一、电流
1、电流的定义:导线、小灯泡的灯丝都是金属做的。金属里面有大量自由电子,它们可以自由移动。平时金属内自由电子运动的方向杂乱无章,但是接上电池之后,它们就受到了推动力,就会做定向移动,电荷的定向移动形成电流( electric current)
2、电流方向的规定:
电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动。物理究竟是哪种电荷在移动,在19世纪初,当时也不知道,就把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
正、负电荷的定向移动都可以形成电流。根据电流方向的规定,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。如金属导线中的电流是由自由电子定向移动形成的,金属导线中的电流方向就和自由电子定向移动的方向相反。
按照这个规定,当电池、导线、小灯泡组成的回路闭合时,在电源外部电流的方向是沿着“电源正极→用电器→电源负极”的方向流动的。
如图
二、电路的构成
1、电路的概念电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件,缺一不可。如图
这就是一个最简单的电路。
2、电路中各元件的作用。
电路元件
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能的装置,维持电路中有持续的电流。
将其他形式的能转化为电能提供电能
干电池、蓄电池、发电机。
在连接电源与用电器时,一定要注意观察用电器和电源极性的标识。做到用电器标有“+”的位置与电源正极相连,标有“-”的位置与电源负极相连。
用电器
用电来工作的设备。
工作时将电能转化为其他形式的能,消耗电能。
电灯、电炉、电视机、电铃、电冰箱
开关
用来接通或断开电路,控制用电器工作,起控制电路的作用
拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声光控开关。
开关接入电路前应是断开的。
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷移动的通路,输送电能
铜芯导线、铝芯导线金属线芯外包一层塑料、橡胶等绝缘材料
不能用导线将电源正、负极直接连接起来
3、电路中产生持续电流的条件有两个:一是电路中要有电源,二是电路必须是通路。两个条件缺一不可。
三、电路图
1、用符号表示电路连接的图,叫做电路图。
2、画电路图时,应注意以下五点:
①电路元件的符号要用统一规定的符号,不能自造符号。
②要注意所画符号和实物的对应性,如符号中的开关的状态应注意与实物一致。
③合理安排电路元件符号,使之均匀分布在电路中,元件符号不能画在电路的拐角处。
④电路图最好呈长方形,导线要横平竖直,力求把电路图画的整洁美观,大小比例适中。
⑤画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。导线交叉处如果是连接在一起的,就要画上实圆点。
注意不能遗漏元件,元件次序不能颠倒。
3、关于电路图应做到“三会”。
①根据实物图会画电路图。如图
②根据电路图会连接实物图。
③会设计电路,根据要求能画出电路图或连接实物图。
在实物电路的连接中则要注意:
①导线一定要连接到元件的接线柱上
②导线不能有交叉。
四、通路、断路、短路
1、电路有三种状态通路、断路和短路,其特点如下表所示。
电路的状态
定义
电路
实物图
特点
通路
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路
电路中有电流,用电器工作
断路
电路中某处被切断的电路。
电路中无电流,用电器不工作。
短路
直接用导线将电源的正、负极连接起来。
用电器不工作,电路中有很大的电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引起火灾
电路有三种状态通路、短路和断路,短路又包括电源短路和用电器被短接。通路时用电器可以工作,而断路时该电路中的用电器不能工作;电源短路时,所有的用电器都不能工作,电源还可能被烧坏;用电器被短接时,该用电器不能工作,但用电器不会损坏。
2、常见的两种电路故障。
电路故障
产生原因
结果
断路
开关未闭合、导线断裂、接头松动等。
电路中无电流,用电器不能工作。
短路
电源短路----导线不经过用电器直接跟电源两极连接起来
轻则引起电路故障,重则烧坏电源,甚至引起火灾。
用电器被短接
当电路中有多个用电器时,把其中部分用电器两端直接用导线连接起来
被短接的部分用电器不能工作
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