一、直流电与直流电路
1. 直流电（DC）
定义电流方向始终不变的电流叫做直流电。
重点区分两个概念：
- 直流电：只要求方向不变，大小可以变化（脉动直流就属于直流电）
- 恒定直流电（恒流电）：大小、方向全都不随时间变化的直流电，是直流电的一种。
图形特点 恒定直流的电流 - 时间图像：水平直线； 脉动直流：方向不变，但电流大小周期性起伏。
直流电压 极性（正、负极）保持不变的电压，称为直流电压，常用大写U表示。
2. 直流电路
由直流电源供电的闭合电路，称为直流电路。
组成：
直流电源 + 导线 + 控制 / 保护元件 + 负载
- 直流电源：提供恒定极性的电动势（电池、蓄电池、直流稳压电源）
- 负载：将电能转为其他能量，如直流电机、LED、电阻、电热器件
直流电路电流流向：
规定电流方向：从电源正极流出 → 经过负载 → 流回电源负极
补充：导体内部自由电子实际移动方向刚好相反（负极→正极）。
3. 直流电源的两种供电形式
- 直接供电电池、蓄电池直接接入电路供电。 例：手电筒、遥控器。
- AC→DC 转换供电从电网获取交流电，通过整流、滤波、稳压电路，转换成直流电给负载。 例：手机充电器、电脑电源适配器。
4. 直流电路基本规律
✅
✅ 串联：电流处处相等，总电压等于各分压之和
✅ 并联：各支路电压相等，总电流等于各支路电流之和
高频考点：
- 直流电 ≠ 恒定不变！方向不变就是直流电；大小方向都不变才是恒流（恒定直流）。
- 直流电源有固定的正负极。
- 欧姆定律在直流电阻电路可以直接使用。
练习题（判断）：
- 只要电流方向不变，就是直流电。（ ✔ ）
- 所有直流电的电流大小都固定不变。（ ✖ ，脉动直流大小会变）
- 直流电路中，电子从电源正极经过负载流向负极。（ ✖ ，电子从负极流向正极）
二、交流电与交流电路
1. 单相交流电与单相交流电路
1）单相交流电
- 定义交流电：大小和方向随时间做周期性变化的电流，由交流发电机产生。单相交流电：仅由一组交变电动势作为电源的交流电。
- 产生原理单相交流发电机：定子只有一组线圈，转子是永磁体。转子旋转时，线圈切割磁感线，产生一组交变感应电动势（电压），用两根导线向外输送电能，就是单相交流电。
- 家用参数我国民用单相交流电：
50Hz 含义：电流大小、方向 1 秒钟周期性变换 50 次。
2）单相交流电路
由单相交流电源 + 导线 + 控制元件 + 负载组成的闭合回路。 负载可以是电阻类（白炽灯、电热器）、电感类（交流电机、变压器）、电容类。
单相交流电的产生：
家庭中所使用的单相交流电往往是三相电源分配过来的，家庭中使用的单相交流电：
供配电系统送来的电源由三根相线和一根零线(又称中性线)构成，三根相线两两之间的电压为380V，每根相线与零线之间的电压为220V。这样三相交流电源就可以分成三组单相交流电给用户使用。
单相供电的 2 种接线方式：
单相两线制：L（相线 / 火线） + N（零线）
- 相线与零线之间电压 220V
- 没有保护地线 PE
- 适用：普通照明、两孔插座
单相三线制：L + N + PE（保护地线）
- L-N：220V；L-PE：220V
- N 零线：工作回路，正常有工作电流
- PE 地线：保护线，正常无电流，不参与供电；设备外壳接 PE，漏电时把外壳电压导入大地，防止触电。
- 适用：空调、电热水器、冰箱等带金属外壳的电器（三孔插座）
3）单相交流电关键物理量（考点）
- 周期T：
- 频率f：1 秒内完成周期性变化的次数，单位 Hz
- 有效值：交流电压 / 电流的等效热效应值，我们说的 220V 就是有效值，不是瞬时最大值。
特点对比（直流 vs 单相交流）：
- 直流电：方向不变（恒定直流大小方向都不变）
- 单相交流电：大小、方向周期性交替变化
高频考点：
- 单相发电机只有一组线圈，输出一组交变电动势，两根线传输电能。
- 日常说的 220V 是有效值，不是瞬时电压。
- N 零线是工作线，PE 保护地线只做安全保护，正常不带电。
- 单相交流电多用于家庭、小型负载；大功率工业设备多用三相交流电。
练习题：
判断题：单相交流电就是大小不断变化，但电流方向保持不变的电（）
答案：×，单相交流电大小、方向都周期性改变
2. 三相交流电与三相交流电路
1）三相交流电产生原理
三相交流发电机的定子内置三组独立线圈，三组线圈在空间上彼此相差120°。转子旋转切割磁感线，同时产生三组幅值相等、频率相同、相位互差 120°的交变电动势，这就是三相交流电。 三个相：U、V、W（也记作 L1、L2、L3，俗称三根火线）
三相交流电的产生和供电方式：
电压概念（重点）：
2）三相交流电路
由三相交流电源、导线、控制保护设备、三相负载构成的电路。 负载分两类：对称三相负载、不对称三相负载。
- 对称负载：三相阻抗完全相同，如三相异步电动机
- 不对称负载：三相阻抗不一样，如混合照明、插座负载
三种常用供电制式：
三相三线制（L1、L2、L3）只有三根相线，无零线、无 PE 地线。
- 适用：高压输电、纯对称三相动力负载（三相电机）
- 特点：负载对称时不需要零线。
三相四线制（L1、L2、L3 + N 零线）三根相线 + 一根工作零线 N。
- 用途：同时提供 380V 动力电（线电压）和 220V 单相照明用电（相电压），工厂最常见。
- ⚠️重要考点：零线作用当三相负载不对称时，零线用来维持各相相电压稳定，防止电压偏移烧坏单相设备； ❗零线严禁接熔断器、单独断开，零线断线会造成负载电压异常升高，烧毁电器。
三相五线制（L1、L2、L3 + N 零线 + PE 保护地线）在三相四线基础上，单独增加一根保护地线 PE，N 与 PE 全程分开。
- N 零线：工作回路，流过工作电流；
- PE 地线：只接设备金属外壳，正常无工作电流，漏电时泄放故障电流，防触电。
- 适用：新建厂房、楼宇配电，安全性最高。
3）负载的两种连接方式
（1）星形连接（Y 接）
三相负载一端连在一起形成中性点，中性点可引出零线 N。
- 有零线：各相负载电压 = 相电压 220V，负载互不影响；
- 无零线：负载不对称时中性点漂移，各相电压不平衡。
（2）三角形连接（△接）
负载首尾依次相连，三个连接点接三根相线。
- 负载两端电压 =线电压 380V；
- 三角形接法不需要零线。
简单记：Y 接可引出零线，△接无中性点、不能接零线。
三相电优势（简答题考点）：
- 远距离输电：输送同等功率，三相比单相节省导线材料；
- 三相异步电机结构简单、运行可靠、成本低，工业大功率设备首选；
- 供电稳定，转矩平稳。
高频考点汇总：
- 三组线圈空间互差 120°，电动势幅值相等、频率相同、相位差 120°。
- 线电压 = √3 × 相电压；380V 线电压，对应相电压 220V。
- 零线 N 是工作线，PE 地线是保护线；三相五线 N、PE 分开。
- 星形连接可带零线；三角形连接无中性点，不接零线。
- 零线不能随便断开，不对称负载零线断线会造成电压漂移，烧毁设备。
随堂判断题：
- 三相交流电的三根相线之间电压是 220V（×，是 380V）
- 三相五线制中 PE 保护地线正常工作时没有电流（√）
三、电能与电功率
1. 电能（电功，符号W）
概念电能是电荷移动承载的能量；电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电功用来度量消耗电能的多少。
- 能量形式：电能、热能、光能、机械能、化学能、声能
- 发电本质：其他能量 → 电能（水能、风能、热能、原子能、化学能、光能）
- 用电本质：电能 → 其他能量（灯泡：电能→光 + 热；电机：电能→机械能）
公式
家庭用电表：
2. 电功率（符号P）
概念电功率是电流单位时间内做的功，描述消耗电能的快慢。
区分：电能是消耗的总能量；电功率是耗电快慢。
公式
单位
两个重要推论 ① 电流不变（串联）：P 与 R成正比，电阻越大功率越大 ② 电压不变（并联）：P 与 R成反比，电阻越小功率越大
3. 额定值 vs 实际值（高频考点）
- 额定电压：设备安全正常工作的规定电压，如 AC220V
- 额定功率：额定电压下的功率，铭牌标注值（固定不变）
- 实际电压：电路加载在设备两端真实电压
- 实际功率：实际电压对应的功率，决定设备真实耗电、亮度
✅ 结论：
额定功率大，实际功率不一定大，由实际电压、实际电流决定。
4. 常用公式汇总
易错题速记：
电能表测的是电能（电功），不是电功率。
“度” 是电能单位，不是功率单位。
铭牌上额定功率是固定参数，不会随电路改变；实际功率会随电压变化。
例题：
