電路與磁路-電路的主要基本量

1、電路的主要物理量無論是電能的傳輸和轉(zhuǎn)換，還是信號(hào)的傳遞和處理，都體現(xiàn)在電路中電流、電壓和電功率的大小及它們之間的關(guān)系上。1.2.1電流導(dǎo)體內(nèi)的自由電子（即電荷）在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力的作用下作定向運(yùn)動(dòng)，形成電流。電流的強(qiáng)弱用電流強(qiáng)度來衡量。電流強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面積的電荷量。設(shè)在dt時(shí)間內(nèi)通過橫截面積為S的導(dǎo)體的電荷量為dq，則電流強(qiáng)度為規(guī)定正電荷的運(yùn)動(dòng)方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反的方向?yàn)殡娏鞯膶?shí)際方向。在外電場(chǎng)的作用下，

2、正電荷將沿著電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，負(fù)電荷則為逆向，電流的實(shí)際方向總是和外電場(chǎng)方向一致。電流是時(shí)間的函數(shù)。電流有交流電流和直流電流兩種。交流電流的電流大小及方向都隨時(shí)間的變化而變化，我們常用小寫字母i表示圖1直流電流的電流大小和方向不隨時(shí)間變化而變化，常用I表示。對(duì)于直流電流，若在時(shí)間t內(nèi)通過的導(dǎo)體橫截面積的電荷量為Q，則電流為圖2國(guó)際單位制中，電流的單位是安培（A），簡(jiǎn)稱安。當(dāng)每秒通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為1庫(kù)倫（C）時(shí)，電流為1A。電流單位從大

3、到小可表示為ΔtΔQ??dtdqitQ?I電源負(fù)極，于是電源正極上的正電荷數(shù)量不斷減少。要維持電流在外電路中流通并保持恒定，就要使移動(dòng)到電源負(fù)極上的正電荷經(jīng)過電源內(nèi)部回到電源正極。電源內(nèi)將單位正電荷從電源負(fù)極移到電源正極過程中非靜電場(chǎng)力（電源力）所做的功稱為電源的電動(dòng)勢(shì)。電源內(nèi)電動(dòng)勢(shì)的大小，實(shí)質(zhì)上反應(yīng)了電源提供電能的本領(lǐng)大小。表達(dá)式為在電源力的作用下，電源不斷將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能。電動(dòng)勢(shì)的國(guó)際單位與電壓、電位一樣也是伏特（V）。1

4、.2.3電功率和電能1.電功率電流通過電路時(shí)傳輸或轉(zhuǎn)換電能的速率稱為電功率，常用符號(hào)p表示。流過某一二端元件的電流和電壓分別為i和u，如圖，電路中，正電荷dq受到電場(chǎng)力作用，由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功dW=udq。所以電路吸收的電功率為圖4上式表明，任意瞬時(shí)，電路功率等于該瞬時(shí)的電壓與電流的乘積。若為直流電流，電流電壓固定，既有在國(guó)際單位制中，功率的單位為瓦特（W）簡(jiǎn)稱瓦。照明燈之類的電器常用瓦做單位，而電機(jī)動(dòng)力設(shè)備常用千瓦做單位，在