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什么是电压,电阻,电流,电功,电功率 (基础知识)

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倚剑长笑 发表于 2010-5-19 14:52:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

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什么是电压,电阻,电流,电功,电功率

电压(voltage ):电势差,电位差,单位V 伏特

电势差:又称为电势能,或者电位。指静电场中的电荷在某一点所具有的势能(Potential)。电势常用符号为U或∮来表示,在国际单位中使用 V 伏特

电流:带电粒子的运动。根据电流形成的不同,为传导电流,对流电流和位移电流。 I=q/t(电量/时间)=U/R=P/U  单位是A 安培

电阻(Resistor):主要的物理特征是变电能为热能,其为耗能元件,单位 欧姆 Ω

                  电阻器两端加一伏特的电压,通过一安培的电流,则其阻值为1Ω. R=U/I  电阻=电压/电流

                  分类:碳膜电阻,金属电阻,线烧电阻

                        固定电阻,可变电阻,光敏电阻,压敏电阻,热敏电阻等

电功率:描述电做功快慢的物理量。也叫做单位时间内电能所做的功。 W=P*t(电功),P=UI (电功率)

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电流所以能够在导线中流动,也是因为在电流中有着高电势能和低电势能之间的差别。这种差别叫电势差,也叫电压。换句话说。在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。电压用符号"U"表示。电压的高低,一般是用单位伏特表示,简称伏,用符号"V"表示。高电压可以用千伏(kV)表示,低电压可以用毫伏(mV)表示。电压是产生电流的原因。

它们之间的换算关系是:

  1千伏 (kV=1000伏(V

  1伏(V=1000毫伏(mV

  千伏大于伏特大于毫伏,进率为1000

电压,电流,电阻的关系就是欧姆定律

  电压=电阻*电流 U=RI

  电流=电压/电阻 I=U/R

  电阻=电压/电流 R=U/I

  电能=电流*电压*通电时间 W=I*U*t

  注意,在这个公式里常犯的错误就是这个说法“电阻跟导体两段电压成正比,跟电流成反比”,这个说法是错的,电阻是导体本身的固有特性,只和导体的长度、横截面积、材料和温度有关(在中学就 接触这些),和电压、电流无关.

  (1V=1000mV1mV=1000uV)

电压表的使用

  (1)使用前,先校零

  (2)电压表必须并联在被测电路中

  (3)使电流从电压表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。

  (4)所测电压不允许超过它的量程。

  (5)在不知电压大小的情况下,可用快速试触最大量程的方法。

  (6)电压表可以直接接在电源的两端。

电压可分为高电压与低电压.

  高低压的区别是:以火线的对地间的电压值为依据的。对地电压高于250伏的为高压。对地电压小于250伏的为低压。

  习惯的想法是380伏或 500伏以上的电压为高压。220伏的为低压。其实质是一种误解,也是对电的不了解。

  只要高于250伏,哪怕是一千 一万 十万伏 的只要对地电压高于250伏就是高压。像我们的家庭用电220伏时一种低压。工业常用的380伏电压其实也是一种低压。因为它是3根火线1根零线,火线的对地电压是220伏所以它也是低压。

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导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。

  电阻器简称电阻(Resistor,通常用“R”表示)是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用,对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。

  电阻都有一定的阻值,它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。电阻的单位是欧姆,用符号“Ω”表示。欧姆是这样定义的:当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时,如果在这个电阻器中有1安培的电流通过,则这个电阻器的阻值为1欧姆。

  在国际单位制中,电阻的单位是Ω(欧姆),此外还有 KΩ(千欧), MΩ(兆欧)。其中:

  1MΩ=1000KΩ , 1KΩ=1000Ω。

  电阻的阻值标法通常有色环法,数字法。色环法在一般的的电阻上比较常见。由于手机电路中的电阻一般比较小,很少被标上阻值,即使有,一般也采用数字法,即:

  10^1——表示10Ω的电阻; 10^2——表示100Ω的电阻; 10^3——表示1KΩ的电阻; 10^4——表示10KΩ的电阻; 10^6——表示1MΩ的电阻; 10^7——表示10MΩ的电阻。

  如果一个电阻上标为22*10^3,则这个电阻为22KΩ。

  数码法

  用三位数字表示元件的标称值。从左至右,前两位表示有效数位,第三位表示 10n(n=08)。当n=9时为特例,表示10^(-1)。塑料电阻器的103表示10*10^3=10k。片状电阻多用数码法标示,如512表示 5.1kΩ。电容上数码标示47947*10^(-1)=4.7pF。而标志是0000的电阻器,表示是跳线,阻值为0Ω。数码法标示时,电阻单位为欧姆,电容单位为pF,电感一般不用数码标示。

  电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。

  它与其它元件一起构成一些功能电路,如RC电路等。

  电阻是一个线性元件。说它是线性元件,是因为通过实验发现,在一定条件下,流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比——即它是符合欧姆定律:I=U/R

  常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定,且电压和电流值限制在额定条件之内时,可用线性电阻器来模拟。如果电压或电流值超过规定值,电阻器将因过热而不遵从欧姆定律,甚至还会被烧毁。线性电阻的工作电压与电流的关系如图1所示。电阻的种类很多,通常分为碳膜电阻,金属电阻,线绕电阻等:它又包含固定电阻与可变电阻,光敏电阻,压敏电阻,热敏电阻等。

  通常来说,使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏:将万用表调节在电阻挡的合适挡位,并将万用表的两个表笔放在电阻的两端,就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是,测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。但在实际电器维修中,很少出现电阻损坏。着重注意的是电阻是否虚焊,脱焊。

  作用:

  主要职能就是阻碍电流流过 ,应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等.数字电路中功能有上拉电阻和下拉电阻。

电阻的分类

  a.按阻值特性:固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感 电阻) .

  不能调节的,我们称之为固定电阻,而可以调节的,我们称之为可调电阻.常见的例如收音机音量调节的,主要应用于电压分配的,我们称之为电位器.

  b.按制造材料:碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻,捷比信电阻,薄膜电阻等.

  C.按安装方式: 插件电阻、贴片电阻

  d.按功能分:负载电阻,采样电阻,分流电阻,保护电阻等

  电阻的主要参数

  a. 标称阻值:标称在电阻器上的电阻值称为标称值.单位: Ω, kΩ, MΩ.标称值是根据国家制定的标准系列标注的,不是生产者任意标定的. 不是所有阻值的电阻器都存在.

  b.允许误差:电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差.误差代码:F G JK… (常见的误差范围是:0.01%0.05%0.1%0.5%0.25%1%2%,5% 等)

  c. 额定功率:指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许的消耗功率.常见的有1/16W 1/8W 1/4W 1/2W 1W 2W 5W 10W

  阻值和误差的标注方法

  a.直标法—将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上.

  eg: 5.1k Ω 5% 5.1k Ω J

  b.文字符号法—将文字、数字两者有规律组合起来表示电阻器的主要参数.

  eg: 0.1Ω=Ω1=0R1, 3.3Ω=3Ω3=3R3,3K3=3.3KΩ

  c.色标法—用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值及误差等级.普通电阻一般有4环表示,精密电阻用5.

  d.数码法

  用三位数字表示元件的标称值。从左至右,前两位表示有效数位,第三位表示10^n(n=08)。当n=9时为特例,表示10^(-1)

  0-10欧带小数点电阻值表示为XRX,RXX. eg :

  471=470Ω 105=1M 2R2=2.2Ω

  塑料电阻器的103表示10*10^3=10k。片状电阻多用数码法标示,如512表示 5.1kΩ。电容上数码标示47947*10^(-1)=4.7pF。而标志是0000的电阻器,表示是跳线,阻值为0Ω。数码法标示时,电阻单位为欧姆,电容单位为pF,电感一般不用数码标示。

  色环电阻第一环如何确定

  请参照色标法图片

  a.四环电阻:

  因表示误差的色环只有金色或银色,色环中的金色或银色环一定是第四环.

  b.五环电阻:

  (1)从阻值范围判断:因为一般电阻范围是0-10M,如果我们读出的阻值超过这个范围,可能是第一环选错了.

  (2)从误差环的颜色判断:表示误差的色环颜色有银、金、紫、蓝、绿、红、棕.如里靠近电阻器端头的色环不是误差颜色,则可确定为第一环.

物体电阻计算公式:R=ρL/S,其中,L为物体长度,S为物体的横截面积,比例系数ρ叫做物体的电阻系数或是电阻率,它与物体的材料有关,在数值上等于单位长度、单位面积的物体在20℃时所具有的电阻值。

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  电流是指电荷的定向移动。电流的大小称为电流强度(简称电流,符号为I),是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量,每秒通过1库仑的电量称为1「安培」(A)。安培是国际单位制中所有电性的基本单位。 除了A,常用的单位有毫安(mA)及微安(μA)

  1A=1000mA 1mA=1000μA 1KA=1000A

电流的基本计算式

  I=q/t=U/R=P/U

电流产生的条件

  1、必须具有能够自由移动的电荷。

  2、导体两端存在电压(要使闭合回路中得到持续电流,必须要有电源)。

电流单位安培,简称安,符号是:A. 它的定义是:安培是一恒定电流,若保持在处于真空中相距1米的两无限长,而圆截面可忽略的平行直导线内,则两导线之间产生的力在每米长度上等于 2×10-7牛顿。该定义在1948年第九届国际计量大会上得到批准,1960年第十一届国际计量大会上,安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。

  额定电流

  额定电流是指在基准环境温度下,在额定电压工作条件下,发热不超过长期发热允许温度时所允许长期通过的最大电流.环境温度对长期允许通过的最大电流有很大的影响,由于设备安装位置的环境温度和基准环境温度不一定相同,一般作一规定:当电气设备工作在环境温度高于+40摄氏度时(但不高于+60摄氏度),环境温度每增加1,建议减小额定电流1.8%;当工作的环境温度低于40度时,环境温度每降低 1,建议增加额定电流0.5%,但最大不得超过额定电流的20%.

  在初级为额定电压的情况下,保证初级绕组能够正常输人和次级绕组能够正常输出的电流,分别称为初、次级额定电流。

  电流的分类:

  1.直流(direct current):任意时刻,通过导体横截面的电量,其大小和方向不随时间变化,又称为恒定电流.简写成DC.

  2.交流(alternating current):通过导体横截面的电量,其大小和方向都随时间而变化,简写成AC.

  3.脉动电流:通过导体截面的电荷随时间变化,而电荷移动的方向不发生变化.

 使用电流表时都有哪些要求

  1,电流表的符号:-A -

  电流表的使用方法

  1.电流表要串联在电路中

  2.正负接线柱的接法要正确:电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.

  3.被测电流不要超过电流表的量程.

  4.绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上.

  5.确认目前使用的电流表的量程.

  6.确认每个大格和每个小格所代表的电流值.

  先试触,出现问题时先解决.

  (1)指针不偏转,

  (2)指针偏转过激,电流表会爆掉。

  (3)指针偏转很小,

  (4)指针反向偏转.

sxfslm 发表于 2010-6-16 17:01:27 | 显示全部楼层
学习了   谢谢热心的楼主
lxx3268 发表于 2010-6-16 19:56:47 | 显示全部楼层
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海阁 发表于 2015-5-7 19:52:22 | 显示全部楼层
楼主写的很详细,我也补充一点,希望能帮到大家。
什么是电压?什么是电流?
  电压和电流完全可以用水管(铁的水管,这样好帮助大家想象)里的水压和水流来描述,因为世间万物都是相似的,
只是一个宏观一个微观,当微观放大时它也是一个世界。因为有水压(加水泵)所以推动水管的水,从而产生了水流,这就是电压和水流的关系。

为什么通电时电机会转?
  大家可以想象一下把一个很小的水车放在水管里,那么这个水车就会动。

为什么把电阻放在电路里电流就会变小?
  大家可以想象一下,在一个有水压的水管里加入石头把水管堵住一点,这时候水压还是那个水压,水流却减少很多。因为水流减少所以在里面的
水车也就减小速度。

为什么电压电流能用这些大自然的东西来表示,却要用数学来算?
因为这个世界是基于数学的,要想描述好这些属性和参数,只能用数学来计算。

本版积分规则