项目一 直流电路的安装、测试与分析

1、电子科技大学出版社电子科技大学出版社 电工电子技术项目教程课件电工电子技术项目教程课件电子科技大学出版社电子科技大学出版社 项目一 直流电路的安装、测试与分析一、学习目标知识目标：知识目标：1 1了解电路的基本组成及各部分的作用，建立简单电路模型；了解电路的基本组成及各部分的作用，建立简单电路模型； 2 2理解电路的基本物理量意义，掌握其计算方法；理解电路的基本物理量意义，掌握其计算方法；3 3了解电阻、电容、电感等电路元器件的外观、分类、特性；了解电阻、电容、电感等电路元器件的外观、分类、特性；4 4掌握欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律；掌握欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律；5 5熟

2、练掌握简单电阻电路的计算。熟练掌握简单电阻电路的计算。技能目标：技能目标：1 1会正确使用万用表，能对电路元件进行分类和简单测量；会正确使用万用表，能对电路元件进行分类和简单测量；2 2会分析复杂直流电路，具有一定的实验操作技能；会分析复杂直流电路，具有一定的实验操作技能；3 3会进行电流表、电压表量程扩大改装并进行校验；会进行电流表、电压表量程扩大改装并进行校验；4 4会查阅有关技术资料和工具书。会查阅有关技术资料和工具书。二、工作任务单序号任务名称1建立电路模型2识别检测电路元件3直流电路分析电子科技大学出版社电子科技大学出版社 项目一 直流电路的安装、测试与分析 任务一 建立电路模型【学

3、习目标学习目标】 1 1了解电路的基本组成及各部分的作用；了解电路的基本组成及各部分的作用； 2 2理解电动势、电位、电功率的概念；理解电动势、电位、电功率的概念； 3 3掌握电压、电流的概念；理解电压、电流的参考方向；掌握电压、电流的概念；理解电压、电流的参考方向； 4. 4. 能够进行简单直流电路的测试。能够进行简单直流电路的测试。【重点难点重点难点】 1 1电压、电流和电功率的定义、方向的理解和掌握；电压、电流和电功率的定义、方向的理解和掌握； 2 2电流和电压的参考方向的理解。电流和电压的参考方向的理解。 3. 3. 掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律，了解电阻与温度的关系。掌握电阻定律

4、、欧姆定律、焦耳定律，了解电阻与温度的关系。知识链接一 电路的组成和作用电子科技大学出版社电子科技大学出版社 知识链接知识链接一、电路的基本组一、电路的基本组成和作用成和作用 1.1.电路的概念：电路的概念： 电流所流过的路径称为电路。电流所流过的路径称为电路。它是为它是为了某种需要由电工设备或元件按一定方式组合起来的了某种需要由电工设备或元件按一定方式组合起来的。 2 2. .典型的生产任务：电路的结构形式和所能完成的任务典型的生产任务：电路的结构形式和所能完成的任务是多种多样的，最典型的是照明电路和手电筒电路是多种多样的，最典型的是照明电路和手电筒电路。照明电路实物图照明电路实物图照明电路

5、原理图照明电路原理图 一、电路的组成和作用一、电路的组成和作用电子科技大学出版社电子科技大学出版社 手电筒电路手电筒电路实物图手电筒电路实物图手电筒电路模型图手电筒电路模型图电子科技大学出版社电子科技大学出版社 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 3.3.电路的组成电路的组成 （3）中间环节：）中间环节：传递信号、传输、控制、分配电能。如连接导线、传递信号、传输、控制、分配电能。如连接导线、控制和保护电路的元件，开关、按钮熔断器、接控制和保护电路的元件，开关、按钮熔断器、接触器、各种继电器等触器、各种继电器等。 电路的基本组成包括以下三个部分：电路的基本组成包括以下三个部分：（1 1）电源电

6、源( (供能元件供能元件) )：把其他形式的能转化为电能的装置把其他形式的能转化为电能的装置（产生电能的装置）。如：（产生电能的装置）。如：发电机、干电池、蓄电池等发电机、干电池、蓄电池等。（2 2）负载负载( (耗能元件耗能元件) )：把其他形式的能转化为电能的装把其他形式的能转化为电能的装 置置。 如：发电机、干电池、蓄电池等。如：发电机、干电池、蓄电池等。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒电子科技大学出版社电子科技大学出版社 二、电路模型二、电路模型1 1电路

7、图电路图：用规定的图形符号表示电路连接情况的图用规定的图形符号表示电路连接情况的图。（如下图（如下图) )2 2电路模型电路模型：用理想化元器件模型构成的电路用理想化元器件模型构成的电路。将实际电器元件，只考虑其主要物理性质，并近似看将实际电器元件，只考虑其主要物理性质，并近似看成成理想元件理想元件，就是将实际元件等效成电路模型，就是将实际元件等效成电路模型.实际电器的模型是在一定的条件下形成的。实际电器的模型是在一定的条件下形成的。例如：一个由导线绕制的线圈例如：一个由导线绕制的线圈就有几种模型形式。就有几种模型形式。实实际际线线圈圈电子科技大学出版社电子科技大学出版社 电路是由电特性相当复

8、杂的器件组成的，为了便电路是由电特性相当复杂的器件组成的，为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件特性的理想元件( (模型模型) )来代替，而对它的实际上的结来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。理想元件理想元件 理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。容元件和电源元件等。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 由实

9、际电路元件组成的电路称为由实际电路元件组成的电路称为电路实体电路实体。可将电路实体中各个实际的电路元件都用表征其物可将电路实体中各个实际的电路元件都用表征其物理性质的理性质的理想电路元件理想电路元件代替。代替。用理想电路元件组成的电路称为电路实体的用理想电路元件组成的电路称为电路实体的电路模型电路模型。理想电路元件理想电路元件理想无源元件理想电源元件电子科技大学出版社电子科技大学出版社 理想电阻元件（电阻）（一）理想无源元件（一）理想无源元件理想电容元件（电容）理想电感元件（电感）进入理想电源元件电子科技大学出版社电子科技大学出版社 理想电路元件理想电路元件（一）理想无源元件（一）理想无源元件

10、返回理想无源元件1 1、理想电阻元件、理想电阻元件13电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （一）理想无源元件（一）理想无源元件返回理想无源元件、理想电容元件、理想电容元件14电子科技大学出版社电子科技大学出版社 3 3、理想电感元件、理想电感元件15返回理想无源元件电子科技大学出版社电子科技大学出版社 理想电压源（二）理想电源元件（二）理想电源元件进入理想无源元件理想电流源本身功耗忽略不计，本身功耗忽略不计，只起产生电能的作用只起产生电能的作用理想电源元件的两种工作状态电子科技大学出版社电子科技大学出版社 返回理想电源元件1 1、理想电压源（恒压源）、理想电压源（恒压源）特点特点17电子科技

11、大学出版社电子科技大学出版社 （二）理想电源元件（二）理想电源元件返回理想电源元件1 1、理想电压源（恒压源）、理想电压源（恒压源）特点特点17输出电压输出电压是由它本身确定是由它本身确定的的定值定值，与输出，与输出电流和外电路情电流和外电路情况无关。况无关。输出电流输出电流不是定值，与输不是定值，与输出电流和外电路出电流和外电路情况有关。情况有关。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （二）理想电源元件（二）理想电源元件返回理想电源元件、理想电流源（恒流源）、理想电流源（恒流源）特点特点18电子科技大学出版社电子科技大学出版社 返回理想电源元件2 2、理想电流源（恒流源）、理想电流源（恒流源

12、）输出电流输出电流是由它本身确定是由它本身确定的的定值定值，与输出，与输出电压和外电路情电压和外电路情况无关。况无关。输出电压输出电压不是定值，与输不是定值，与输出电压和外电路出电压和外电路情况有关。情况有关。特点特点18电子科技大学出版社电子科技大学出版社 返回理想电源元件3 3、理想电源元件的两种工作状态、理想电源元件的两种工作状态19电子科技大学出版社电子科技大学出版社 20实际电源的模型实际电源的模型电子科技大学出版社电子科技大学出版社 例题：在图示直流电路中已知理想电压源的电压例题：在图示直流电路中已知理想电压源的电压US3V，理想，理想电流源的电流电流源的电流IS=3A，电阻，电阻

13、R=3。求（。求（1 1）理想电压源的电压和）理想电压源的电压和理想电流源的电流；（理想电流源的电流；（2 2）讨论电路的功率平衡关系。）讨论电路的功率平衡关系。21电子科技大学出版社电子科技大学出版社 手电筒的电路模型手电筒的电路模型R+RoES+UI 手电筒由电池、灯手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成。泡、开关和筒体组成。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 作用作用：便于分析和计算便于分析和计算。模拟手电筒电路模拟手电筒电路理想线圈模型理想线圈模型不能忽略线圈损耗不能忽略线圈损耗的线圈模型的线圈模型考虑线圈匝与匝之间电考虑线圈匝与匝之间电容效应的模型容效应的模型电子科技大学出版社电子科技

14、大学出版社 电路图部分常用符号电子科技大学出版社电子科技大学出版社 知识链接二知识链接二 电路的基本物理量电路的基本物理量1、电流电流电路中带电粒子有规则地定向移动形成电流。电路中带电粒子有规则地定向移动形成电流。电解液中的正、负离子电解液中的正、负离子( (正、负电荷正、负电荷) )带电粒子带电粒子金属导体中的自由电子金属导体中的自由电子( (负电荷负电荷) )规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。电路图中标注的电流方向通常都是参考方向，参考方向可电路图中标注的电流方向通常都是参考方向，参考方向可以任意规定。以任意规定。RI 0I 00实际方向参考方向(

15、b) I0参考方向 U实际方向+-(B) U R1 ，则，则 0，将，将 R 称为称为正温度系数电阻正温度系数电阻，即电阻，即电阻值随着温度的升高而增大值随着温度的升高而增大；如果；如果 R2 R1，则，则 PN) )，此时极易烧毁电阻使，此时极易烧毁电阻使其不能正常工作。其不能正常工作。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 三、焦耳定律三、焦耳定律 电流通过导体时产生的热量电流通过导体时产生的热量( (焦耳热焦耳热) )为为 Q = I2 R tI 通过导体的直流电流或交流电流的有效值，单位为通过导体的直流电流或交流电流的有效值，单位为 A。R 导体的电阻值，单位为导体的电阻值，单位为 。T

16、 通过导体电流持续的时间，单位为通过导体电流持续的时间，单位为 s。Q 焦耳热单位为焦耳热单位为 J。 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 任务二任务二 识别检测电路元件识别检测电路元件知识链接一知识链接一 万用表的使用方法万用表的使用方法一、指针式万用表一、指针式万用表万用表的结构（万用表的结构（MF500） 万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。如图所示组成。如图所示 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （一）指针式万用表的基本结构与工作原理（一）指针式万用表的基本结构与工作原理1基本结构基本结构由电磁式表头、分流器、附加电阻

17、、整流器、转换开关、由电磁式表头、分流器、附加电阻、整流器、转换开关、插口及干电池组成。插口及干电池组成。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （二）指针式万用表的注意事项（二）指针式万用表的注意事项（1）使用前应充分了解万用表的性能和各条标度尺的读）使用前应充分了解万用表的性能和各条标度尺的读法和转换开关等部件的用法。法和转换开关等部件的用法。（2）将表头置于机械零位。）将表头置于机械零位。（3）根据被测量的大小选择合适的量程。最佳量程应使）根据被测量的大小选择合适的量程。最佳量程应使表头指针位于满刻度的三分之二左右。被测量无法估计时应从表头指针位于满刻度的三分之二左右。被测量无法估计时应从

18、最大量程逐渐减小到合适挡次。最大量程逐渐减小到合适挡次。（4）测量时应根据所选挡次正确读数。）测量时应根据所选挡次正确读数。（5）测量完毕，应将转换开关拨到最高交流电压挡。）测量完毕，应将转换开关拨到最高交流电压挡。（6）应在干燥、无震动、无强磁场、环境温度适宜的条）应在干燥、无震动、无强磁场、环境温度适宜的条件下使用和保存万用表，对长期不用的万用表应将电池取出。件下使用和保存万用表，对长期不用的万用表应将电池取出。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 3测直流电流测直流电流（1）测量时将万用表串联到被测电路中。）测量时将万用表串联到被测电路中。 （2）注意表笔的正负极性，红表笔接电路断口高电

19、位端，）注意表笔的正负极性，红表笔接电路断口高电位端，黑表笔接电路断口低电位端。黑表笔接电路断口低电位端。（3）严禁在测量中拨动转换开关。）严禁在测量中拨动转换开关。4测电阻测电阻（1）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。因为这将）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。因为这将使被测电阻两端电压被引入万用表内部测量线路，导致测量误使被测电阻两端电压被引入万用表内部测量线路，导致测量误差或损坏表头。差或损坏表头。（2）直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端。）直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端。（3）每次测量和换挡前都应调零。调零即将两表笔短接，）每次测量和换挡前都应调零。调零即将两表笔短接，用零

20、欧姆调整旋钮将指针调零。用零欧姆调整旋钮将指针调零。（4）测量时应选择合适的倍率挡，使指针尽可能接近标）测量时应选择合适的倍率挡，使指针尽可能接近标度尺的几何中心。度尺的几何中心。（5）测量中不允许用手同时触及被测电阻两端。）测量中不允许用手同时触及被测电阻两端。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 数字式万用表结构精密、数字式万用表结构精密、性能稳定、可靠性高、使用方性能稳定、可靠性高、使用方便，其基本结构由测量线路及便，其基本结构由测量线路及相关元器件、液晶显示器、插相关元器件、液晶显示器、插孔和转换开关组成。孔和转换开关组成。 BT-890B+ 型型万用表面板结构如图所示。万用表面板结构

21、如图所示。二、数字万用表电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （1）将电源开关置于）将电源开关置于 ON 状态，液晶显示器应有符号显状态，液晶显示器应有符号显示。若此时显示电池形符号，应更换表内的电池。示。若此时显示电池形符号，应更换表内的电池。（2）表笔插孔旁的！符号，表示测量时输入电流、电压）表笔插孔旁的！符号，表示测量时输入电流、电压不得超过量程规定值，否则将损坏内部测量线路。不得超过量程规定值，否则将损坏内部测量线路。（3）测量前转换开关应置于所需量程。）测量前转换开关应置于所需量程。（4）若显示器只显示）若显示器只显示“1”，表示量程选择偏小，转换开，表示量程选择偏小，转换开关应置于

22、更高量程。关应置于更高量程。（5）在高电压线路上测量电流、电压时，应注意人身安）在高电压线路上测量电流、电压时，应注意人身安全。全。（一）使用前的检查与注意事项（一）使用前的检查与注意事项电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （二）直流电压的测量（二）直流电压的测量（1）将黑表笔插入）将黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入插孔，红表笔插入 插孔。插孔。（2）将功能开关（转换开关）置于直流电压范围的合适）将功能开关（转换开关）置于直流电压范围的合适量程。量程。（3）表笔与被测电路并联，红表笔接被测电路高电位端，）表笔与被测电路并联，红表笔接被测电路高电位端，黑表笔接被测电路低电位端。黑表笔接被测

23、电路低电位端。注意：该仪表不得用于测量高于注意：该仪表不得用于测量高于 1 000 V 的直流电压。的直流电压。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （三）交流电压的测量（三）交流电压的测量（1）表笔插法同）表笔插法同“直流电压测量直流电压测量” 。（2）将转换开关置于交流电压范围合适量程。）将转换开关置于交流电压范围合适量程。（3）测量时表笔与被测电路并联且红、黑表笔不分极性。）测量时表笔与被测电路并联且红、黑表笔不分极性。注意：该仪表不得用于测量高于注意：该仪表不得用于测量高于 700 V 的交流电压。的交流电压。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （四）直流电流的测量（四）直流电流的测

24、量（1）将黑表笔插入）将黑表笔插入 COM 插孔，测量最大值不超过插孔，测量最大值不超过 200 mA 电流时，红表笔插电流时，红表笔插“mA”插孔；测插孔；测 200 mA 20 A 范范围电流时，红表笔应插围电流时，红表笔应插“20 A”插孔。插孔。（2）将转换开关置于直流电流范围合适量程。）将转换开关置于直流电流范围合适量程。（3）将该仪表串入被测线路且红表笔接高电位端，黑表）将该仪表串入被测线路且红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端。笔接低电位端。注意：如果量程选择不对，过量程电流会烧坏熔断器。最注意：如果量程选择不对，过量程电流会烧坏熔断器。最大测试电压降为大测试电压降为 200 mV

25、。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （五）交流电流的测量（五）交流电流的测量（1）表笔插法同）表笔插法同“直流电流测量直流电流测量”。（2）将转换开关置于交流电流范围合适量程。）将转换开关置于交流电流范围合适量程。（3）测量时表笔与被测电路串联且红、黑表笔不分极性。）测量时表笔与被测电路串联且红、黑表笔不分极性。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 （六）电阻的测量（六）电阻的测量（1）将黑表笔插入）将黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入插孔。插孔，红表笔插入插孔。（2）将功能开关（转换开关）置于电阻范围的合适量程。）将功能开关（转换开关）置于电阻范围的合适量程。（3）表笔与被测电路并联。

26、）表笔与被测电路并联。注意：注意： 表中读数为阻值，无需乘倍率。表中读数为阻值，无需乘倍率。 测大于测大于 1 M 电阻时，要几秒钟的稳定时间。电阻时，要几秒钟的稳定时间。 严禁被测电阻带电。严禁被测电阻带电。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 任务三 直流电路分析知识链接一 欧姆定律电子科技大学出版社电子科技大学出版社 一、一、部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律RUI tIUtRIUItW 2 1条件：条件：不含电源的部分电路。不含电源的部分电路。2内容内容：导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比阻成

27、反比。 3电功和电功和电功率电功率RURIUIP22 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 例例 1 - - 2已知一白炽灯的灯丝电阻为已知一白炽灯的灯丝电阻为 1 210 ，若将它接于，若将它接于 220 V 电电路路中，求流过灯丝的电流及该灯的功率。中，求流过灯丝的电流及该灯的功率。解：解： A0.18A2101220 RUIW40W210122022 RUP电子科技大学出版社电子科技大学出版社 二、全电路欧姆定律二、全电路欧姆定律1条件：条件：由电源和负载组成的闭合电路。由电源和负载组成的闭合电路。2内容内容：电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反电流与电源电动势成正比，与电路的总电

28、阻成反比比。RREI 0 全电路是一个由电源和负载组成的闭合电路，全电路是一个由电源和负载组成的闭合电路，如图所示。对全电路进行分析研究时，必须考虑如图所示。对全电路进行分析研究时，必须考虑电源的内阻。如图电源的内阻。如图R为负载的电阻、为负载的电阻、E为电源电动为电源电动势、势、r为电源的内阻。为电源的内阻。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 0RREI式中： E电源电动势，单位是伏电源电动势，单位是伏特特，符号为，符号为V； R负载电阻，单位是欧负载电阻，单位是欧姆姆，符号为，符号为； R0电源内阻，单位是欧电源内阻，单位是欧姆姆，符号为，符号为； I闭合电路中的电流，单位是安闭合电路中

29、的电流，单位是安培培，符号为，符号为A。 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律说明说明：闭合电路中的电流与电源电动：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比。成反比。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 三、负载获得最大功率的条件 REP42max 容易证明：在电源电动势E及其内阻r保持不变时，负载R获得最大功率的条件是R = r，此时负载的最大功率值为电子科技大学出版社电子科技大学出版社 电源输出功率与外电路(负载)电阻的关系曲线 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 【例【例】如图所示，直流电源

30、的电动势E10V、内阻r 0.5，电阻R1 2，问：可变电阻RP调至多大时可获得最大功率Pmax？ 解解:将(R1r)视为电源的内阻， 则RP R1r 2.5时，RP 获得最大功率 图2-4 例题2-2 W104P2maxREP 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 知识链接二 负载的连接【学习目标学习目标】 1 1理解串联电路的特点；理解串联电路的特点； 2 2理解并联电路的特点；理解并联电路的特点； 3 3应用串并联进行电路的分析计算。应用串并联进行电路的分析计算。【重点难点重点难点】 1 1混联电路的分析混联电路的分析。 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 一、电阻的串联一、电阻的串联

31、 电阻串联电路的特点 应用举例 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 一、电阻串联设总电压为U、电流为I、总功率为P。1. 等效电阻等效电阻: :R R1 R2 RnIRURURURUnn 22112. 分压关系分压关系：电子科技大学出版社电子科技大学出版社 3. 功率分配：功率分配：22211IRPRPRPRPnn URRRUURRRU21222111 ， 特例：两只电阻R1、R2串联时，等效电阻R = R1 R2 , 则有分压公式 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 应用举例 【例【例】有一盏额定电压为U1 40V、额定电流为I 5A的电灯，应该怎样把它接入电压U 220V照明电路中。

32、解解:将电灯(设电阻为R1)与一只分压电R2串联后，接入U 220V电源上，如图所示。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 36518022IUR解法二：利用两只电阻串联的分压公式 8112111IURURRRU，且可得-361112UUURR解法一：分压电阻R2上的电压为 U2 =UU1 = 220 - 40 = 180 V，且U2 = R2I，则 即将电灯与一只36 分压电阻串联后，接入U = 220V电源上即可。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 【例【例2-42-4】有一只电流表，内阻Rg 1k ，满偏电流为Ig 100A，要把它改成量程为Un 3V的电压表，应该串联一只多大的分压电

33、阻R？电子科技大学出版社电子科技大学出版社 解：解：如图2-9所示。 该电流表的电压量程为Ug = RgIg = 0.1 V，与分压电阻R串联后的总电压Un = 3 V，即将电压量程扩大到n = Un/ug = 30倍。 利用两只电阻串联的分压公式，可得 nURRRUggg-k29) 1(1gggggRnRUURUUURgnn则 上例表明，将一只量程为Ug、内阻为Rg的表头扩大到量程为Un，所需要的分压电阻为R = (n - 1) Rg，其中n = (Un/Ug)称为电压扩大倍数。 图2-9 例题2-4 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 二、电阻的并联二、电阻的并联1.电阻并联电路的特点2

34、.应用举例电子科技大学出版社电子科技大学出版社 1.电阻并联电路的特点 设总电流为I、电压为U、总功率为P。1. 1. 等效电导等效电导: : G = G1 G2 Gn 即 2. 2. 分流关系：分流关系： R1I1 = R2I2 = = RnIn = RI = U3. 3. 功率分配：功率分配： R1P1 = R2P2 = = RnPn = RP = U 2特例：两只电阻R1、R2并联时，等效电阻 ，则有分流公式 nRRRR111121 2121RRRRRIRRRIIRRRI21122121 ，电子科技大学出版社电子科技大学出版社 图 2-10 电阻的并联 电子科技大学出版社电子科技大学出版

35、社 应用举例 【例【例2-5】如图2-11所示，电源供电电压U =220V，每根输电导线的电阻均为R1 =1，电路中一共并联100盏额定电压220V、功率40W的电灯。假设电灯在z作(发光)时电阻值为常数。试求：(1)当只有10盏电灯工作时，每盏电灯的电压UL和功率PL；(2) 当100盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压UL和功率PL。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 解解:每盏电灯的电阻为R =U2/P =1210，n盏电灯并联后的等效电阻为Rn =R/n根据分压公式，可得每盏电灯的电压 ，功率URRRUnn1L2RUP2LLW39V21622LL1LRUPURRRUnn， (1)当只有1

36、0盏电灯工作时，即n = 10，则Rn = R/n = 121 ，因此 W29V18922LL1LRUPURRRUnn，(2) 当100盏电灯全部工作时，即n = 100，则Rn = R/n = 12.1 ，电子科技大学出版社电子科技大学出版社 【例【例2-6】有一只微安表，满偏电流为Ig =100A、内阻Rg=1k， 要改装成量程为In =100mA的电流表，试求所需分流电阻R。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 解：解：如图2-12所示，设 n =In/Ig(称为电流量程扩大倍数)，根据分流公式可得 ，则本题中n = In/Ig = 1000， RRRIIggn1g-nRR上例表明，将一

37、只量程为Ig、内阻为Rg的表头扩大到量程为In，所需要的分流电阻为R =Rg /(n - 1)，其中n = (In/Ig)称为电流扩大倍数。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 三、电阻的混联三、电阻的混联1.电阻混联电路分析步骤2.解题举例电子科技大学出版社电子科技大学出版社 一、分析步骤 在电阻电路中，既有电阻的串联关系又有电阻的并联关系，称为电阻混联电阻混联。对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几个步骤： 1. 首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，必要时重新画出串、并联关系明确的电路图； 2.利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻； 3.利用已知条件进行计算，确定电路的总电压

38、与总电流； 4.根据电阻分压关系和分流关系，逐步推算出各支路的电流或电压。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 【例【例2-72-7】如图2-13所示，已知R1 R2 8，R3 R4 6 ，R5 R6 4 ，R7 R8 24 ，R9 16 ；电压U 224V。 试求：(1) 电路总的等效 电阻RAB与总电流I； (2) 电阻R9两端的 电压U9与通过它的电流I9。图2-13例题2-7电子科技大学出版社电子科技大学出版社 解解:(1)R5、R6、R9三者串联后，再与R8并联，E、F两端等效电阻为REF (R5 R6 R9)R8 2424 12 REF、R3、R4三者电阻串联后，再与R7并联，C、

39、D两端等效电阻为RCD (R3 REF R4)R7 2424 12 总的等效电阻 RAB R1 RCD R2 28 总电流 I U /RAB 224/28 8AV32 A2V48962412999965EF9CD4EF3EFEFIRURRRUIURRRRU，(2)利用分压关系求各部分电压：UCD =RCD I = 96V， 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 【例【例2-82-8】如图2-14所示，已知R 10 ，电源电动势E6V，内阻r 0.5 ，试求电路中的总电流I。图2-14 例题 2-8的等效电路 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 解解:首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，并画出

40、等效电路，如图2-15所示。 四只电阻并联的等效电阻为Re R/4 2.5 根据全电路欧姆定律，电路中的总电流为 A2rREIe图2-15 例题2-8的等效电路 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 知识链接三 基尔霍夫定律的认识【学习目标学习目标】 1. 1. 理解有关的名词术语；理解有关的名词术语； 2 2理解基尔霍夫定律；理解基尔霍夫定律； 3 3能够进行电流和电压的分析。能够进行电流和电压的分析。【重点难点重点难点】 1 1基尔霍夫定律的推广应用。基尔霍夫定律的推广应用。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 一、常用电路名词一、常用电路名词以图以图 所示电路为例说明常用电路名词。所示电

41、路为例说明常用电路名词。 1. .支路支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。如图电路。如图 电路中的电路中的 EDED、ABAB、FC FC 均为支路，该电路的支路均为支路，该电路的支路数目为数目为 b b = 3 = 3。2. .节点节点：电路中三条或三电路中三条或三条以上支路的连接点。如图条以上支路的连接点。如图 电路的节点为电路的节点为 A A、B B 两点，该两点，该电路的节点数目为电路的节点数目为 n n = 2 = 2 。常用电路名词的说明常用电路名词的说明 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 3回路回路：电路中任一闭合的路径

42、。如图所示电路中的电路中任一闭合的路径。如图所示电路中的 CDEFCCDEFC、AFCBAAFCBA、EABDE EABDE 路径均为回路，该电路的回路数目为路径均为回路，该电路的回路数目为 l l = 3 = 3。 4网孔网孔：不含有分支的闭合不含有分支的闭合回路。如图所示电路中的回路。如图所示电路中的AFCBAAFCBA、EABDE EABDE 回路均为网孔，该电路回路均为网孔，该电路的网孔数目为的网孔数目为 m m = 2 = 2。 5网络网络：在电路分析范围在电路分析范围内网络是指包含较多元件的电内网络是指包含较多元件的电路。路。常用电路名词的说明常用电路名词的说明 电子科技大学出版社

43、电子科技大学出版社 基尔霍夫定律基尔霍夫定律基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律，又分为：基尔霍夫定律是分析计算电路的基本定律，又分为：基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律电子科技大学出版社电子科技大学出版社 二、基尔霍夫电流定律二、基尔霍夫电流定律( (节点电流定律节点电流定律) ) 注：不注：不同学生采用不同的思路）同学生采用不同的思路）1.1.电流定律电流定律(KCL)(KCL)内容内容 电流定律的第一种表述电流定律的第一种表述：在在任何时刻，电路中流入任一节点任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和，即流出的电流之和，即 I流入流入

44、 I流出流出例如图例如图 中，在节点中，在节点 A A 上上： I1I3 I2I4I5电流定律的举例说明电流定律的举例说明 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 电流定律的第二种表述电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等各支路电流代数和恒等 于零，即于零，即 I I 0 0。 一般可在流入节点的电流一般可在流入节点的电流前面取前面取“ ”号，在流出节点的号，在流出节点的电流前面取电流前面取“- -”号，反之亦可。号，反之亦可。例如图例如图 3-2 3-2 中，在节点中，在节点 A A 上：上：I I1 1 - - I I2 2 I

45、 I3 3 - - I I4 4 - - I I5 5 0 0电流定律的举例说明电流定律的举例说明 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 在使用电流定律时，必须注意：在使用电流定律时，必须注意：( (1 1) ) 对于含有对于含有 n n 个节点的电路，只能列出个节点的电路，只能列出 ( (n n - - 1) 1) 个独立的电流方程。个独立的电流方程。( (2 2) ) 列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。带入电流的数值。为分析电路的方便，通常需要在所研究的一段电路中事先为分析电路的方便，通常需要在所研究的一段电路中

46、事先选选定定( (即即假定假定) )电流流动的方向，叫做电流流动的方向，叫做电流的参考方向电流的参考方向，通常用，通常用“”号表示。号表示。电流的电流的实际方向实际方向可根据数值的正、负来判断，当可根据数值的正、负来判断，当 I I 0 0时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致；当致；当 I I 0 0 时，则表明电流的实际方向与所标定的时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。参考方向相反。电子科技大学出版社电子科技大学出版社 2. KCL2. KCL的应用举例的应用举例 (1)(1)对于电路中任意假设的封闭面来说对于电路中任意假设的封闭

47、面来说, ,电流定律仍然成立。电流定律仍然成立。如图如图 所示，对于封闭面所示，对于封闭面 S S 来说，有来说，有 I I1 1 + + I I2 2 = = I I3 3 。 (2)(2)对于网络对于网络 ( (电路电路) )之间的电流关系，仍然可由电流定律判之间的电流关系，仍然可由电流定律判定。如图定。如图 ，流入电路，流入电路 B B 中的电流必等于从该电路中流出的电流。中的电流必等于从该电路中流出的电流。电流定律的应用举例电流定律的应用举例(1) (1) 电流定律的应用举例电流定律的应用举例(2) (2) 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 (3)(3)若两个网络之间只有一若两个网

48、络之间只有一根导线相连根导线相连，那么这根导线中一那么这根导线中一定没有电流通过。定没有电流通过。(4)(4)若一个网络只有一根导若一个网络只有一根导线与地相连，那么这根导线中一线与地相连，那么这根导线中一定没有电流通过。定没有电流通过。例题例题 2-1 【例【例2-12-1】如图】如图 所示电桥电路，已知所示电桥电路，已知 I I1 1 = 25 mA= 25 mA，I I3 3 = = 16 mA16 mA，I I4 4 = 12 mA = 12 mA，试求其余电阻中的电流，试求其余电阻中的电流 I I2 2、 I I5 5、I I6 6。 ecbIII 电子科技大学出版社电子科技大学出版

49、社 解：解：说明：电流说明：电流 I I2 2 与与 I I5 5 均为正数，表明它们的实际方向与图均为正数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相同，中所标定的参考方向相同，I I6 6 为负数，表明它的实际方向与图为负数，表明它的实际方向与图中所标定的参考方向相反。中所标定的参考方向相反。在节点在节点 a a 上：上：I I1 1 = = I I2 2 + + I I3 3，则，则 I I2 2 = = I I1 1- - I I3 3 = (25 = (25 - - 16) mA = 9 mA 16) mA = 9 mA在节点在节点 d d 上：上：I I1 1 = = I I4 4

50、 + + I I5 5，则，则 I I5 5 = = I I1 1 - - I I4 4 = (25 = (25 - - 12) 12) mAmA = 13 mA= 13 mA在节点在节点 b b 上：上：I I2 2 = = I I6 6 + + I I5 5，则，则I I 6 6 = = I I2 2 - - I I5 5 = (9 = (9 - - 13) mA 13) mA = = - -4 mA4 mA电子科技大学出版社电子科技大学出版社 三、三、基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律(回路电压定律回路电压定律) 在任何时刻，沿着电路中的在任何时刻，沿着电路中的任一回路绕行方向，回路中各段

51、任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零，即电压的代数和恒等于零，即 0 U如图如图所示所示电路说明基夫尔霍电路说明基夫尔霍电压定律。电压定律。电压定律的举例说明电压定律的举例说明 电子科技大学出版社电子科技大学出版社 沿着回路沿着回路 abcdeaabcdea 绕行方向，有绕行方向，有 U Uacac = = U Uabab + + U Ubcbc = = R R1 1I I1 1 + + E E1 1， U Ucece = = U Ucdcd + + U Udede = = - -R R2 2I I2 2 - - E E2 2， U Ueaea = = R R3 3I I3 3，

52、则则 Uac + Uce + Uea = 0即即 R1I1 + E1 - - R2I2 - - E2 + R3I3 = 0上式也可写成上式也可写成R1I1 - - R2I2 + R3I3 = - - E1 + E2对于电阻电路来说，任何时刻，在任一闭合回路中，各段电对于电阻电路来说，任何时刻，在任一闭合回路中，各段电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和，阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和，即即 ERI电子科技大学出版社电子科技大学出版社 2 2利用利用 KVLKVL定律定律列回路电压方程的原则列回路电压方程的原则 (1) (1) 标出各支路电流的参考方向并选择回路绕行方向标出各支

53、路电流的参考方向并选择回路绕行方向( (既既可沿着顺时针方向绕行，也可沿着逆时针方向绕行，可沿着顺时针方向绕行，也可沿着逆时针方向绕行，但已经但已经选定后不能中途改变选定后不能中途改变。）。）(2)(2) 电阻元件的端电压为电阻元件的端电压为 RIRI，当电流，当电流 I I 的参考方向与的参考方向与回路绕行方向一致时，选取回路绕行方向一致时，选取“+ +”号；反之，选取号；反之，选取“- -”号；号；(3) (3) 在绕行过程中从元器件的正极到负极，电压取正，反在绕行过程中从元器件的正极到负极，电压取正，反之为负之为负。若采取若采取 , , 电源电动势为电源电动势为 E E，当电源电，当电源

54、电动势的标定方向与回路绕行方向一致时，选取动势的标定方向与回路绕行方向一致时，选取“+”+”号，反之应号，反之应选取选取“- -”号。号。 RIE电子科技大学出版社电子科技大学出版社 举例说明举例说明例一例一 ERI04412332211-IREEIRIRIR ERI2144332211EEIRIRIRIR- - - -电子科技大学出版社电子科技大学出版社 例例 2下图所示电路中，各电阻上的电流、电压参考方向已经标下图所示电路中，各电阻上的电流、电压参考方向已经标明，规定电源上电压降的方向由正极到负极，试按基尔霍夫第明，规定电源上电压降的方向由正极到负极，试按基尔霍夫第二定律列出回路方程。二定律列出回路方程。解：设回路绕行方向为解：设回路绕行方向为 abcda（即顺时针方向），则有（即顺时针方向），则有0114443322