【正文】 － r （ 3） 短路 （ 3）短路，即電路中的電源或電路的某部分被導(dǎo)電體短接。如圖（ 3）所示，電源被短路時(shí)，電源中的電流很大，而負(fù)載中卻沒有電流通過，這樣會(huì)燒壞電源或引發(fā)事故，這種現(xiàn)象在電路中是不允出現(xiàn)的。 電路中部分電路短路時(shí)，被短路的部分電路中沒有電流通過，電路的總電流增大，從而使部分元器件損壞！ ＋ U=0 － I＝ E / r 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) (2)開路 (3)短路 電源短路是嚴(yán)重的故障狀態(tài)，必須避免發(fā)生。但有時(shí)在調(diào)試和維修電氣設(shè)備的過程中，有意將電路中某一部分短路，這是為了讓與調(diào)試過程無關(guān)的部分暫不通電流，或是為了便于發(fā)現(xiàn)故障而采用的一種特殊方法，這種方法也只有在確保電路安全的情況下才能采用。 電流 I=0 電源端電壓 ： U=E 電流 電源端電壓 U=0 rEI ?rREI??:電流 (1) 通路 2）電路的三種狀態(tài)下電流、電壓和電動(dòng)勢(shì) 之間的關(guān)系 IrEUE：U r ????電源端電壓電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 【 綜合案例 】 在下圖所示電路中，設(shè)電阻 R1 = 14Ω， R2 = 9Ω。當(dāng)開關(guān) S接到位置 1時(shí)，由電流表測(cè)得 I1 = ；接到位置 2時(shí)，測(cè)得 I2 = 。試求電源電動(dòng)勢(shì) E和內(nèi)電阻 r。 圖 117綜合案例電路圖 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 解：根據(jù)全電路歐姆定律，可列出聯(lián)立方程： 消去 E，解得 E = I1R1 + I1r E = I2R2 + I2r ??? ??????? 122211IIRIRIr 把 r=1Ω代入 E = I1R1 + I1r， 可得 E = 3 V 【 綜合案例 】 解答 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 第 。 Goodbye! 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 電功與電功率 電功 電功率 焦耳定律 負(fù)載的額定值 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 電功（ W代表符號(hào)） 1） 電流所做的功稱為電功 。 如果 a、 b兩點(diǎn)間的 電壓為 U， 則電場(chǎng)力將 電量為 Q的正電荷從 a點(diǎn)移到 b所做的 功 W： UQW ?tQI ?而 U I tW ?故 式中： W電功，單位是焦耳（ J） U導(dǎo)體兩端的電壓，單位是伏特 （ V） I通過導(dǎo)體的電流，單位是安培（ A） t通電時(shí)間， 單位是 秒鐘（ S） 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 2） 電功的單位及 千瓦時(shí) 的概念 因此：電功是單位就有： ① 焦耳（ J）、 ② 千瓦時(shí)（ kWh） ③ （度） 1kWh= 106J ※ 在實(shí)際應(yīng)用中，電功還有一個(gè)常用單位是 千瓦時(shí) （ kWh）俗稱“度”， 其與焦耳的換算是： 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 3） 純電阻電路 中的電功 U I tW ?tRURtIW 22 ??則有代入式把對(duì)于純電阻電路 U I t ，WRUI， ??因?yàn)椋? 因此： 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) U I tW ? 日常生產(chǎn)和生活中，電能（或電功）也常用 “度”作為量綱： 1度 =1KW?h=1KV?A?h ※ 電功（或電能） ※ 電流作功所消耗電能 的多少可以用電功來量度。 電功： 式中單位： U【 V】 ； I【 A】 ； t【 s】 時(shí)，電功 W為焦耳 【 J】 1度電的概念 1000W的電爐加熱 1小時(shí)； 100W的電燈照明 10小時(shí)； 40W的電燈照明 25小時(shí)。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 電功率（ P代表符號(hào) ） 1）電功率 單位時(shí)間 內(nèi) 電流 所做的功稱為 電功率 。 tWP ?它們的換算關(guān)系為： 1kW = 1000W 1W=1000mW 單位是： 秒 電功率的單位是瓦特（ W）、 常用單位還有：千瓦（ kW） 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 得代入上式把 ，U I tW ?UIP ?，得代入把對(duì)于純電阻電路 tWPtRURtIW， ???22RURIP22 ??2） 純電阻電路 中的電功率 因?yàn)椋? 因此： tWP ?電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 解： (1) 由部分電路歐姆定律得電阻上的電壓降： U=IR= 100=5V (2) 電阻消耗的功率： P=UI=5 =（瓦特） (3) 電阻消耗的電能： W=Pt= 60=15J（焦耳） 【 例 】 一個(gè) 100Ω的電阻流過 50mA的電流時(shí)，求電阻上的電壓降和電阻消耗的功率，當(dāng)通電時(shí)間為 1min時(shí)，電阻消耗的電能為多少？ 電功率計(jì)算實(shí)例 【 例 】 兩只 100W燈泡使用 6小時(shí)，一個(gè) 800W電熨斗使用 2小時(shí)，一個(gè) 1200W電暖氣使用 4小時(shí)，它們總用電量共計(jì)是多少？ 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 例： 有一 220V 40W的電燈，接在 220V的電源上，試求通過電燈的電流和電燈在 220V電壓下工作時(shí)的電阻。如果每晚用電 3小時(shí)，則一個(gè)月消耗的電能有多少？ 解： AUPI ??????? 1 2 0 91 8 2 2 0IUR一個(gè)月消耗的電能 hKwhWPtW ?????? )303(40想一想？ 家里所用照明燈在深夜比黃昏時(shí)要亮一些，為什么？ 因： P=UI 因此： 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 想一想 練一練 某用電器的額定值為 “ 220V， 100W”，此電器正常工作 10小時(shí)，消耗多少焦耳電能？合多少度電？ 一只標(biāo)有“ 220V， 60W”的電燈，當(dāng)其兩端電壓為多少伏時(shí)電燈能正常發(fā)光？正常發(fā)光時(shí)電燈的電功率是多少？若加在燈兩端的電壓僅有 110伏時(shí)，該燈的實(shí)際功率為多少瓦？額定功率有變化嗎？ 把一個(gè)電阻接在 6伏的直流電源上，已知某 1分鐘單位時(shí)間內(nèi)通過電阻的電量為 3個(gè)庫(kù)侖，求這 1分鐘內(nèi)電阻上通過的電流和電流所做的功各為多少？ 3A， 1080J 3600000J， 1度電 220V， 60W； 15W，不變。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 焦耳定律 1. 電流的熱效應(yīng) 電流通過導(dǎo)體時(shí)使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象稱為 電流的熱效應(yīng) 。 2. 焦耳定律 1840年，英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比，這一規(guī)律稱為 焦耳定律 。 RtIQ 2? 單位：焦耳（ J） 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) ： 電流的熱效應(yīng)在實(shí)際生活中應(yīng)用很廣。例如：可以選用電阻大而又耐熱的鎢絲做燈絲生成 白熾燈 ；利用電流熱效應(yīng)的原理生成 電烙鐵、電烤箱 等。還可以選用低熔點(diǎn)的鉛錫合金等生成 熔斷器 （又稱保險(xiǎn)）的熔絲以保護(hù)電路和設(shè)備。 但是，電流的熱效應(yīng)也有其不利的一面，如電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，因電流通過而發(fā)熱，不但消耗了電能，而且一旦過熱會(huì)損壞設(shè)備，同時(shí)用電設(shè)備中的各種導(dǎo)線也會(huì)因?yàn)樵谕姇r(shí)發(fā)熱而老化，引起漏電、短路、嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞用電設(shè)備，甚至引起火災(zāi)。因此，在這些用電設(shè)備中，應(yīng)采取各種保護(hù)措施，以防止電流熱效應(yīng)造成的危害。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 負(fù)載的額定值 滿載： 電氣設(shè)備或元件在額定功率下的工作狀態(tài)。 為防止電氣元件和電氣設(shè)備因電流過大而發(fā)熱損壞，對(duì)工作時(shí)的電流、電壓、功率的最大值都有一定的限制，分別稱 額定電流 、 額定電壓 和 額定功率 。一般元器件和設(shè)備的額定值都標(biāo)注在其明顯位置，如燈泡上標(biāo)有 “ 220V/40W”和電阻器上標(biāo)有“ 100 Ω /2W”等。 輕載 ：低于額定功率的工作狀態(tài)叫做狀態(tài)。 過載 （超載）：高于額定功率的工作狀態(tài) 。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) ※ 額定電壓、額定功率之間的關(guān)系 ※ 在通常情況下，用電器的實(shí)際功率并不等于額定功率。當(dāng)實(shí)際功率小于額定功率時(shí)，用電器實(shí)際功率達(dá)不到額定值，當(dāng)實(shí)際功率大于額定功率時(shí)，用電器就容易損壞了。 用電器在額定工作時(shí)的電壓 叫額定電壓 ， 額定電壓下的電功率稱為 額定功率 。 額定功率通常標(biāo)示在電器設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)上，作為用電器正常工作條件下的最高限值。 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 【 例 】 一個(gè)“ 220V、 100W”的燈泡正常發(fā)光時(shí)通過燈絲的電流是多少？燈絲的電阻是多大？ 解：由 P=UI，得 AUPI ???得由 RUP 2????? 48410022022PUR額定值計(jì)算實(shí)例 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 1. 電源外特性與橫軸相交處的電流 =？電流工作狀態(tài)？ 2. 該電阻允許加的最高電壓 =？允許通過的最大電流 =？ 100A的發(fā)電機(jī)，只接了60A的照明負(fù)載，還有 40A電流去哪了？ 12V,短路電流為 30A,則電源的 Ur=?r=？ U I 0 U0 I=? “1W、 100Ω” 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 第 1章 學(xué)習(xí)結(jié)束。 Goodbye!