中職電工基礎(chǔ)-第二章-簡單直流電路.ppt

1、第二章 簡單直流電路,2.1 閉合電路歐姆定律,2.2 電阻串聯(lián)電路,2.3 電阻并聯(lián)電路,2.5 萬用表,2.4 電阻混聯(lián)電路,2.6 電阻的測量,2.7 電位的計(jì)算,2.1 電動(dòng)勢 閉合電路歐姆定律,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1.掌握閉合電路歐姆定律。 2.理解電源的外特性。,【觀察與思考】,答：電源電動(dòng)勢,一.電源電動(dòng)勢:用E表示,如圖所示，電池上標(biāo)著的“3.7V”和“1.2V”分別指鋰電池的電動(dòng)勢為3.7V，鎳鎘電池的電動(dòng)勢為1.2V。,1.電動(dòng)勢的大小由電源本身的性質(zhì)決定，與外電路的情況無關(guān)。,2.方向：由負(fù)極指向正極。,3.單位：伏（V）,4.標(biāo)量,二.閉合電路的歐姆定律,閉合電路中的電流I，

2、與電源電動(dòng)勢E成正比，與電路的總電阻R+r（內(nèi)電路電阻與外電路電阻之和）成反比，這就是閉合電路歐姆定律。,2.歐姆定律,用公式表示為：,圖 2-1簡單的閉合電路,（適用于線性電路）,進(jìn)一步作數(shù)學(xué)變換得： EIr+IR,由于IRU是外電路上的電壓降（電源的端電壓）， IrU0是內(nèi)電路上的電壓降（內(nèi)壓降），,所以: EU+U0,這就是說：電源的電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電路電壓降之和 。,電工基礎(chǔ),中職職業(yè)學(xué)校,【例1】有一電源電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻r0.5，外接負(fù)載R9.5，求：（1）電路中的電流；（2）電源端電壓；（3）負(fù)載上的電壓；（4）電源內(nèi)阻上的電壓。,電工基礎(chǔ),三.電源與外特性：,1.電源端電壓隨負(fù)

3、載電流變化的規(guī)律叫做電源的外特性，繪成的曲線稱為外特性曲線，如右圖所示。,外特性曲線,2.電源端電壓U會(huì)隨著外電路上負(fù)載電阻R的改變而改變，其變化規(guī)律為：,（1） RI U0IrUEIr 特例：開路時(shí)（R），I0，UE （2） RI U0IrUEIr 特例：短路時(shí)（R0）， IE/R ，U0,從外特性曲線也可以看出，當(dāng)I0（電路開路）時(shí)，電源的端電壓最大，等于電源的電動(dòng)勢，即UE； 當(dāng)電路閉合時(shí)，電路中有電流I，電源的端電壓小于電動(dòng)勢，即UE，并隨著電路中電流I的增大而減小。,外特性曲線,四負(fù)載獲得最大功率的條件：,負(fù)載電阻R的大小與各功率之間的關(guān)系,圖 2-1簡單的閉合電路,負(fù)載獲得最大功率

4、條件：當(dāng)電源給定而負(fù)載可變時(shí)，負(fù)載電阻R和電源內(nèi)阻r相等時(shí)，負(fù)載能夠從電源中獲得最大功率。最大功率為：,負(fù)載功率隨電阻變化的曲線,小知識(shí)：當(dāng)負(fù)載,小知識(shí)：獲得最大功率時(shí)，由于Rr，所以負(fù)載上和內(nèi)阻上消耗的功率相等，這時(shí)電源的效率不高，只有50%。在電子技術(shù)中，有些電路主要考慮負(fù)載獲得最大功率，效率高低是次要問題，因而電路總是工作在Rr附近，這種工作狀態(tài)一般稱為“阻抗匹配狀態(tài)”。而在電力系統(tǒng)中，希望盡可能減少內(nèi)部損失，提高供電效率，故要求Rr。,【例2】如下圖所示電路中，電源電動(dòng)勢E6V，內(nèi)阻r0.5，R12.5，R2為變阻器，要使變阻器獲得功率最大，R2應(yīng)為多大？R2獲得的最大功率是多少？,電

5、工基礎(chǔ),中職職業(yè)學(xué)校,1.閉合電路歐姆定律。 2.電源的外特性。 3.負(fù)載獲得最大功率條件。,【課堂小結(jié)】,【課堂練習(xí)】,教材41頁,【課后作業(yè)】,1.電源電動(dòng)勢為1.5V，內(nèi)電阻為0.12，外電路電阻為1.38，求電路中的電流和端電壓。 2.電動(dòng)勢為3.6V的電源，與8 的電阻接成閉合電路，電源兩極間的電壓為3.2V，求電源的內(nèi)電阻。 3.有一簡單閉合電路，當(dāng)外電阻加倍時(shí)，通過的電流減為原來的2/3，求內(nèi)阻與外阻的比值。,2.2 電阻的串聯(lián),【回顧復(fù)習(xí)】,1.閉合電路歐姆定律。,答：閉合電路中的電流I，與電源電動(dòng)勢E成正比，與電路的總電阻R+r（內(nèi)電路電阻與外電路電阻之和）成反比，這就是閉合

6、電路歐姆定律。 用公式表示為：,2.負(fù)載獲得最大功率的條件是什么？,答：負(fù)載電阻R和電源內(nèi)阻r相等時(shí)，負(fù)載獲得的功率最大。最大功率為：,【導(dǎo)入新課】,家里配電箱中的熔斷絲熔斷后，所有其他的用電器都斷電無法工作，請大家想一想，熔斷絲是以什么方式接入電路的？,2.2 電阻的串聯(lián),【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1.掌握電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)。 2.學(xué)會(huì)用電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)分析實(shí)際電路。 3.了解電阻串聯(lián)電路的應(yīng)用。,一.串聯(lián)電路：,把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻一個(gè)接一個(gè)依次連接起來，就組成串聯(lián)電路。,二.串聯(lián)電路的特點(diǎn)：,電流特點(diǎn)。,II1I2I3In,串聯(lián)電路中電流處處相等。,電壓特點(diǎn)。,UU1+ U2+ U3+ Un,電

7、路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。,電阻特點(diǎn)。,RR1+ R2+ R3+ Rn,電路的總電阻（也叫等效電阻）等于各串聯(lián)電阻之和。,電阻串聯(lián)及其等效電路,【例2-3】 有一盞額定電壓 U1 40 V，額定電流 I 5 A 的電燈，應(yīng)該怎樣把它接入電壓 U 220 V 照明電路中？,分析：,解：將電燈(設(shè)電阻為 R1)與一只分壓電阻R2串聯(lián)后，接入 U 220 V 電源上，如圖 所示。,分壓電阻 R2 上的電壓 U2 = UU1 = (220 40 )V= 180 V，且 U2 = R2I，則,練習(xí)：,小燈泡電路,小明在做電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，遇到了如下問題：想讓一個(gè)額定值為“3V、0.1A”的小

8、燈泡正常工作，可手頭只有12V的電源，如果把小燈泡直接接到12V的電源中，小燈泡肯定會(huì)被燒壞，這可怎么辦呢？你能幫小明解決這個(gè)問題嗎？,答：串聯(lián)一個(gè)90的電阻。,電壓分配。,串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓與其阻值成正比。,小知識(shí)：當(dāng)只有兩個(gè)電阻R1、R 2串聯(lián)時(shí)，可得R1、R 2兩端的分電壓U1、U 2與總電壓U之間的關(guān)系分別為：,功率分配。,串聯(lián)電路中各個(gè)電阻上消耗的功率與其阻值成正比。,【例2-4】一個(gè)4和一個(gè)6的兩個(gè)電阻串聯(lián)后，兩端接10V的直流電源，問4和6電阻兩端的電壓分別為多少？ 電路中的電流又為多少？4電阻消耗的功率為多大？,三.串聯(lián)電路的應(yīng)用：,分壓器,2.常利用幾個(gè)電阻串聯(lián)構(gòu)成

9、分壓器，使同 一電源能供給不同電壓，如圖所示：,1.利用小阻值的電阻串聯(lián)來獲得較大電阻；,3.利用串聯(lián)電阻的方法來限制、調(diào)節(jié)電路中的電流， 常用的有電子電路中的二極管限流電阻；,4.利用串聯(lián)電阻的方法來擴(kuò)大電壓表的量程等等。,【例 2-4】有一只電流表，內(nèi)阻 Rg 1 k ，滿偏電流 為Ig 100A，要把它改成量程為 Un 3 V的電壓表， 應(yīng)該串聯(lián)一只多大的分壓電阻 R？,1.串聯(lián)電路的定義。 2.串聯(lián)電路的特點(diǎn)。 3.串聯(lián)電路的應(yīng)用。,【課堂小結(jié)】,【課堂練習(xí)】,教材41頁,【課后作業(yè)】,教材43頁4.（1）（2）（3）,2.3 電阻并聯(lián)電路,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1.掌握電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn)。

10、2.學(xué)會(huì)用電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn)分析實(shí)際電路。 3.了解電阻并聯(lián)電路的應(yīng)用。,【觀察與思考】,小明在維修電子設(shè)備時(shí)，遇到了如下問題：急需一個(gè)5的電阻，而手頭只有10、20等的較大電阻。,其實(shí)我們只需把2個(gè)10的電阻或者4個(gè)20的電阻并接，就能得到5的電阻。,你能幫小明解決這個(gè)問題嗎？,一.并聯(lián)電路:,把幾個(gè)電阻并列地連接起來，就組成并聯(lián)電路。如圖（a）所示是由三個(gè)電阻組成的并聯(lián)電路，圖（b）所示電路是圖（a）的等效電路。,電阻并聯(lián)及等效電路,二.并聯(lián)電路的特點(diǎn):,電壓特點(diǎn)。并聯(lián)電路中各電阻兩端電壓相等，等于電路兩端總電壓，即UU1U2U3Un,電流特點(diǎn)。并聯(lián)電路的總電流等于通過各電阻的分電流之和，

11、即II1+I2+I3+In,電阻特點(diǎn)。并聯(lián)電路的總電阻（等效電阻）等于各電阻倒數(shù)之和，即,1.兩只電阻 R1、R2 并聯(lián)時(shí)，等效電阻為 2.電阻并聯(lián)越多，總電阻就越小。,小知識(shí),電流分配。并聯(lián)電路中通過各個(gè)電阻的電流與它的阻值成反比，即,小知識(shí)：當(dāng)只有兩個(gè)電阻R1、R 2并聯(lián)時(shí)，可得流過R1、R 2上的分電流I1、I 2與總電流I之間的關(guān)系分別為：,功率分配。并聯(lián)電路中各電阻消耗的功率與各電阻的阻值成反比，即,【例1】一個(gè)4和一個(gè)6的兩個(gè)電阻并聯(lián)后，兩端接12V的直流電源，試求：（1）加在6電阻兩端的電壓；（2）電路中的總電阻；（3）通過電路的總電流。,小提示：電阻的阻值越并越小。當(dāng)n個(gè)相同阻

12、值的電阻并聯(lián)時(shí)，其總電阻（等效電阻）為,【例2】已知R12，R23，現(xiàn)把R1、R2兩個(gè)電阻并聯(lián)后接入一直流電源中，測得通過R1的電流為1A，則通過R2的電流為多大？,小知識(shí)：當(dāng)只有兩個(gè)電阻R1、R 2并聯(lián)時(shí)，可得通過R1、R 2電阻的分電流I1、I2與總電壓I之間的關(guān)系分別為：,三.并聯(lián)電路的應(yīng)用：,電阻并聯(lián)電路的應(yīng)用非常廣泛。 1.在工程上，常利用并聯(lián)電阻的分流作用來擴(kuò)大電流表的量程； 2.實(shí)際上凡是額定電壓相同的用電器幾乎都采用并聯(lián)，如各種電動(dòng)機(jī)、各種照明燈具都采用并聯(lián)，這樣既可以保證用電器在額定電壓下正常工作，又能在斷開或閉合某個(gè)用電器時(shí)，不影響其他用電器的正常工作； 3.利用大阻值的電

13、阻并聯(lián)來獲得較小電阻等等。,【例2-6】有一只微安表，滿偏電流Ig = 100 A、內(nèi)阻 Rg=1 k， 要改裝成量程為 In =0.1A的電流表，試求所需分流電阻 R。,1.并聯(lián)電路 2.并聯(lián)電路的特點(diǎn) 3.并聯(lián)電路的應(yīng)用,【課堂小結(jié)】,【課堂練習(xí)】,教材42頁 2.(4)(5)(6)(7),【課后作業(yè)】,2.4 電阻混聯(lián)電路,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1.掌握混聯(lián)電路的一般分析方法。 2.學(xué)會(huì)混聯(lián)電路的等效變換，會(huì)求混聯(lián)電路的等效電阻。,混聯(lián)電路,一.混聯(lián)電路:,在實(shí)際電路中，既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路， 稱為混聯(lián)電路。,二.混聯(lián)電路求等效電阻的方法：,在原電路圖中，給各電阻的連接點(diǎn)標(biāo)注一個(gè)字母，

14、對用導(dǎo)線相連的各點(diǎn)必須標(biāo)注同一個(gè)字母。 將標(biāo)注的各字母沿水平方向依次展開，待求兩端的字母排在左右兩端。 將各電阻依次接入與原電路圖對應(yīng)的兩字母之間，畫出等效電路圖。 根據(jù)等效電路圖中電阻之間的串， 并聯(lián)關(guān)系，求出等效電阻。,例1.求出A,B兩點(diǎn)間的等效電阻。,(a),(b),(c),【例2】如圖所示電路，已知U220V，R1R410，R2300，R3600。試求：（1）電路的等效電阻R；（2）電路中的總電流I；（3）電阻R2兩端的電壓U2；（4）電阻R3消耗的功率P3。,1.混聯(lián)電路 2.混聯(lián)電路求等效電阻的方法,【課堂小結(jié)】,【課堂練習(xí)】,如下圖所示，已知R1=R2=R3=1K，當(dāng)開關(guān)S1，

15、S2都閉合時(shí)，其等效電阻RAB為多少。,【課后作業(yè)】,教材43頁4.（5） （6）,2.5 萬用表,萬用表,一. 萬 用 表 面 板：,二 操作前的準(zhǔn)備：,1. 將萬用表水平放置。 2. 機(jī)械調(diào)零。,3. 插好表筆。 4. 電氣調(diào)零。,將量程選擇開關(guān)旋到電阻擋R1擋，把紅、黑表筆短接，旋轉(zhuǎn)“電阻調(diào)零旋鈕”進(jìn)行“電氣調(diào)零”。若萬用表指針不能轉(zhuǎn)到刻度右端的零位，說明電壓不足，需要更換電池。,5.萬用表使用完畢后，一般應(yīng)把轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至交流電壓最高擋或“OFF”擋。,三 電阻的測量：,以測4.7K電阻為例,選擇擋位與倍率。選擇R1k擋。 電阻調(diào)零。每次選好或更換倍率后，測量之前必須進(jìn)行電阻調(diào)零。 測電

16、阻。用萬用表的紅、黑表筆分別接被測電阻的兩端。,四.直流電壓的測量,以測電池兩端電壓為例：,選擇擋位與量程。直流2.5V 萬用表與被測電池并接。紅表筆接高電位端，黑表筆接低電位端,五.直流電流的測量,測直流電流時(shí)應(yīng)注意：,擋位與量程的選擇一般為被測電流的1.52倍 。若事先無法確定被測值的大小，量程的選擇一般應(yīng)從大到小，直到合適為止。 萬用表應(yīng)串接在被測電路中,六 正確讀數(shù),1.刻度盤,測量交、直流電壓與電流時(shí)，讀第二根標(biāo)尺。 測量電阻時(shí)，讀第一根標(biāo)尺,2.測直流電壓與電流時(shí)讀數(shù),測直流電壓與電流時(shí)，應(yīng)該看刻度盤中的第二根標(biāo)尺，其左端為“0”，右端為滿量程，標(biāo)有“250、50、10”三組量程。

17、標(biāo)尺上共標(biāo)有50小格10大格,正確讀數(shù)步驟：,根據(jù)量程選擇開關(guān)所選位置，明確滿量程的值。 計(jì)算每小格所代表的值。 明確指針?biāo)嫉母駭?shù)。 計(jì)算測量值。測量值指針?biāo)嫉母駭?shù)每小格所代表的值。,2.測直流電壓與電流時(shí)讀數(shù),例：若用萬用表測量直流電壓，量程和擋位選擇開關(guān)選擇直流10V，測量時(shí)，指針?biāo)傅奈恢萌缬覉D所示，試計(jì)算其測量值。,解：明確滿量程值為10V 每小格的值：10/50=0.2V 指針占37小格 測量值：0.237=7.4V,根據(jù)計(jì)算被測值為7.4V,3.測電阻時(shí)讀數(shù),根據(jù)計(jì)算被測值為5.6K,電阻的測量值=刻度數(shù)倍率,例：如右圖所示為萬用表測量電阻時(shí)指針?biāo)傅奈恢?，已知擋位與量程選擇開

18、關(guān)打在R1K擋，試計(jì)算被測電阻的值。,解：刻度數(shù)約為5.6 則電阻的測量值為5.61K=5.6K,課堂練習(xí)：,1.萬用表測量直流電壓，若量程選擇開關(guān)選擇在直流10V，指針?biāo)傅奈恢萌鐖D2.3所示，那么被測電壓值為多少？若是測量直流電流，量程選擇開關(guān)選擇在直流50mA，指針?biāo)傅奈恢萌詾槿鐖D2.3所示，那么被測電流值為多少？,2若圖2.3所示為測量某電阻時(shí)指針?biāo)傅奈恢?，已知擋位與量程選擇開關(guān)選擇在R10擋，試計(jì)算被測電阻的值。,【課堂小結(jié)】,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家要認(rèn)識(shí)萬用表的面板，能正確使用萬用表，并會(huì)正確讀數(shù)。,課后作業(yè)：,回答使用萬用表時(shí)，需要注意哪些問題？,回答萬用表測電阻的方法？,【

19、復(fù)習(xí)導(dǎo)入】,選擇擋位與倍率。 電阻調(diào)零。每次選好或更換倍率后，測量之前必須進(jìn)行電阻調(diào)零。 測量方法。 正確讀數(shù)。,萬用表電阻,2.6 電阻的測量,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1掌握電阻的測量方法。 2掌握產(chǎn)生測量誤差的原因。,直流單臂電橋,兆歐表,萬用表,一、伏安法:,1利用U = I R（歐姆定律）來測量電阻。,2方法有兩種:,（1）電流表外接法：,適用條件：待測電阻阻值比電壓表內(nèi)阻小得多（RRv）。,（2）電流表內(nèi)接法:,適用條件：待測電阻阻值比電流表內(nèi)阻大得多（RRA）。,R測R實(shí),R測R實(shí),二、惠斯通電橋法:,1原理:(如圖 2-21 所示),(準(zhǔn)確地測量電阻),R1、R2、R3、R4是4個(gè)橋臂，

20、其中R4為待測電阻，其余3個(gè)為可調(diào)已知電阻， G是靈敏電流計(jì)，比較B、D兩點(diǎn)的電位。,圖2-21 惠斯通電橋法測量電阻,2. 測量原理： 調(diào)節(jié)已知電阻的阻值，使Ig=0 ，電路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)R1和R3上電壓降相等，R2和R4上的電壓降也相等，即I1 *R1=I3*R3，I2*R2=I4*R4時(shí)，兩式相除，得R1/R2=R3/R4,即：,圖2-21 惠斯通電橋法測量電阻,3.滑線式電橋： （如圖2-22所示）,被測電阻為,三.兆歐表:(測阻值很大絕緣電阻),兆歐表,將兆歐表放置在平穩(wěn)的地方。 開路試驗(yàn)。將兆歐表的兩接線端分開，搖動(dòng)手柄。正常時(shí)，兆歐表指針應(yīng)指向“”。 短路試驗(yàn)。將兆歐表的兩接線

21、端接觸，搖動(dòng)手柄。正常時(shí)，兆歐表指針應(yīng)指向“0”。在搖動(dòng)手柄時(shí)不得讓L和E短接時(shí)間過長，否則將損壞兆歐表。 用單股導(dǎo)線將“L”端和“E”端分別接在被測電阻兩端，搖動(dòng)手柄，搖動(dòng)手柄的轉(zhuǎn)速要均勻，一般規(guī)定為120/mim，允許有20%的變化。 使用后，將“L”、“E”兩導(dǎo)線短接，對兆歐表作放電工作，以免觸電事故。,【課堂練習(xí)】,教材42頁 3.（1）（2）,【課堂小結(jié)】,1.伏安法,電流表外接法,電流表內(nèi)接法,2.惠斯通電橋法：精確,3.兆歐表：,測量阻值很大的絕緣電阻,【課后作業(yè)】,1. R1 = 24 W，R2 = 8 W串聯(lián)起來，總電壓U = 64V，求總電阻及各電阻上的電流。（畫圖） 2.

22、兩只電阻并聯(lián)，其中R1為100 W，通過R1的電流I1為0.4A，通過整個(gè)并聯(lián)電路的電流I為1A，求R2和通過R2的電流I2。（畫圖） 3.在240伏的線路上并接15、30、40電熱器各一個(gè)，求 （1）各電熱器上的電流； （2）總電流及總電阻； （3）總功率及各電熱器消耗的電功率。（畫圖） 4. 教材43頁 4.（8）,課前復(fù)習(xí) 1伏安法測量電阻的原理。 2伏安法測量電阻產(chǎn)生誤差的原因。 3電橋平衡的條件。,2.7電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算,一、電位參考點(diǎn)(即零電位點(diǎn)),二、電位的定義,一、零電位點(diǎn):(電位參考點(diǎn)),(1)在工程中常選大地作為電位參考點(diǎn)； (2)在電子線路中,常選一條特定的公共線或機(jī)

23、殼 作為電位參考點(diǎn)。 (3)在電路中通常用符號(hào)“ ”標(biāo)出零電位點(diǎn)。,1.定義：指定一個(gè)計(jì)算電位的起點(diǎn)，稱為零電位點(diǎn)，該點(diǎn)的電位為零, 即 VA 0。,2.零電位點(diǎn)的選擇方法：,二、電位的定義,2.計(jì)算電路中某點(diǎn)電位的方法是： (1) 選擇零電位點(diǎn)； (2) 確定電流方向和各元件兩端電壓的正、負(fù)極； (3) 從被求點(diǎn)開始通過一定的路徑繞到零電位點(diǎn)，則該點(diǎn)的電位等于此路徑上所有電壓降的代數(shù)和。,1.電位的定義：電路中任一點(diǎn)與零電位點(diǎn)之間的電壓就是該點(diǎn)的電位。,對于電阻，當(dāng)電流I的參考方向與路徑繞行方向一致時(shí)，選取“ ”號(hào)；反之，則選取“ ”號(hào)。 對于電源，當(dāng)電壓的方向與路徑繞行方向一致時(shí)，選取“+

24、”號(hào)；反之，則選取“”號(hào)。,【例2-9】已知：E1 45 V，E2 12 V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)；R1 5 ，R2 4 ，R3 2 。求 B、C、D 三點(diǎn)的電位 VB、VC、VD 。,解:設(shè) A 點(diǎn)為電位參考點(diǎn)(零電位點(diǎn))，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,B 點(diǎn)電位：VB = UBA = R1I = 15 V C 點(diǎn)電位：VC = UCA = E1 R1I = (45 15) V= 30 V D 點(diǎn)電位：VD = UDA = E2 R2I = (12 12)V= 24 V,例如，在上例題中，假如以 E 點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，則,結(jié)論： 電壓是絕對值，不隨參考點(diǎn)的改變發(fā)生變化，即電壓值與電位參考點(diǎn)無關(guān)； 電位則是

25、相對值，電位參考點(diǎn)改變，該點(diǎn)電位值也將改變。,B 點(diǎn)的電位變?yōu)?VB = UBE = R1I R2I = 27 V； C 點(diǎn)的電位變?yōu)?VC = UCE = R3I E2 = 18 V； D 點(diǎn)的電位變?yōu)?VD = UDE = E2 = 12 V。,課堂小結(jié)：,1.零電位點(diǎn) 2.電位的定義 3.電位的計(jì)算,課堂練習(xí)： 教材41頁1.（10）2.（8）3.（7）（8）,課后作業(yè)：,教材44頁4.（9）（10） 練習(xí)冊16頁4.（6）（7）,第六節(jié) 基爾霍夫定律,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1.了解支路、節(jié)點(diǎn)、回路和網(wǎng)孔的概念。 2.掌握基爾霍夫電流、電壓定律。 3.能應(yīng)用基爾霍夫電流、電壓定律列出兩個(gè)網(wǎng)孔的電

26、路方程。,【觀察與思考】,圖（a）,圖（b）,請問圖（a）和圖（b）兩個(gè)電路圖有什么不一樣嗎？,能用電阻的串、并聯(lián)分析方法對其進(jìn)行簡化，使之成為一個(gè)單回路電路，這樣的電路叫簡單電路。不能用電阻的串、并聯(lián)分析方法對其進(jìn)行簡化，這樣的電路叫復(fù)雜電路。,一、幾個(gè)基本概念,支路：由一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接構(gòu)成的無分支電路叫支路。在同一支路中，流過各元件的電流相等。如右圖中，有三條支路，R1和E1構(gòu)成一條支路，R2和E2構(gòu)成一條支路，R2是另一條支路。,節(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的匯交點(diǎn)叫節(jié)點(diǎn)。如右圖中，有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B。,回路：電路中任一閉合路徑叫回路。右圖中，有三個(gè)回路，回路AEFB、回路CA

27、BD和回路CEFD。,網(wǎng)孔：內(nèi)部不包含支路的回路叫網(wǎng)孔。右圖中，有兩個(gè)網(wǎng)孔，網(wǎng)孔AEFB和網(wǎng)孔CABD。,二、基爾霍夫第一定律,1.基爾霍夫第一定律,基爾霍夫第一定律也稱節(jié)點(diǎn)電流定律，即KCL方程。其內(nèi)容為：電路中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，在任一時(shí)刻，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。用公式表示為,如右圖所示，對于節(jié)點(diǎn)A，可列節(jié)點(diǎn)電流方程為,二、基爾霍夫第一定律,2.基爾霍夫第一定律的推廣,基爾霍夫第一定律不僅適用于節(jié)點(diǎn)，也可推廣應(yīng)用于任一假想的封閉面S，S稱為廣義節(jié)點(diǎn)，如上圖所示。通過廣義節(jié)點(diǎn)的各支路電流代數(shù)和恒等于零。在上圖所示電路中，假定一個(gè)封閉面S把電阻R3、R4及 R5所構(gòu)成的三角形全

28、部包圍起來成為一個(gè)廣義節(jié)點(diǎn)，則流入廣義節(jié)點(diǎn)的電流應(yīng)等于從廣義節(jié)點(diǎn)流出的電流，故得 I1I3I2,廣義節(jié)點(diǎn),【例1】在下圖所示電路中，已知I120mA，I315mA，I58mA，求其余各支路電流。,列節(jié)點(diǎn)電流方程時(shí)，首先假定未知電流的參考方向，計(jì)算結(jié)果為正值，說明該支路電流實(shí)際方向與參考方向相同；計(jì)算結(jié)果為負(fù)值，說明該支路電流實(shí)際方向與參考方向相反。,三、基爾霍夫第二定律,1.基爾霍夫第二定律,基爾霍夫第二定律也稱回路電壓定律，即KVL方程。其內(nèi)容為：對電路中的任一閉合回路，沿回路繞行方向上各段電壓的代數(shù)和等于零。 用公式表示為： U0,右圖所示是復(fù)雜電路的一部分，帶箭頭的虛線表示回路的繞行方向

29、，則各段電壓分別為：,三、基爾霍夫第二定律,1.基爾霍夫第二定律,在運(yùn)用基爾霍夫回路電壓定律所列的方程中，電壓和電動(dòng)勢都是指代數(shù)和，因此必須注意其正、負(fù)號(hào)的確定。 運(yùn)用公式U0列方程的一般步驟為： 任意選定各支路未知電流的參考方向； 任意選定回路的繞行方向（順時(shí)針或逆時(shí)針），以公式中少出現(xiàn)負(fù)號(hào)為宜； 確定電阻壓降的符號(hào)。當(dāng)選定的繞行方向與電流參考方向一致時(shí)（電阻電壓的參考方向從“”極性到“”極性），電阻壓降取正值，反之取負(fù)值。 確定電源電動(dòng)勢符號(hào)。當(dāng)選定的繞行方向從電源的“”極性到“”極性，電動(dòng)勢取正值，反之取負(fù)值。,【例2】如下圖所示為某電路圖中的一部分，試列出其回路電壓方程。,2.基爾霍夫

30、第二定律推廣,基爾霍夫第二定律不僅適用于閉合回路，也可推廣應(yīng)用于不閉合的假想回路。,假想回路,三、基爾霍夫第二定律,3.基爾霍夫定律的應(yīng)用,對于下圖所示三條支路、兩個(gè)節(jié)點(diǎn)、兩個(gè)網(wǎng)孔的復(fù)雜電路，可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)電流定律和回路電壓定律列出三個(gè)獨(dú)立的方程。,1.復(fù)雜電路的幾個(gè)基本概念 2.基爾霍夫第一定律 3.基爾霍夫第二定律,【課堂小結(jié)】,【課堂練習(xí)】,教材中思考與練習(xí)第1、2題,【課后作業(yè)】,“學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與練習(xí)”同步訓(xùn)練中的3.6,第七節(jié) 電源的模型,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1.了解電壓源與電流源的概念。 2.知道實(shí)際電源的電路模型。 3.學(xué)會(huì)實(shí)際電壓源與電流源之間的等效變換。,【觀察與思考】,以輸出電壓的形式

31、向負(fù)載供電的電源叫電壓源。以輸出電流的形式向負(fù)載供電的電源叫電流源。,1.電壓源,電源的模型,能為電路提供一定電壓的電源叫電壓源。實(shí)際的電壓源可以用一個(gè)恒定的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r串聯(lián)起來的模型表示，如下圖所示。,它的輸出電壓（即電源的端電壓）的大小為,UEIr,如果輸出電流I增加，則內(nèi)阻r上的電壓降會(huì)增大，輸出電壓就降低。因此，要求電壓源的內(nèi)阻越小越好。,電壓源,2.理想電壓源,電源的模型,理想電壓源,若電源內(nèi)阻r0，輸出電壓UE，與輸出電流I無關(guān)，電源始終輸出恒定的電壓E。把內(nèi)阻r0的電壓源叫做理想電壓源或恒壓源，其電路模型如圖所示。如果電源的內(nèi)阻極小，可近似看成理想電壓源，如穩(wěn)壓電源。實(shí)際上，

32、理想電壓源是不存在的，因?yàn)殡娫磧?nèi)部總是存在電阻。,3. 電流源,電源的模型,能為電路提供一定電流的電源叫電流源。實(shí)際的電流源可以用一個(gè)恒定電流I 和內(nèi)阻r并聯(lián)起來的模型表示，如圖（a）所示，它的輸出電流I總是小于恒定電流IS。電流源的輸出電流大小為IISI0,若電源內(nèi)阻r，輸出電流IIS，電源始終輸出恒定的電流IS。把內(nèi)阻r的電流源叫做理想電流源或恒流源，其電路模型如圖（b）所示。實(shí)際上，理想電流源是不存在的，因?yàn)殡娫磧?nèi)阻不可能為無窮大。,電流源的內(nèi)阻越大越好,4.電壓源與電流源等效變換,電源的模型,電壓源以輸出電壓形式向負(fù)載供電，電流源以輸出電流形式向負(fù)載供電。在滿足一定條件下，電壓源與電流

33、源可以等效變換。等效變換是指對外電路等效，即把它們與相同的負(fù)載連接，負(fù)載兩端的電壓、流過負(fù)載的電流、負(fù)載消耗的功率都相同，如下圖所示。,電壓源與電流源等效變換,4.電壓源與電流源等效變換,電源的模型,電壓源與電流源等效變換關(guān)系式為：,理想電壓源與電流源之間不能進(jìn)行等效變換。,注意：電壓源與電流源等效變換后，電流源的方向必須與電壓源的極性保持一致，即電流源中恒定電流的方向總是從電壓源中恒定電動(dòng)勢的負(fù)極指負(fù)正極。,【例1】如圖（a）所示為一個(gè)實(shí)際的電壓源模型，已知E6V，r2，試通過等效變換的方法將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流源模型，并標(biāo)出相應(yīng)的參數(shù)IS和r。,1.電壓源 2.電流源 3.電壓源與電流源的等

34、效變換,【課堂小結(jié)】,【課后作業(yè)】,“學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與練習(xí)”同步訓(xùn)練中的3.7,第八節(jié) 戴維寧定理,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1.了解戴維寧定理及其在電氣工程技術(shù)中進(jìn)行外部端口等效與替換的方法。 2.理解輸入電阻與輸出電阻的概念。,【觀察與思考】,錄音機(jī)供電電路,有一臺(tái)錄音機(jī)，我們可以采用穩(wěn)壓電源電路供電，也可以用幾節(jié)電池來供電，其使用效果是一樣的。那么對于外電路（負(fù)載）來說，復(fù)雜的穩(wěn)壓電源電路是否可以等效成一個(gè)簡單的電池電源呢？,戴維寧定理,1.二端網(wǎng)絡(luò),電路也稱為電網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)。任何一個(gè)具有兩個(gè)端口與外電路相連的網(wǎng)絡(luò)，不管其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何，都稱為二端網(wǎng)絡(luò)。,二端網(wǎng)絡(luò)又可分為有源二端網(wǎng)絡(luò)和無源二端網(wǎng)絡(luò),當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)

35、是由若干電阻組成的無源二端網(wǎng)絡(luò)時(shí)，我們可以將它等效成一個(gè)電阻，即二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻，在電子技術(shù)中通常叫輸入電阻。一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)兩端口之間開路時(shí)的電壓稱為該網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。,戴維寧定理,2.戴維寧定理,任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對外電路而言，可以用一個(gè)理想電壓源和內(nèi)電阻相串聯(lián)的電壓源來代替。理想電壓源的電動(dòng)勢E0等于有源二端網(wǎng)絡(luò)兩端點(diǎn)間的開路電壓UAB，內(nèi)電阻R0等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源不作用，僅保留內(nèi)阻時(shí)，網(wǎng)絡(luò)兩端的等效電阻RAB，如下圖所示，這就是戴維寧定理。,戴維寧定理,小提示：戴維寧定理中的“所有電源不作用”，是指把所有電壓源作短路處理，所有電流源作開路處理，且均保留其內(nèi)阻。,【例1

36、】如圖（a）所示，已知R1R2R310，E1E220V，求該有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路。,小知識(shí)：在電子技術(shù)中，如果有源二端網(wǎng)絡(luò)作為電源使用，供電給負(fù)載，那么其等效電阻R0又叫該有源二端網(wǎng)絡(luò)的輸出電阻。,【例1】如圖（a）所示，已知R1R2R310，E1E220V，求該有源二端網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路。,1.二端網(wǎng)絡(luò) 2.戴維寧定理,【課堂小結(jié)】,【課后作業(yè)】,“學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與練習(xí)”同步訓(xùn)練中的3.8,第九節(jié) 疊加定理,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】,1.了解疊加定理。 2.知道分析電路時(shí)復(fù)雜信號(hào)可由簡單信號(hào)疊加的方法。,1.疊加定理,疊加定理,疊加定理是線性電路的一種重要分析方法。它的內(nèi)容是：由線性電阻和多個(gè)電源組成的線性電路中，任何一個(gè)支路中的電流（或電壓）等于各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，在此支路中所產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。,運(yùn)用疊加定理求解復(fù)雜電路的總體思路：是把一個(gè)復(fù)雜電路分解成幾個(gè)簡單電路來進(jìn)行求解，然后將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行疊加，求得原來電路中的電流（或電壓）。當(dāng)假設(shè)一個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，要保持電路中的所有電阻（包括電源內(nèi)阻）不變，其余電源不起作用，即把電壓源作短路處理，電流源作開路處理。,2.疊加定理解題的一般步驟,疊加定理,運(yùn)用疊加定理解題的一般步驟為： （1）在原電路中標(biāo)出各支路電流的參考方向； （2）分別求出各電源單獨(dú)作用時(shí)各支路電流的大小和實(shí)際方向； （3）對各支路電流進(jìn)行疊加，求出最后結(jié)果