一、电流和电路
1.电流
单位时间内通过导体横截面的电荷量叫作电流。用符号I表示。
2.电路
在电的实际应用中,从最简单的手电筒的工作到复杂的电子计算机的运算,都是由电路来完成的。
(1)电路的组成及电路元件的作用
电路就是电流所流经的路径,它由电路元件组成。当合上电动机的刀闸开关时,电动机立即就转动起来,这是因为电动机通过导线经开关与电源连接构成了电流的通路,并将电能转换成为机械能。电动机、电源等叫作电路元件,电路元件大体可分为四类:
①电源;② 负载;③ 控制电器和保护电器;④ 导线。
电路的作用是产生、分配、传输和使用电能。
(2)电路的状态
① 通路;② 短路;③ 断路。
二、电场、电场强度
1.电场
电场存在于带电体周围,能对位于该电场中的电荷产生作用力--电场力。电场力的大小与电场的强弱有关,还与带电体所带的电荷量多少有关。
2.电场强度
电场强度是衡量电场强弱的一个物理量,既有大小又有方向。电场中任意一点的电场强度,在数值上等于放在该点的单位正电荷所受电场力的大小,其方向是正电荷受力的方向。
三、电位、电压、电动势
1.电位
在电场力作用下,单位正电荷由电场中某一点移到参考点(电位为零)所做的功叫该点的电位。
2.电压
电场力把单位正电荷由高电位点移到低电位点所做的功叫这两点间的电压。电压也是指电场中某两点之间的电位差。电压的单位是伏特(V)。
3.电动势
要使电流持续不断沿电路流动,就需要一个电源,把正电荷从低电位移向高电位这种使电路两端产生并维持一定电位差的能力,叫作电动势。
四、欧姆定律
在电路中,电压可理解为产生电流的能力。欧姆定律是表示电路中电压、电流和电阻这3个基本物理量之间关系的定律。
从欧姆定律可知,在电路中如果电压保持不变,电阻越小则电流越大;而电阻越大则电流越小。当电阻趋近于零时,电流很大,这种电路状态称为短路;当电阻趋近于无穷大时,电流几乎为零,这种电路状态称为断路。
全电路欧姆定律表明,在闭合电路中,电流与电源电动势成正比,与电路中电源内阻和负载电阻之和成反比。
五、电功、电功率与热效应
1.电功
将电能转换成其他形式的能时,电流都要做功,电流所做的功叫电功。
2.电功率
单位时间内电流所做的功叫电功率,用字母P表示。
3.电流的热效应
电流通过导体时所产生的热量和电流值的平方、导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。