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1、简单电路培训 张铠 电的认识发展 简单介绍电的认识历史 摩擦起电 第一位认真研究电现象的是英国的医生、物理学家吉尔伯特。1600年，他发现金 刚石、水晶、硫磺、火漆和玻璃等物质，用呢绒、毛皮和丝绸摩擦后，也能吸引轻 小物体，有“琥珀之力”，他认为这可能是蕴藏在一切物质中的一种看不见的液体 在起作用，并把这种液体称之为“琥珀性物质”。后来根据希腊文“琥珀”一词的 词根，拟定了一个新名词“电”。但吉尔伯特的工作仅停留在定性阶段。到了 1733年法国物理学家杜菲发现，把两根跟毛皮摩擦后的琥珀棒或两根跟丝绸摩擦过 的玻璃棒悬挂起来，当两根同种棒彼此靠近时，它们相互排斥，但琥珀棒与玻璃棒 则会互相吸引；
2、如果使其接触，二者都失去电性。于是杜菲认识到电有两种：“琥 珀电”和“玻璃电”；同种电相斥，异种电相吸。 富兰克林风筝实验 美国学者富兰克林干脆把这两种电叫 “正电”和“负电”，他认为，电是 一种流质；摩擦琥珀时，电从琥珀流 出使它带负电；摩擦玻璃时，电流入 玻璃，使它带正电；两者接触时，电 从正流向负，直到中性平衡为止。 富兰克林还揭露了雷电的秘密。他冒 着生命危险，把“天电”吸引到莱顿 瓶中，令人信服地证明了“天电”与 “地电”完全相同。接着他发明了避 雷针，这是人类用已有的电学知识征 服自然所迈出的第一步。用电的科学 取代了对上帝的部分迷信，也推动了 人们对电的研究和探索。 生物电与伏特
3、电池 1780年，伽伐尼通过青蛙腿痉挛，发现“生物电 ” 1799年，意大利科学家伏特以 含食盐水的湿抹布，夹在银和 锌的圆形板中间，堆积成圆柱 状，制造出世界上最早的电池 伏特电池 法拉第发明电动机与发电机 1821年英国人法拉第完成了一项重 大的电发明。在装置内，只要有电流通 过线路，线路就会绕着一块磁铁不停地 转动。虽然装置简陋，但它却是今天世 界上使用的所有电动机的祖先。 1831年，法拉第制出了世界上最早的第 一台发电机。他发现第一块磁铁穿过一 个闭合线路时，线路内就会有电流产生 ，这个效应叫电磁感应。 电路基本介绍 电荷，电流，电压，电阻 两种电荷 在电磁学里， 称带有电荷的物质为
4、“ 带电物质”。 两个带电物质之间会互相施加作用力于 对方，也会感受到对方施加的作用力。 电荷分为两种，“正电荷”与“负电荷 ”。带有正电荷的物质称为“带正电” ；带有负电荷的物质称为“带负电”。 假若两个物质都带有正电或都带有负电 ，则称这两个物质“同电性”，否则称 这两个物质“异电性”。 两个同电性物质会相互感受到对方施加 的排斥力；两个异电性物质会相互感受 到对方施加的吸引力。 电荷量 电荷量的“多少”由库伦( 英语：Coulomb)来表示，库伦 是表示电量的基本单位，简称 库，符号C。 一般用符号Q表示电荷量 1C约相当于6.251018个电 子的电量。 静电 所谓静电，就是一种处于静
5、止状态的电 荷或者说不流动的电荷（流动的电荷就形 成了电流） 静电是通过摩擦引起电荷的重新分布而 形成的，也有由于电荷的相互吸引引起电 荷的重新分布形成。 当带静电物体接触零电位物体（接地物 体）或与其有电位差的物体时都会发生电 荷转移，就是我们日常见到火花放电现 象。 北方冬天天气干燥，人体容易带上静 电，当接触他人或金属导电体时就会出现 放电现象。人会有触电的针刺感，夜间能 看到火花，这是化纤衣物与人体摩擦人体 带上正静电的原因 电流 科学上把单位时间里通过导体任一横截面的 电量叫做电流强度，简称电流。通常用字母 I表示，它的单位是安培，简称“安”，符号 “A”，也是指电荷在导体中的定向移
6、动。 导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规 则的定向运动就形成了电流。 1秒内通过导体横截面的电荷量为1库仑，即 ：1安培=1库仑/秒。 通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电荷 量所用的时间t的比值称为电流，也叫电流强 度。即 I=Q/t 。如果在1s内通过导体横截面 的电荷量是1C，导体中的电流就是1A。 电压 电压（voltage），也称作电势差或电位差，是衡量单位电 荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。 其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做 的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压 的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏 （mV）
7、、微伏（V）、千伏（kV）等。 需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势 差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。 电压是推动电荷定向移动形成电流的原因。电流之所以能够 在导线中流动，也是因为在电流中有着高电势和低电势之间 的差别。 电阻 电阻（Resistance，通常用“R”表示），是一个物理量 ，在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电 阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。 不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特 性。 电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量 越大，反之亦然。 超导体则没有电阻。 电阻单位： 对于导电金属：横截面积越大，线路
8、越短，材料越好，电 阻越小。 电路 电流流过的回路叫做电路，又称导电回路。 最简单的电路，是由电源，用电器（负载）， 导线，开关等元器件组成。电路导通时叫做通路 ，断开时叫开路。 只有通路，电路中才有电流通过。电路某一处 断开叫做断路或者开路 如果电路中电源正负极间没有负载而是直接接 通叫做短路，这种情况是决不允许的。另有一种 短路是指某个元件的两端直接接通，此时电流从 直接接通处流经而不会经过该元件，这种情况叫 做该元件短路。 开路（或断路）是允许的，而第一种短路决不 允许，因为电源的短路会导致电源烧坏，用电器 短路会导致用电器、电表等无法正常工作现象的 发生。 电路常用符号总结 U：电压
9、单位V I：电流 单位A R: 电阻 单位 A ：电流表 测量电流大小 V ：电压表 测量电压大小 II：电源 较长线一端为正极 欧姆定律 常见简述：在同一电路中，通过某一导体的 电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段 导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。 标准式： 串联电路 串联（series connection）是连接电路元件的基本方式之一。 将电路元件（如电阻、电容、电感,用电器等）逐个顺次首尾相连 接。 将各用电器串联起来组成的电路叫串联电路。 串联电路中通过各用电器的电流都相等。 u1+u2+u3=u 例子 并联电路 并联是元件之间的一种连接方式，其特点是将2个同类或不同类的元件、器
10、 件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式。通常是用来指电路中电子 元件的连接方式，即并联电路。 并联电路的特点主要有： 所有并联元件的端电压是同一个电压，即图示电路中的V。 并联电路的总电流是所有元件的电流之和。图示电路中，i是总电流，i1 、i2、i3分别是元件1、2、3的电流，i=i1+i2+i3。 例子 思考 下次培训内容 功率与额定功率（什么是功率？功率用什么表示？功率有什么作用？什么 是额定功率?额定功率有什么用？） 焦耳定律（为什么电路会发热？电路发热和什么有关系？为什么用电器会 烧坏） 电与磁关系（继电器为什么通电就能闭合？为什么直流接触器能用小电流 控制大电流，为什么通电的时候电线周围会有磁性？） 发电机与发动机的基本工作原理 THANKS
