所以,电压是自由电荷发生定向移动形成电流的原因。在电路中电场力把单位正电荷由高电位a点移向低电位b点所做的功称为两点间的电压,用ab

U表示。所以电压是a与b两点

间的电位差,它是衡量电场力做功本领大小的物理量。

电压用字母U表示,单位为伏特,电场力将1库仑电荷从a点移到b点所做的功为1焦耳,则ab间的电压值就是1伏特,简称伏,用字母V表示。常用的电压单位还有千伏(kV),毫伏(mV)等。它们之间的关系为:

电压与电流相似,不但有大小,而且有方向。对于负载来说,电流流人端为正端,电流流出端为负端。电压的方向是由正端指向负端,也就是说负载中电压实际方向与电流方向一致。在电路图中,用带箭头的细实线表示电压的方向

电动势、电阻!

四、电动势、电源

在图1—2a中,为使水在C管中持续不断地流动,必须用水泵把B槽中的水不断地泵入A槽,以维持两槽间的固定水位差,也就是要保证C管两端有一定的水压。在图1—2b中,电源与水泵的作用相似,它把正电荷由电源的负极移到正极,以维持正、负极间的电位差,即电路中有一定的电压使正电荷在电路中持续不断地流动。

电源是利用非电力把正电荷由负极移到正极的,它在电路中将其他形式能转换成电能。电动势就是衡量电源能量转换本领的物理量,用字母E表示,它的单位也是伏特,简称伏,用字母V表示。

电源的电动势只存在于电源内部。人们规定电动势的方向在电源内部由负极指向正极。在电路中也用带箭头的细实线表示电动势的方向,如图1—2b所示。当电源两端不接负载时,电源的开路电压等于电源的电动势,但二者方向相反。

生活中用测量电源端电压的办法,来判断电源的状态。比如测得工作电路中两节5号电池的端电压为2.8 V,则说明电池电量比较充足。

五、电阻

一般来说,导体对电流的阻碍作用称为电阻,用字母R表示。电阻的单位为欧姆,简

式中 R——导体电阻,单位为欧();

L——导体长度,单位为米(m);

S——导体截面积,单位为平方毫米(2

mm);

——电阻率,单位为欧·米(·m)。

式中电阻率是与材料性质有关的物理量。电阻率的大小等于长度为1m,截面积为12

mm的导体在一定温度下的电阻值,其单位为欧米(:m)。例如,铜的电阻率为1.7×8

10·

m,就是指长为1m,截面积为1mmz的铜线的电阻是1.7×8

10。几种常用材料在20°

C时的电阻率见表1—1。

从表中可知,铜和铝的电阻率较小,是应用极为广泛的导电材料。以前,由于我国铝的矿藏量丰富,价格低廉,常用铝线作输电线。由于铜线有更好的电气特性,如强度高、电阻率小,现在铜制线材被更广泛应用。电动机、变压器的绕组一般都用铜材。

THE END
0.电压和电动势例1 电容的电压 令平行板电容器两端分别有正负净电荷,我们知道在平行板之间会产生近似匀强的电场 E,这个电场是电路中的净电荷产生的,所以需要计入式1 。所以从带正电荷的平行板到带负电荷的平行板进行积分,结果为 −Ed(d 是平行板的距离)。所以带电容器带正电荷的一端的电势比另一端要高。 1. 电动势 jvzquC41ywrj0€nmk1uonrsg1Xumvjl0jvsm
1.电动势/电场/电压之间的关系电场电势电压三者之间关系问题四: 电路导通之前, 电源内电路电压为U, 电路导通后, 内电压为U1, 外电压为U2, U1=U是否成立? U, U1, U2与电源电动势有什么关系? (不考虑能量损耗). 电路导通之前, 在电动势的作用下, 电子移动到电源负极, 电荷分别在正负极累积, 内, 外电场强度增强, 直到到达峰值, 此时电源内电压为U. 因为内, 外电场其实是一个电场, 强度jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8vsa6944;9551gsvrhng1jfvjnnu1754B;392=
2.人教版高二物理选修一复习知识点(1)伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。 (2)线性元件和非线性元件 线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。 非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。 四、导体中的电流与导体两端电压的关系 (1)对同一导体,导体中的jvzquC41yy}/7:yguv4og}4ujq}039=9:4;50qyon
3.电动势与反电动势!电压和电动势的主要区别电气技术七、当电源两端不接负载时,电源中没有电流,在电阻上没有电压,所以电源端电压等于电源电动势。 电源内部存在一个电阻,通常情况下电源内阻越小越好。 八、当电源两端接上负载后,电路中的各电压之间的关系如下 即电源电动势等于电源内阻两端电压加上负载电路两端电压。 jvzquC41yy}/gujehctt0lto1cxuklqg1fobpzn1427:1;53;2>33:5786810qyon
4.电路的基本物理量:电流,电压,电位,电动势,电功率–电路图–电子工程世界电动势与电压是两个不同的概念,但是都可以用来表示电源正负极之间的电位差。在图2-15所示的电路中,E和UAB的参考方向刚好相反, 下图所示为电动势常用的两种表示方法。 在分析和计算时,对电动势也常选取参考方向。当电动势的真实方向和参考方向相同时,电动势为正值;当电动势的真实方向和参考方向相反时,电动势为负值jvzquC41yy}/gn|qtnj/exr0ep5dk{hwkv5wkn|17:<1: