2022-2023学年高二物理竞赛课件:电路的基本物理量(共12张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:电路的基本物理量(共12张PPT)

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(共12张PPT)
电路的基本物理量
电流及其参考方向
电路的基本物理量
1.电流(单位:安培A)
电流的实际方向:正电荷定向移动的方向。
2.电流的参考方向
又叫正方向,电路中用箭头或双下标表示。
A
B
如 iAB = 1A,
如 iAB = -1A,
说明实际方向与参考方向一致;
说明实际方向与参考方向相反。
电压及其参考方向
电路的基本物理量
1.电压(单位:伏特V)
2.电压的参考方向
电压的实际方向:高电位指向低电位。
根据计算结果的正负来判断实际方向。
<1>用正负号表示
<2>用双下标表示
<3>用箭头表示
+
-
A
B
A
B
注意:电路分析中,电压和电流都是指它们的参考方向。
电压及其参考方向
电路的基本物理量
3.关联参考方向
在电路分析中,对一个元件既要假设通过它的电流参考方向,又要假设该元件两端电压的参考极性,两个都可任意假定,而且独立无关。
当电压和电流的参考方向一致时,称电压和电流为关联参考方向;
相反,当电压和电流的参考方向相反时,称电压和电流为非关联参考方向。
电功率和电能量
电路的基本物理量
2.电能量
电压单位为伏特(V),电流单位为安培(A),则能量单位为焦耳(J)。
1.电功率
电压单位为伏特(V),电流单位为安培(A),则功率单位为瓦特(W)。
电功率和电能量
电路的基本物理量
<一> 在电压和电流为关联参考方向下
p>0,表示该元件吸收功率;
p<0,表示该元件发出功率。
<二> 在电压和电流为非关联参考方向下
p>0,表示该元件发出功率;
p<0,表示该元件吸收功率。
u=3V
P1=3V*2A=6W
u= -3V
P1=( -3V)*2A= -6W
(吸收功率)
(吸收功率)
电功率和电能量
电路的基本物理量
如何判断电路元件是电源(发出功率)还是负载(吸收功率)?
按照电压和电流的实际方向判断:
若电流从电路元件的高电位流出,则该元件起电源作用;否则起负载作用。
例:试判断各元件是电源还是负载。
图中U1= -1V,U2=-3V,U3=-1V,U4=1V,U5=2V,I1=4A,I5=-2A, I3=-2A
负载
电源
负载
负载
负载
理想电路元件
理想有源元件
理想无源元件


















电阻元件
1.线性电阻(简称电阻)
根据欧姆定律:
电阻R单位为欧姆(W)。
G为电导,单位为西门子(S)。
欧姆定律在非关联参考方向情况下
电阻符号为:
+
_
2.电阻消耗的功率
电阻一般把吸收的电能转换成热能消耗掉。电阻消耗的功率根据电压和电流是否关联进行定义。
<1> 在关联参考方向下
p=ui=i2R>0,吸收电能,说明电阻是一个无源元件。
<2> 在非关联参考方向下
p=ui= -i2R<0,吸收电能,同样说明电阻是一个无源元件。
电阻元件
电阻元件
3.伏安特性
电阻以电压为纵(或横坐标),电流为横(或纵坐标),画出的电压和电流的关系曲线为该元件的伏安特性曲线。
4.非线性电阻
非线性电阻的阻值R不等于一个常数,即:
电阻图片
水泥电阻
线绕电阻
碳膜电阻
可变电阻
压敏电阻
功率电阻

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