1.1.1電路與電路圖
圖a所示是一個簡單的實物電路,改電路由電源(電池)、開關、導線及燈泡組成。電源的作用是提供電能;開關、導線的作用是控制盒傳遞電能,稱為中間環節;燈泡是消耗電能的用電器,它能将電能轉換為光能和熱能,俗稱負載。因此,電路是由電源、中間環節和負載組成。
因圖a所示為實物電路,繪制該電路很不方便,為此人們規定了一些符号,用簡單的圖形符号代替實物的方法來畫電路,這樣畫出的圖形稱為電路圖。圖b所示圖形就是圖a所示實物的電路圖,不難看出,用電路圖帶代替實物電路非常的方便。
1.1.2電流與電阻
1.電流
在圖1-2(a)所示電路中,将開關閉合,燈泡會發光,為什麼會這樣?下面就來解釋其原因。
當開關閉合時,電子會源源不斷地從電源負極經導線、燈泡、開關流向電源的正極。這些電子流經燈泡内的鎢絲時,鎢絲會發熱,溫度急劇上升因此而發光。
我們知道,大量電荷朝一個方向定向移動就形成了電流,這跟公路上有大量汽車朝一個方向行駛一樣形成的“車流”。實際上,定義正電荷在電路中移動的方向規定為電流方向,即電子運動的反方向就為電流的方向。圖1-2所示電路的電流方向就是:電源正極->開關->燈泡->電源負極。其實,初中物理就學到,電流通常用字母“I”表示,單位為安培(簡稱安),用"A"表示,比安培小的單位有毫安(mA)、微安(uA),之間的換算關系為:1A=10^3mA=10^6uA
2.電阻
在圖1-2(b)所示的電路中增加一個元器件——電阻器,發現燈泡會變暗,為什麼呢?原來電阻器會對電流有一定的阻礙作用,從而使流過燈泡的電流減小,燈光變暗。
導體對電流的阻礙稱為該導體的電阻,通常用字母“R”表示,單位為歐姆(簡稱歐),用“Ω”表示,比歐姆大的單位有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ),之間的換算關系為:1Ω=10^-3kΩ=10^-6MΩ。
電阻還有計算公式為:R=ρL/S,ρ為電阻率,不同導體不同溫度電阻率不同,L為導體的長度,S為導體的橫截面積。在長度L和橫截面積S相同情況下,電阻率大的導體其電阻也大,所以為了使負載得到較大電流而減小供電線纜的損耗,通常會采用銅導線。
導體的電阻除了與材料有關外,還受溫度影響,一般情況下,導體溫度越高,電阻越大。某些導體溫度下降電阻減小到某一值時(如-109℃),電阻會突然變為0Ω,這種現象稱為超導現象,具有這種性質的材料稱為超導材料。
本節1.1将持續更新······
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