文档介绍：第一篇电气工程基础篇
第一章 电气工程基础理论
第一节 电路及其基本定律
一电路的内涵
（一电路的物理量
!"电流当我们合上电源开关的时候，电灯就会发光，电炉就会发热，电动机就会转动，这是因为在电路 中有电流通过的缘故。电流虽示单位为伏&〉即
")#
)$
式中#一电源力做的功，单位为焦-）
$ 一被移动电量单位为库.）
在国际单位制中，电动势和电压的单位名称一样，都采用伏特简称伏&）电源电压与电源电动势在概 念上不能混淆。电压指两个电极之间的电位差，它表示电能输出做功的能
力出动势是指电源内部建立电位差的本领，它表明电源依靠化学能或机械能产生电压的能力。
如图！ "/所示电源电压！ $也就是$%两点间的电压，是单位正电荷从$点高电位经导线和负载 移 到％点低电位所失去的电能。电源电动势"是在电源内部电源力克服电场力，将单位正电荷从％点低 电 位移到$点高电位所得到的电能。
通常****惯上，将正电荷所受电源力的方向定为电动势正方向，因此，电动势的正方向是从电源负极到正 极的方向，即电位升的方向;电压的正方向是正极到负极的方向，即电位降的方向。因此，电动势的正方向与 电压的正方向相反，如图！ " /所示。
在电路中，电动势的符号如图！ "0所示。图！ " 0$为电池的表示符号，图！ " 0%为直流发电机的表示 符号。电动势和电压的方向如图所示。
图！"0 电动势的符号 图！ "/ 电源电动势和电源电 （$电池（％直流发电机
压
（二电路的基本参数
电阻电感和电容是电路的三个基本参数。在电路中，电阻元件发热而消耗能量，是耗能元件;电感元件 要产生磁场而储存磁场能量，是储能元件;电容元件要产生电场而储存电场能量，也是储能元件。下面分别 介绍电路中电阻、电感电容的三个基本参数。
!,电阻电阻具有阻碍电流流动的本性，表征导体对电流呈现阻碍作用的电路参数叫做电阻，用符号
%表示。电源内部的电阻称为内阻，电源以外导线及负载的电阻称为外电阻。在国际单位制中，电阻的单位
名称是欧姆，简称欧用希腊字母！表示。也可以用千欧!！或兆欧"!表示。它们之间的关系是
#!! $#%%%
#" ! $#%%%
(#在 一定的温度下，电阻与导体的尺寸及材料有关。
实验证明金属导体电阻！的大小与导体的长度成正比，与导体的截面积成反比，还与材料的导电能力 有关。即
式中"一导体的长度单位为米&)
#一导体的截面积单位为平方米&’ ；
!一导体的电阻率单位为欧欧！ •&〉
在实际应用时，为了方便截面#的单位常用平方毫米(&&' 电阻率的单位便是欧平方毫米每米(！ •
&&’ (&〉计算时应注意单位的换算。
电阻！的倒数称为电导，是表征元件导电能力的电路参数，用符号$表示。其国际单位名称是西门 子，简称西用符号)表示。即
电阻率的倒数叫电导率，用符号"表示单位是西门子每米)(&)实际常用西门子米每平方毫米()•
& (&&' 表示。即
#
$ $" • #
$ #
不同的材料有不同的电阻率。表#* #列出了常用电工材料在温度' %+时的电阻率。
表#* # 常用电工材料的电阻率和电阻温度
系数
用途
材料名称
电阻率#['
(! • &&
%■]
平均电阻温度系数$
[% #%% (#(+ )
碳
(&)
* %%%%
银
#%%
%%7
%%%
导电材料
铜
%洒
%%%
铝
%
%%%
低碳钢
%
12
%%%
锰铜
%#2
%%%%%%
康铜
%
%%%%%%
电阻材料
镍铭铁
3'
%%%%
铝铭铁
%33
%%%%%
铂
#-%
%%214
#-'
%#%
注%表中给出的是近似值。这些数值随着材料纯度和成分的不同而有所变化。
&表中碳的电阻温度系数前有负号，表示碳的电阻值随着温度的升高而降低。
(’ 温度对电阻的影响。实践证明，金属导体的电阻除了决定于材料的性质和导体的几何尺寸外，还 受 温度的影响。对一般金属来说，温度在%, #%%范围内电阻随着温度的增高而增大，而碳和一些纯净的 半导 体材料则电阻随着温度的增高而变得愈小。为了计算导体在不同温度下的电阻值，我们把导体温度 每升高
尸时电阻值增大的百分数叫做电阻的温度系数，用符号！表示。在#$!##'之间导体电阻所增加的相对 数值基本上与温度上升的值成正比。即
!%&!〔！’ !
（"% （ "!）式中 ! !—起始温度"!时的导体电阻"）
! %—温度增加到"％时导体电阻"）
!一电阻温度系数！）"）
有些金属或合金，它们处于接近绝对零点（%+"时，电