一、电流

1. 电流的形成

概念:带电质点有规则的运动形成电流

定义 ↓

电流大小:单位时间内通过导体横截面的电荷量。

I = \frac qt

举栗子🌰

I = \frac {10C}{1s} = 10A

通常规定正电荷定向运动的方向为 电流方向

单位:

电流(I) 国际单位为 安[培] ,用符号 A 表示。其他常用的有毫安(mA)、微安(μA)等;

电荷量(q)国际单位是 库仑(C)

时间(t) 国际单位为 秒(s)

特点 ↓

不同的导电材料,带电质点有不同;

自由运动的是带 负电 的电子。

2. 电流的参考方向

概念:参考方向是一种 假定 的方向,可以按需 任意指定 。(同一个电路图的同一支路参考方向应一致)

表示方法:实线箭头表示

分类:直流电、交流电(后续章节中展开)

注意 👇

1. 电流为 失量 ,有大必也有方向;

2. 电注的 参考方向(可任意指定)不一定就是电流的实际方向。实际方向必须根据计算结果判断:若得数为正说明参考方向与实际方向一致:若得数为 ,则说明参考方向和实际方向 相反

3. 电流值的正负是在选择了参考方向以后才有意义;

4. 对电路进行 分析计算 时,必须标明电路图中的 参考方向

5. 在非特殊注明的情况下,电路图中标出的电流方向都是 参考方向

二、电压

定义:单位 正电荷 从a点移动到b点 电场力 所做的功。

U_{ab} = \frac {W_{ab}}{q}

公式分析 ↓

电压U_{ab}W_{ab})与 被移动电荷量q)的 比值

即将正电荷q 从 a点 到 b点 ,电场力所做的功为 W_{ab}

方向:高电位 到 低电位。(有时需要假设电压参考方向)

单位 ↓

电压(U) 国际单位为 伏[特] ,用符号 V 表示。其他常用的有 千伏kV)、毫伏mV)和 微伏μV)等;

单位转换1kV = 10^{3}V1V = 10^{3} mV = 10^{6} μV

注意 👇

1. 电压为 标量 ,有大小也有方向;

2. 电压的参考方向不一定就是它的实际方向,实际方向要根据计算结果判断。(若计算结果为负,则说明参考方向与实际方向相反)

3. 在未特别注明的情况下,电路图中所标电压的方向都是指参考方向。

三、电动势

概念:电源内部 ,电源力(非静电力),将 单位正电荷 负极 移到 正极 所做的 称为电源的 电动势

E = \frac {W}{q}

公式分析 ↓

电动势(E) ,电动势方向与 电压 实际方向 相反,由 负极 指向 正极 ,电动势的单位是 伏(V)。

注意 👇

1. 电动势只存在于电源内部;

四、电位

概念

电位:在指定参考点后,某一点到参考点的电压,称为该点的电位,用 V 表示。

参考点:指定的一个计算电位的起点;

计算两点间的电压(如a、b)

U_{ab} = V_{a}-V_{b}

注意 👇

1. 分析 同一 电路中各点电位时只能选择 一个 参考点;

2. 电压 实际方向 定义为 电位降低 的方向,电动势实际方向 则为 电位升高 的方向。

五、电能和电功率

概念

电能:电场力推动自由电荷定向移动;

电功率:简称功率,等于单位时间内电路产生或消耗的电能,用P表示。

公式

在导体两端电压为右时间t内,通过导体横截面的电荷量为q,此时电场力做功为 ↓

W = qU = IUt

单位 ↓

电能(E):国际单位 焦[耳],用符号 J 表示。其他常用的有 千瓦时kW·h)俗称

1度 = 1kW·h = 3.6×10^3J

功率(P):国际单位 ,用符号 W 表示。其他常用的有 千瓦kW)、兆瓦MW

单位转换1MW = 10^{3} kW = 10^{6} W

P = \frac {W}{t}= UI