黃忠琴主編電工技術(shù)基礎(chǔ)

1、電工技術(shù)基礎(chǔ)第1章電路的基本概念和基本定律第2章直流電阻電路的分析第3章正弦交流電路第1章電路的基本概念和基本定律1.1電路及其組成1.2電路的基本物理量1.3電阻元件和歐姆定律1.4電能與電功率1.5電路的三種工作狀態(tài)1.6電源1.7基爾霍夫定律1.1電路及其組成圖1-1電路示意圖1.1電路及其組成圖1-2實(shí)際電路與電路模型1.1電路及其組成表1-1常見電路圖形符號(hào)1.2電路的基本物理量1.2.1電流圖1-3金屬導(dǎo)體中的電流1.2電路的基本物理量圖1-4電流的實(shí)際方向與參考方向1.2電路的基本物理量P4.TIF1)使用前應(yīng)對(duì)萬用表或電流表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。2)選擇電流表時(shí)，其內(nèi)阻越小越好。1.2

2、電路的基本物理量3)使用直流電流表測量電流時(shí)，除了使電流表與被測支路串聯(lián)外，還要使電流從“+”端流入，“-”端流出。4)測電流時(shí)，所選擇的量程應(yīng)使電流表的指針指在刻度標(biāo)尺的后1/3段。5)若不知被測電流的大致數(shù)值，可先用最大量程測試，然后逐漸減小至合適量程。1)能正確選擇電流表(交流表還是直流表)。2)能正確選擇合適的量程。3)能理解直流電流表與被測支路的關(guān)系。1.2.2電壓、電位與電動(dòng)勢1.電壓1.2電路的基本物理量圖1-5電壓與電動(dòng)勢1.2電路的基本物理量P5.TIF1)使用前應(yīng)對(duì)電壓表或萬用表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。2)選擇電壓表時(shí)，其內(nèi)阻越大越好。1.2電路的基本物理量3)使用直流電壓表時(shí)，除了

3、使電壓表與被測支路并聯(lián)外，還要使電壓表的“+”極與被測電路的高電位端相連，“-”極與被測電路的低電位端相連。4)交流電壓表使用時(shí)不分“+”、“-”極，其指示值是交流電壓的有效值。5)測電壓時(shí)，所選擇的量程應(yīng)使電壓表的指針指在刻度標(biāo)尺的后1/3段。6)若不知被測電壓的大致數(shù)值，可先用最大量程測試，然后逐漸減小至合適量程。1)測量干電池電壓。2)測量直流穩(wěn)壓電源輸出電壓。3)測量交流電源電壓。1.2電路的基本物理量2.電動(dòng)勢3.電位1)能熟練搭建一個(gè)含電源、開關(guān)、電阻的電路。2)用電壓表測量電源的開路電壓、電阻兩端的電壓。3)任選一個(gè)參考點(diǎn)，測量電路中其他各點(diǎn)的電位。4.單位和方向圖1-6電壓方向

4、的表示方法1.2電路的基本物理量圖1-7例1-1圖解：1)取Va=0由圖可知：2)取Vd=0，再由圖可知1.2電路的基本物理量圖1-8單管放大電路1.3電阻元件和歐姆定律1.3.1電阻元件如果一個(gè)元件通過電流時(shí)總是消耗能量，且其電壓和電流的實(shí)際方向總是一致的，則該元件就是電阻元件。電阻值愈大，阻礙電流的能力愈強(qiáng)。各種導(dǎo)線、繞組、電子線路和絕緣材料都具有電阻，小到幾個(gè)微歐，大到若干兆歐。為了精確測量電阻，常將被測電阻分為三類：(1)小電阻約1以下，如短導(dǎo)線的電阻，匝數(shù)很少的繞組的電阻，開關(guān)的接觸電阻，電流表的內(nèi)阻，分流器的電阻等，由于被測電阻很小，常用雙臂電橋法測量。(2)中值電阻約10.1M，

5、如電燈泡、變阻器、電阻箱、電位器、電機(jī)及電器中匝數(shù)較多的繞組，一般常用的碳膜電阻及一般的晶體管電路的輸入電阻、輸出電阻等。1.3電阻元件和歐姆定律(3)大電阻約0.1M以上，這類電阻主要是絕緣電阻，當(dāng)絕緣材料因發(fā)熱受潮、受污、老化或其他原因而使絕緣電阻降低時(shí)，可能會(huì)造成漏電、短路等事故，所以需經(jīng)常測量設(shè)備的絕緣電阻。圖1-9電阻元件實(shí)物圖1.3電阻元件和歐姆定律圖1-10元件的伏安特性曲線1.3電阻元件和歐姆定律P9.TIF1)首先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零、量程選擇，測量前還應(yīng)進(jìn)行歐姆調(diào)零。1.3電阻元件和歐姆定律2)使用時(shí)將紅表筆與“+”極性孔相連，黑表筆與“-”極性孔相連。3)選擇電阻量程時(shí)，最好使指

6、針處在標(biāo)度尺的中間位置。4)特別強(qiáng)調(diào)，嚴(yán)禁在被測電阻帶電的情況下用萬用表歐姆檔去測量電阻。5)電阻測量值=電阻量程讀數(shù)。1.3.2歐姆定律歐姆定律可用來確定電路中各部分電流與電壓間的關(guān)系，是分析電路時(shí)采用的基本定律之一。1.一段無源電路的歐姆定律1.3電阻元件和歐姆定律圖1-11歐姆定律1.3電阻元件和歐姆定律圖1-12例1-2圖解：對(duì)于圖1-12a，有I=10/10A=1A2.一段有源電路的歐姆定律3.全電路歐姆定律1.3電阻元件和歐姆定律圖1-13一段有源電路的歐姆定律1.3電阻元件和歐姆定律圖1-14全電路歐姆定律解：選擇回路電流方向如圖所示，則1.3電阻元件和歐姆定律解：I=-/+=6

7、-(-9)/(100+50)1A圖1-15例1-4的圖1.4電能與電功率1.4.1電能圖1-16簡單電路1.4電能與電功率1.4.2電功率在工程上，習(xí)慣用電功率來衡量能量的交換。所謂電功率是指單位時(shí)間內(nèi)電路各部分產(chǎn)生或消耗的能量，簡稱為功率，用大寫字母P表示。根據(jù)定義，電源發(fā)出的功率為解：I=P/U=60/220A=0.273A1.4.3功率正、負(fù)的意義由功率的表達(dá)式P=UI可知，當(dāng)U與I選定參考方向后，P就有正值、負(fù)值，即功率的正負(fù)值與電壓、電流的參考方向有關(guān)。圖1-17例1-6的圖1.4電能與電功率解：由于U和I所取方向一致，則功率：1) P=UI=9(-3)W=-27W，P為負(fù)值，此時(shí)電

8、路產(chǎn)生功率。2) P=UI=(-9)(-3)W=27W，P為正值，此時(shí)電路消耗功率。1)了解電能表的結(jié)構(gòu)和用途，掌握單相電能表的接線方法。2)能分析三相電能表的進(jìn)線安裝圖。圖1-18電能表進(jìn)線安裝圖1.5電路的三種工作狀態(tài)1.5.1電路的有載工作狀態(tài)將圖1 19a的開關(guān)合上，電源就向負(fù)載供電，電路處在有載工作狀態(tài)。有載工作時(shí)的電路具有以下特點(diǎn)：圖1-19電路的工作狀態(tài)1.5.2電路的空載工作狀態(tài)在圖1 19a中，將開關(guān)打開，電源與負(fù)載斷開，這時(shí)電路處在空載狀態(tài)(也稱開路狀態(tài))，處在空載狀態(tài)時(shí)的電路具有以下特點(diǎn)：1.5電路的三種工作狀態(tài)1.5.3電路的短路狀態(tài)在圖1 19b所示的電路中，當(dāng)電源兩

9、端被電阻接近為零的導(dǎo)線短接時(shí)，電路就處于短路工作狀態(tài)，短路工作時(shí)的電路具有以下特點(diǎn)：解：I=E/R+=24/19+01A=12A1.5.4電氣設(shè)備的額定值圖1-20三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)解：因?yàn)镻N=INUN=2R1.6電源1.6.1電源的實(shí)際模型電源(如圖1 21所示)是一個(gè)供能的二端元件，任何一個(gè)電源都有兩種表示模型：一種是用電壓的形式來表示，稱為電壓源，另一種是用電流的形式來表示，稱為電流源。圖1-21常用電源插座和電源1.電壓源1.6電源圖1-22實(shí)際電壓源及其伏安特性1.6電源圖1-23理想電壓源及其伏安特性2.電流源1.6電源圖1-24實(shí)際電流源及其伏安特性1.6電源圖1-25理

10、想電流源及其伏安特性1.6.2電壓源與電流源的等效互換1.6電源為了電路分析和計(jì)算的方便，有時(shí)要將電源的兩種形式進(jìn)行等效變換，而電壓源與電流源進(jìn)行等效變換的條件是它們應(yīng)具有相同的外特性。圖1-26實(shí)際電源等效變換的電路1)電壓源與電流源等效變換關(guān)系只對(duì)外電路而言，內(nèi)電路是不等效的。1.6電源2)變換時(shí)，兩種電源的極性必須保持一致。3)理想電壓源與理想電流源間不能互換。解：電源電動(dòng)勢E=U0=12V圖1-27例1-10圖解：先將圖1-27a中的兩個(gè)實(shí)際電壓源模型轉(zhuǎn)換為如圖1-27b所示的實(shí)際電流源模型，1.7基爾霍夫定律圖1-28電路舉例1)節(jié)點(diǎn)：三根或三根以上導(dǎo)線的匯接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。1.7基爾霍

11、夫定律2)支路：電路中的每個(gè)分支都叫支路。3)回路：電路中任一閉合路徑稱為回路。4)網(wǎng)孔：至少包含一條新支路的回路稱為網(wǎng)孔。1.7.1基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(KCL)，又稱節(jié)點(diǎn)電流定律，是用來確定電路中連接在同一節(jié)點(diǎn)上的各支路電流間的關(guān)系的定律。其內(nèi)容是：在任意時(shí)刻，流入某一節(jié)點(diǎn)的電流之和必等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。圖1-29晶體管電路1.7基爾霍夫定律圖1-30例1-11圖解：由KCL可得I1-I2+I3+I4-I5=01.7基爾霍夫定律1.概述2.技術(shù)特性1)穩(wěn)壓：2路12V，1路5V，1路030V連續(xù)可調(diào)。P22.TIF1.7基爾霍夫定律2)輸入電壓：220(110%)V、50

12、Hz。3)輸入功率：約200VA。4)環(huán)境溫度：040。3.面板及操作說明(1)電流表可調(diào)穩(wěn)壓電源的負(fù)載電流指示，指示范圍為02A。(2)電壓表可調(diào)穩(wěn)壓電源的輸出電壓指示，指示范圍為030V。(3)電壓調(diào)節(jié)多圈調(diào)節(jié)電位器，改變輸出電壓，030V連續(xù)可調(diào)。(4)電源開關(guān)船型開關(guān)，上壓時(shí)為接通交流電源。(5)可調(diào)穩(wěn)壓輸出端子輸出電壓為030V。(6)外殼接地端子各組電源輸出可浮空接地也可用共同接地。(7) 5V穩(wěn)壓輸出端子輸出電壓為5V。1.7基爾霍夫定律(8) 12V穩(wěn)壓輸出端子輸出電壓為12V。(9) 12V穩(wěn)壓輸出端子輸出電壓為12V。(10)指示燈發(fā)光時(shí)對(duì)應(yīng)于一組穩(wěn)定電壓的輸出。4.使用方

13、法1)單機(jī)工作：四組獨(dú)立電源輸出端子可與“地”端子連接，成為正輸出或負(fù)輸出，輸出端亦可不與“地”端子連接，均成為浮空電源輸出。2)串聯(lián)工作：兩組或兩組以上穩(wěn)壓電源可串聯(lián)使用，輸出電壓為各串聯(lián)組電壓之和，儀器外殼接地端子只能與串聯(lián)組的頭或尾相接，成為正電源或負(fù)電源；不接“外殼接地”端子時(shí)，則為浮空電源組。1.7基爾霍夫定律3)需要提供雙電源時(shí)，兩路獨(dú)立電源的頭、尾相接作為“地”，兩路電源的另一個(gè)頭(正端)為雙電源的正端，兩路電源的另一個(gè)尾(負(fù)端)為雙電源的負(fù)端。5.注意事項(xiàng)1)本電源工作時(shí)，應(yīng)注意通風(fēng)，不要靠近其他熱源，在長期連續(xù)工作時(shí)，對(duì)輸出電流要適當(dāng)限制。2)本電源雖有負(fù)載短路保護(hù)電路，但當(dāng)

14、負(fù)載短路時(shí)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)立即切斷電源或斷開輸出端子的連接線，必須排除故障后方可正常使用，長時(shí)間負(fù)載短路容易引起整機(jī)損壞。1)熟練搭建復(fù)雜直流電路。2)熟練測量各支路電流。3)選擇任意節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證基爾霍夫電流定律。1.7基爾霍夫定律4)掌握設(shè)立電流參考方向的意義。1.7.2基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律(KVL)，又稱為回路電壓定律，是用來確定回路中各部分電壓關(guān)系的定律，其內(nèi)容是：沿任意一閉合回路順時(shí)針(或逆時(shí)針)環(huán)行一周，在此方向上的電位降之代數(shù)和必等于電位升之代數(shù)和。即1)熟練測量各支路上的電壓。2)選擇任意一個(gè)閉合回路，驗(yàn)證基爾霍夫電壓定律。4)掌握設(shè)立電壓參考方向的意義。1.7基爾霍夫定律

15、圖1-31例1-12圖1.7基爾霍夫定律圖1-32例1-13圖解：1)沿ABCDA回路列出KVL方程為1.7基爾霍夫定律2) ABCA雖不是閉合回路，但可假想為一閉合回路，也可用列出KVL方程，即解：對(duì)回路bcdeb列出KVL方程，可得1.項(xiàng)目2.目的3.要求(1)用直流單臂電橋測量直流電阻1)直流單臂電橋簡易原理。圖1-33直流單臂電橋1.7基爾霍夫定律2)直流單臂電橋外殼上部件說明。檢流計(jì)：當(dāng)有電流流過檢流計(jì)時(shí)，指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，流過電流的方向不同，指針偏轉(zhuǎn)的方向不同。比例臂旋鈕、比較臂旋鈕：分別連接R1以及R2、R3電阻(實(shí)際電路中電阻有多組)，通過調(diào)節(jié)旋鈕可以選擇相應(yīng)的電阻與之相連接，最

16、后的Rx讀數(shù)為比例臂和比較臂讀數(shù)的乘積。調(diào)零器：用于測量前的指針調(diào)零。必須先將檢流計(jì)鎖扣打開，才能進(jìn)行調(diào)零。Rx接線柱：用以接被測電阻。檢流計(jì)連接片：通常放在“外接”位置。為提高在高阻值測量中的精度，需外接高靈敏度檢流計(jì)時(shí)，應(yīng)將連接片放在“內(nèi)接”位置，外接檢流計(jì)接在“外接”兩端鈕上。1.7基爾霍夫定律檢流計(jì)按鈕“G”和電源按鈕“B”：旋轉(zhuǎn)90可鎖住，測量過程中調(diào)平衡時(shí)按下按鈕B，然后輕按檢流計(jì)按鈕G；在測量具有電感的元件(如線圈)后，須先松開檢流計(jì)按鈕，后松開電源按鈕。3)直流單臂電橋測量過程。將被測電阻接入“Rx”接線柱兩端。估計(jì)被測電阻值，選擇比例臂的適當(dāng)數(shù)值。檢查無誤后，先按下電源開關(guān)“

17、B”，再按下檢流計(jì)按鈕“G”(按鈕“B”“G”旋轉(zhuǎn)90可鎖住)，調(diào)節(jié)比較臂的四個(gè)旋鈕，使檢流計(jì)指針指“0”。此時(shí)電橋平衡，被測電阻值等于比例臂讀數(shù)乘比較臂讀數(shù)(歐姆)。1.7基爾霍夫定律如無法估計(jì)被測電阻值，一般將比例臂放在1檔，比較臂放在1000上，按下“B”按鈕，然后輕按“G”按鈕后即松開，如檢流計(jì)指針擺向“+”的一邊，說明被測電阻大于1000，可把比例臂放在10檔，再次接下“B”、“G”按鈕，如果指針仍在“+”邊，可把比例臂放在100檔。如果開始時(shí)指針擺向“-”邊，則說明被測電阻小于1000，可把比例臂放在0.1檔或0.01檔上。如此，可得Rx的大約數(shù)值然后選定倍率，調(diào)節(jié)四個(gè)比較臂讀數(shù)盤

18、，使檢流計(jì)平衡。4)直流單臂電橋使用注意事項(xiàng)。使用前先把檢流計(jì)鎖扣或短路開關(guān)打開，并調(diào)節(jié)調(diào)零器使指針或光點(diǎn)置于零位。1.7基爾霍夫定律Rx接好后，先估計(jì)一下被測量電阻的阻值范圍，選擇合適的R2/R3比率，以保證比較臂R4的四檔電阻都能充分使用。例如：Rx為幾個(gè)歐姆時(shí)，應(yīng)選比率為0.001。電源和檢流計(jì)按鈕的使用：測量時(shí)先按電源按鈕“B”，再按檢流計(jì)按鈕“G”。在電橋調(diào)平衡過程中，不要把檢流計(jì)按鈕按死，應(yīng)該是每改變一次比較臂電阻，按一次按鈕測量一次，直至檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)較小時(shí)，再按死檢流計(jì)按鈕。測量結(jié)束不再使用時(shí)，應(yīng)將檢流計(jì)的鎖扣鎖上。(2)用直流雙臂電橋測量直流電阻用單臂電橋測量電阻時(shí)，其所測電阻值

19、一般可以達(dá)到四位有效數(shù)字，最高電阻值可測到106，最低阻值為1。1.7基爾霍夫定律1) QJ42型直流雙臂電橋面板如圖1-34所示。圖1-34QJ42型直流雙臂電橋面板2)使用方法：1.7基爾霍夫定律在儀器底部電池盒中裝上35節(jié)1號(hào)干電池，或在外接電源接線柱“B外”上接入1.5V、容量大于10Ah的直流電源，并將“電源選擇”開關(guān)撥向相應(yīng)位置。將檢流計(jì)指針調(diào)到“0”位置。將被測電阻Rx的四端接到雙臂電橋的相應(yīng)四個(gè)接線柱上，如圖1-35所示。圖1-35被測電阻的接線位置1.7基爾霍夫定律估計(jì)被測電阻值，將倍率開關(guān)旋到相應(yīng)的位置上。當(dāng)測量電阻時(shí)，先按“B”按鈕，后按“G”按鈕，并調(diào)節(jié)讀數(shù)盤到某一示值

20、，使電流計(jì)重新回到“0”位。斷開時(shí)應(yīng)先放“G”按鈕，后放“B”按鈕。注意：一般情況下，“B”按鈕應(yīng)間歇使用。此時(shí)電橋已處平衡，被測電阻Rx為使用完畢，應(yīng)把倍率開關(guān)旋到“G短路”位置上。(3)直讀色環(huán)電阻的阻值色環(huán)電阻顏色和數(shù)字的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1-2，下面介紹四色環(huán)電阻和五色環(huán)電阻。1)四色環(huán)電阻。1.7基爾霍夫定律表格2)五色環(huán)電阻。1.7基爾霍夫定律B1Z2.TIF(4)用兆歐表測三相異步電動(dòng)機(jī)繞組間的絕緣電阻1.7基爾霍夫定律圖1-36兆歐表外形1)兆歐表的正確使用方法：1.7基爾霍夫定律兆歐表的選擇。主要是根據(jù)不同的電氣設(shè)備選擇兆歐表的電壓及其測量范圍。對(duì)于額定電壓在500V以下的電氣設(shè)備

21、，應(yīng)選用電壓等級(jí)為500V或1000V的兆歐表；額定電壓在500V以上的電氣設(shè)備，應(yīng)選用10002500V的兆歐表。1.7基爾霍夫定律測量前的準(zhǔn)備。測量前將被測設(shè)備切斷電源，并短路接地放電35min，特別是電容量大的，更應(yīng)充分放電，以消除殘余靜電荷引起的誤差，保證正確的測量結(jié)果以及人身和設(shè)備的安全；絕緣物表面污染、受潮對(duì)絕緣的影響較大，而測量的目的是為了了解電氣設(shè)備內(nèi)部的絕緣性能，因此要求測量前用干凈的布或棉紗擦凈被測物，否則達(dá)不到檢查的目的。兆歐表在使用前應(yīng)平穩(wěn)放置在遠(yuǎn)離大電流導(dǎo)體和有外磁場的地方。測量前還要對(duì)兆歐表本身進(jìn)行檢查：開路檢查，兩根線不要絞在一起，將發(fā)電機(jī)搖動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速，指針應(yīng)指

22、在“”位置；短路檢查，將兩根線短接，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)手柄，看指針是否指在“0”位置。若不能指到無窮大或零位，則說明兆歐表有毛病，必須進(jìn)行檢修。1.7基爾霍夫定律接線。一般兆歐表上有三個(gè)接線柱，“L”表示“線”(或相線)接線柱；“E”表示“地”接線柱，“G”表示屏蔽接線柱。當(dāng)測量電力設(shè)備的對(duì)地絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將“L”接到被測設(shè)備上，“E”可靠接地(如圖1-37所示)。如測量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻，則“E”接電動(dòng)機(jī)的外殼，“L”接電動(dòng)機(jī)的繞組。一般情況下，用有足夠絕緣強(qiáng)度的單相絕緣線將“L”和“E”分別接到被測物導(dǎo)體部分和被測物的外殼或其他導(dǎo)體部分(如測相間絕緣)。在特殊情況下，如被測物表面受到污染不能擦干

23、凈、空氣太潮濕或者有外電磁場干擾等，就必須將“G”接線柱接到被測物的金屬屏蔽保護(hù)環(huán)上，以消除表面漏電流或干擾對(duì)測量結(jié)果的影響。1.7基爾霍夫定律圖1-37兆歐表測量電氣設(shè)備絕緣電阻接線示意圖測量。搖動(dòng)發(fā)電機(jī)使轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速(120r/min)并保持穩(wěn)定。一般采用1min以后的讀數(shù)為準(zhǔn)，當(dāng)被測物電容量較大時(shí)，應(yīng)延長時(shí)間，以指針穩(wěn)定不變時(shí)為準(zhǔn)。測量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻時(shí)，E端接電動(dòng)機(jī)的外殼，L端接電動(dòng)機(jī)的繞組。1.7基爾霍夫定律拆線。在兆歐表沒停止轉(zhuǎn)動(dòng)和被測物沒有放電以前，不能用手觸及被測物，也不能拆線，必須先將被測物對(duì)地短路放電，然后再停止兆歐表的轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止電容放電損壞兆歐表。2)兆歐表測量電器

24、絕緣時(shí)的注意事項(xiàng)：兆歐表使用時(shí)必須平放。兆歐表轉(zhuǎn)速為120rmin。自查：開路試驗(yàn)，兆歐表轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到120r/min，指針應(yīng)在“”處。短路試驗(yàn)，慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)兆歐表，指針應(yīng)在“”處。電動(dòng)機(jī)的繞組間、相與相、相與外殼的絕緣電阻應(yīng)大于等于0.5M，移動(dòng)電動(dòng)工具絕緣應(yīng)大于等于2M。測量線路絕緣時(shí)：相與相絕緣應(yīng)大于等于0.38M、相與零絕緣應(yīng)大于等于0.22M。1.7基爾霍夫定律中、小型電動(dòng)機(jī)一般選用500V、1000V型。若測得這相電阻是零，則說明這相已短路。若測得這相電阻是0.1M或0.2M，則說明這相絕緣性能已降低。電器設(shè)備的絕緣電阻是愈大愈好。1)試標(biāo)出各電壓和電流的實(shí)際方向。2)判斷哪些元件是電源

25、？哪些元件是負(fù)載？3)計(jì)算各元件的功率，并驗(yàn)證功率的平衡關(guān)系。4)試用電池、電阻畫出電路模型。1.7基爾霍夫定律圖1-38題1-1圖1.7基爾霍夫定律圖1-39題1-2圖1)取Vf=0，求各點(diǎn)電位及電壓Uaf、Uce、Ube、和Ubf。1.7基爾霍夫定律2)改以Vd=0，重求1)中各電位及電壓。圖1-40題1-3圖1.7基爾霍夫定律1)額定工作狀態(tài)下的電流和負(fù)載電阻值。圖1-41題1-4圖1.7基爾霍夫定律圖1-42題1-5圖2)開路狀態(tài)下的電源端電壓。1.7基爾霍夫定律3)電源短路狀態(tài)下的電流。圖1-43題1-6圖1.7基爾霍夫定律圖1-44題1-9圖1.7基爾霍夫定律圖1-45題1-10圖

26、1.7基爾霍夫定律圖1-46題1-11圖1.7基爾霍夫定律圖1-47題1-12圖1.7基爾霍夫定律圖1-48題1-13圖1.7基爾霍夫定律圖1-49題1-14圖第2章直流電阻電路的分析2.1電阻的連接2.2直流電阻電路的分析2.3受控源電路的分析2.4最大功率傳輸定理2.1電阻的連接2.1.1電阻的串聯(lián)電路中兩個(gè)或兩個(gè)以上的元件順序相聯(lián)，且各個(gè)連接點(diǎn)沒有分支的連接方式稱為串所示為兩個(gè)電阻串聯(lián)的電路，圖2 1b是它的等效電路。串聯(lián)電路具有以下特圖2-1串聯(lián)電路2.1電阻的連接圖2-2例2-1圖解：觸點(diǎn)在R2最上端處，由分壓公式得2.1電阻的連接圖2-3多量程直流電壓測量電路簡圖1)畫出測量表頭內(nèi)

27、阻的電路原理圖。2.1電阻的連接2)畫出直流10V量程的電路原理圖。2.1.2電阻的并聯(lián)圖2-4并聯(lián)電路2.1電阻的連接圖2-5多量程直流電流測量電路簡圖2.1電阻的連接圖2-6例2-2圖解：由圖可知2.1電阻的連接1)畫出測量表頭內(nèi)阻的電路原理圖。圖2-7例2-3的圖2)畫出直流10mA量程的電路原理圖。2.1電阻的連接2.1.3電阻的混聯(lián)電路中既有串聯(lián)又有并聯(lián)的連接方式稱為混聯(lián)。如圖2 7為一簡單的混聯(lián)電路。分析混聯(lián)電路必須根據(jù)電阻串、并聯(lián)的特征進(jìn)行簡化。解：R3與R4串聯(lián)，則圖2-8例2-4圖2.1電阻的連接解：圖2-8a電路的模型不能直觀地看出電阻間的關(guān)系，我們將電路模型適當(dāng)變形，等效

28、變換為圖2-8b所示，這樣，a、b間的等效電阻為2.1.4電阻的星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)圖2 9a電路中，五個(gè)電阻間的連接既非串聯(lián)又非并聯(lián)，不能用電阻的串、并聯(lián)來化簡。但它們?cè)陔娐飞嫌兄厥獾倪B接方式：星形()聯(lián)結(jié)或三角形()聯(lián)結(jié)。圖2-9等效變換一例2.1電阻的連接圖2-10等效變換2.1電阻的連接圖2-11三相異步電動(dòng)機(jī)的聯(lián)結(jié)和聯(lián)結(jié)2.2直流電阻電路的分析2.2.1支路電流分析法含有兩個(gè)或兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)且不能用串、并聯(lián)法求等效電阻的電路稱為復(fù)雜電路，對(duì)于復(fù)雜電路，目前已有很多簡化計(jì)算方法，支路電流法就是分析計(jì)算復(fù)雜電路的一個(gè)基本方法。1)標(biāo)出各支路電流的參考方向及所需回路的繞行方向。2)首先根據(jù)

29、基爾霍夫電流定律列出(m-1)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程。3)再根據(jù)基爾霍夫電壓定律列出n-(m-1)個(gè)回路(通常選擇網(wǎng)孔)電壓方程。4)聯(lián)立求解方程組，得出各支路電流，然后根據(jù)歐姆定律求出各段電壓。2.2直流電阻電路的分析圖2-12例2-5圖解：1)各支路電流的參考方向及所選回路的繞行方向如圖2-12所示2.2直流電阻電路的分析。2)由KCL列出(2-1)=1個(gè)節(jié)點(diǎn)電流方程，對(duì)節(jié)點(diǎn)a，有3)再根據(jù)KVL列出所需的網(wǎng)孔電壓方程。4)將已知數(shù)據(jù)代入，解聯(lián)立方程組。解之得：解：由KCL列出節(jié)點(diǎn)a、b的電流方程：圖2-13例2-6圖2.2直流電阻電路的分析2.2.2節(jié)點(diǎn)電壓分析法在電路分析計(jì)算時(shí)，經(jīng)常遇到

30、一些節(jié)點(diǎn)較少、支路很多的電路，此時(shí)，若使用支路電流法求解，則聯(lián)立方程數(shù)很多，計(jì)算就會(huì)顯得很麻煩，而利用節(jié)點(diǎn)電壓法分析計(jì)算，將會(huì)使電路的解題過程大大簡化。圖2-14例2-7圖2.2直流電阻電路的分析解：該電路有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，5條支路，如果用支路電流法求解，則要聯(lián)立5個(gè)方程組，若用節(jié)點(diǎn)電位法求解，則只需一個(gè)方程即可。設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電壓為U，則解：該電路有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)a、b，則由彌爾曼定理得2.2.3疊加定理在多個(gè)電源共存的線性電路中，各支路電流(或電壓)等于各電源單獨(dú)作用時(shí)在相應(yīng)支路上產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和，這就是疊加定理。圖2-15疊加定理2.2直流電阻電路的分析圖2-16例2-9圖解：根據(jù)疊加

31、定理，將原電路轉(zhuǎn)換為圖2-16b、c電路。2.2直流電阻電路的分析表2-12.2直流電阻電路的分析2.2.4戴維南定理與諾頓定理在分析計(jì)算電路時(shí)，有時(shí)只需計(jì)算某一支路的電流或電壓，為簡化計(jì)算通常使用戴維南定理或諾頓定理來分析。1.戴維南定理圖2-17戴維南定理2.2直流電阻電路的分析解：1)求開路電壓。圖2-18例2-10圖2)求無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。3) 求支路電流。2.2直流電阻電路的分析圖2-19例2-11圖解：電流方向如圖2-19a所設(shè)，則2.諾頓定理2.2直流電阻電路的分析圖2-20諾頓等效電路解：根據(jù)題意，圖2-21a所示電路可等效為如圖2-21b所示的諾頓等效電路。2.2直流電阻電路的分析圖2-21例2-12圖2.2直流電阻電路的分析圖2-22戴維南等效電路1)搭建如圖2-22a所示的含源電路，2.2直流電阻電路的分析直接讀出毫安表上顯示的電流值。2)用戴維南定理測