直流电路教学培训课件PPT电工基础及电气测量

1、2.1 电路的基本物理量电路的基本物理量 2.2 欧姆定律欧姆定律 2.3 电流与电压测量电流与电压测量 2.4 电路工作状态电路工作状态 2.5 电路元件特性方程电路元件特性方程 2.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 2.7 电路中电位的计算电路中电位的计算 2.8 电路中功率的平衡电路中功率的平衡 上一页下一页返 回 图图2.1 电路示意图电路示意图 (a)手电筒电路手电筒电路 (b) 扩音机扩音机 上一页下一页返 回 实例引入：手电筒电路实例引入：手电筒电路 图图2.22.2 手电筒的电路模型手电筒的电路模型 上一页下一页返 回 电路是电流的通路，它的基本作用：电路是电流的通路，它的基本作用

2、： （1）能量的传输和转换；）能量的传输和转换； （2）信号的传递和处理。）信号的传递和处理。 电路主要由四要素：电路主要由四要素：电源、负载、控制元件、电源、负载、控制元件、 回路回路 上一页下一页返 回 2.1 2.1 电路的基本物理量电路的基本物理量 2.1.1 电流电流 图图2.32.3 导体中的电流导体中的电流 图图2.42.4 电流的正方向电流的正方向 上一页下一页返 回 电流：由电荷（带电粒子）有规则的定向运动而形电流：由电荷（带电粒子）有规则的定向运动而形 成的成的 交流：交流： 直流：直流： 实际方向：正电荷运动的方向实际方向：正电荷运动的方向 参考方向、正方向：任意选定某一

3、方向参考方向、正方向：任意选定某一方向 电流的实际方向与其正方向一致时，则电流为正值；电流的实际方向与其正方向一致时，则电流为正值； 电流的实际方向与其正方向相反时，则电流为负值电流的实际方向与其正方向相反时，则电流为负值 dt dq i t q i 上一页下一页返 回 2.1.2 2.1.2 电压和电位电压和电位 电压：绝对值，不随参考点的改变而改变；电压：绝对值，不随参考点的改变而改变； 电位：相对值，随参考点的改变而变化电位：相对值，随参考点的改变而变化 图图2.5 电压示意图电压示意图 上一页下一页返 回 电压电压 电压：电场力将单位正电荷沿外电路中的一电压：电场力将单位正电荷沿外电路

4、中的一 点推向另一点所作的功点推向另一点所作的功 实际方向：规定从高电位实际方向：规定从高电位(“”)指向低电位指向低电位 (“”) 电压的实际方向与其正方向一致时，则电压电压的实际方向与其正方向一致时，则电压 为正值；为正值； 电压的实际方向与其正方向相反时，则电压电压的实际方向与其正方向相反时，则电压 为负值。为负值。 上一页下一页返 回 2.2.电位电位 电路中某点的电位实质是这一点与参考点之电路中某点的电位实质是这一点与参考点之 间的电压，或者说，电路某两点的电压等于间的电压，或者说，电路某两点的电压等于 这两点之间的电位差。这两点之间的电位差。 uabva-vb 上一页下一页返 回

5、例2-1 在图在图2.6所示的电路所示的电路 中，已知中，已知u1=3v，u2=-2v， 求求u=？ 图图2.6 例例2-1的电路图的电路图 上一页下一页返 回 解：因为因为 uab+ubc=(va-vb)+(vb-vc)=va- vc=uac 所以所以 u=uac=uab+ubc=u1-u2=3-(-2)=5v 上一页下一页返 回 2.1.3 2.1.3 电动势电动势 图图2.7 手电筒电路原理图手电筒电路原理图 上一页下一页返 回 电动势电动势:电源力将单位正电荷从电源的负电源力将单位正电荷从电源的负 极移到正极所作的功。符号极移到正极所作的功。符号e，单位，单位v e= w/q 电动势的

6、方向：规定为电源力推动正电电动势的方向：规定为电源力推动正电 荷运动的方向，即从负极指向正极的方荷运动的方向，即从负极指向正极的方 向，也就是电位升高的方向向，也就是电位升高的方向 形成持续的电流必须有两个条件：一是形成持续的电流必须有两个条件：一是 要有电源，二是要有一条能够使电荷移要有电源，二是要有一条能够使电荷移 动的闭合路径。动的闭合路径。 上一页下一页返 回 例2-2 在图2.9所示的电路中，求e=？ 图图2.9 例例2-2的图的图 上一页下一页返 回 解：因为因为uab=u1-u2=e-u2 所以所以e=uab+u2 上一页下一页返 回 实训三：元器件识别及线性电阻实训三：元器件识

7、别及线性电阻 伏安特性测试伏安特性测试 一、实训目的一、实训目的 1.掌握电阻、电容、电感的识别方法。掌握电阻、电容、电感的识别方法。 2.掌握直流稳压电源使用方法。掌握直流稳压电源使用方法。 3.掌握磁电式安培计、伏特计使用方法并掌握磁电式安培计、伏特计使用方法并 正确读数。正确读数。 4.掌握万用表使用方法及注意事项。掌握万用表使用方法及注意事项。 5.掌握电流、电压测量方法。掌握电流、电压测量方法。 6.掌握线性电阻伏安特性测试方法。掌握线性电阻伏安特性测试方法。 上一页下一页返 回 二、原理说明二、原理说明 电阻器电阻器 电阻器：对通过它的电流呈现一定的阻碍作用，具电阻器：对通过它的电

8、流呈现一定的阻碍作用，具 有消耗能量的性质有消耗能量的性质 用途：是稳定和调节电路中的电流和电压，其次还用途：是稳定和调节电路中的电流和电压，其次还 有限制电路电流、降低电压、分配电压等功能有限制电路电流、降低电压、分配电压等功能 分类：分类： 按电阻材料和结构特征可分为线绕、膜式按电阻材料和结构特征可分为线绕、膜式 （碳膜和金属膜）、实芯和敏感电阻；（碳膜和金属膜）、实芯和敏感电阻； 按用途可分为通用、精密、高压、高阻电阻器。按用途可分为通用、精密、高压、高阻电阻器。 主要技术参数：标称阻值、阻值误差、额定功率、主要技术参数：标称阻值、阻值误差、额定功率、 额定电压：额定电压： 识别方法：数

9、值法和色码标示法识别方法：数值法和色码标示法 上一页下一页返 回 图图2.10 通用电阻色码标示法通用电阻色码标示法 上一页下一页返 回 表表2-1 2-1 通用电阻色码与数字的对应通用电阻色码与数字的对应表表 色码棕红橙黄绿蓝紫灰白黑金银 数字12345678905%10% 例如：某一电阻色标为例如：某一电阻色标为“棕黑橙金棕黑橙金”，则其标称值为，则其标称值为10k10k ，误差为，误差为5%5%。 上一页下一页返 回 2.2.电容器电容器 电容器：是由两个金属电极中间夹一层绝缘电容器：是由两个金属电极中间夹一层绝缘 体（又称电介质）所构成，可以储存电场能体（又称电介质）所构成，可以储存电

10、场能 量量 用途：具有用途：具有“隔直通交隔直通交”的特点，常用于滤的特点，常用于滤 波、旁路、信号调谐等方面波、旁路、信号调谐等方面 主要技术参数：电容量、允许误差、额定电主要技术参数：电容量、允许误差、额定电 压压 识别方法：数值法和色标法识别方法：数值法和色标法 上一页下一页返 回 例：某一瓷介电容上标有例：某一瓷介电容上标有104，其标称电容量，其标称电容量 为为10104pf，即，即0.1 f 有极性的电解电容器上标有负号的一端（一有极性的电解电容器上标有负号的一端（一 般为短脚）是负极，另一端是正极。在直流般为短脚）是负极，另一端是正极。在直流 电路中，电解电容器正负极不能接反，否

11、则电路中，电解电容器正负极不能接反，否则 会爆炸。会爆炸。 上一页下一页返 回 3.3.电感器电感器 镇流器、电机、变压器的线圈都是电感镇流器、电机、变压器的线圈都是电感 线圈，可以储存磁场能量。线圈，可以储存磁场能量。 用途：用途：lc滤波器，调谐放大电路或谐振滤波器，调谐放大电路或谐振 均衡，去耦电路均衡，去耦电路 分类：按结构特点可分为单层、多层、分类：按结构特点可分为单层、多层、 蜂房、带磁芯及可变电感线圈。蜂房、带磁芯及可变电感线圈。 主要技术参数：电感量主要技术参数：电感量l和品质因数和品质因数q。 电感量是指电感器通入电流后储存磁场电感量是指电感器通入电流后储存磁场 能量的大小，

12、其单位是能量的大小，其单位是h、mh和和 h。 1h=103mh， 1mh=103 h。 上一页下一页返 回 三、操作步骤三、操作步骤 （一）常用元器件识别（一）常用元器件识别 1.用色码标示法识别电阻器标称阻值，并用万用用色码标示法识别电阻器标称阻值，并用万用 表测出其实际值，计算误差大小。表测出其实际值，计算误差大小。 2.识别电解电容、瓷介电容标称电容量。识别电解电容、瓷介电容标称电容量。 3.识别色码电感的电感量。识别色码电感的电感量。 上一页下一页返 回 （二）线性电阻伏安特性测试（二）线性电阻伏安特性测试 1.按图按图2.11接线，以定值电阻接线，以定值电阻r=1k （1w）为被测

13、）为被测 线性电阻。线性电阻。 2.调节直流稳压电源，使输出为调节直流稳压电源，使输出为1v、5v、9v、13v、 17v、21v、25v，分别测出电路中电流大小，记录，分别测出电路中电流大小，记录 在表在表2-2中。中。 图图2.11 线性电阻伏安特性测试电路图线性电阻伏安特性测试电路图 上一页下一页返 回 表表2-2 2-2 线性电阻伏安特性测试记录表线性电阻伏安特性测试记录表 3.根据表根据表2-2中的实验数据，作出线性电阻元件中的实验数据，作出线性电阻元件r的的 伏安特性曲线。伏安特性曲线。 u（vi（ma） 上一页下一页返 回 四、分析思考四、分析思考 安培

14、计和伏特计应怎样接在电路中？安培计和伏特计应怎样接在电路中？ 若安培计并联在被测负载两端，会出现什么若安培计并联在被测负载两端，会出现什么 现象？为什么？现象？为什么？ 上一页下一页返 回 2.2 2.2 欧姆定律欧姆定律 欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的 电压成正比电压成正比 当电压和电流的正方向一致时：当电压和电流的正方向一致时：u=ir （2-6） 当电压和电流的正方向相反时：当电压和电流的正方向相反时：u=-ir （2-7）上一页下一页返 回 例2-3 已知已知r=3 ，应用欧姆定律对图，应用欧姆定律对图2.12的的 电路列出式子，并求电流电路列

15、出式子，并求电流i。 图图2.12 例例2-3的图的图 上一页下一页返 回 解：在图：在图2.12(a)中：中： 在图在图2.12(b)中：中： 在图在图2.12(c)中：中： 在图在图2.12(d)中：中： a2 3 6 r u i a2 3 6 r u i a2 3 6 r u i a2 3 6 r u i 上一页下一页返 回 例2-4 计算图计算图2.13中的电阻中的电阻r值，已知值，已知 uab=-12v。 图图2.13 例例2-4的电路的电路 上一页下一页返 回 解：uab=uan+unm+umb =-e1+unm+e2 unm=uab+e1-e2 =-12+5-3=-10v r=u

16、nm/i=-10/-2=5 上一页下一页返 回 图图2.14 线性电阻的伏安特性曲线线性电阻的伏安特性曲线 图图2.152.15 白炽灯丝的的伏安特性曲线白炽灯丝的的伏安特性曲线 上一页下一页返 回 图图2.16 2.16 半导体二极管伏安特性曲线半导体二极管伏安特性曲线 图图2.17 2.17 非线性电阻的符号非线性电阻的符号 上一页下一页返 回 2.3 2.3 电流与电压测量电流与电压测量 2.3.1 电阻串并联电阻串并联 1.1.电阻的串联电阻的串联 （a a）串联电阻）串联电阻 （b b）等效电阻）等效电阻 图图2.18 2.18 电阻的串联电阻的串联 上一页下一页返 回 等效电阻等效

17、电阻r r等于各个串联电阻之和，即：等于各个串联电阻之和，即： r=rr=r1 1+r+r2 2+r+r3 3+ + 两个串联电阻上的电压分别为：两个串联电阻上的电压分别为： （2-92-9） （2-102-10） u r r u rr r u 1 21 1 1 u r r u rr r u 2 21 2 2 上一页下一页返 回 2.2.电阻的并联电阻的并联 （a a）并联电阻）并联电阻 （b b）等效电阻）等效电阻 图图2.19 2.19 电阻的并联电阻的并联 上一页下一页返 回 等效电阻等效电阻r r为：为： 由式（由式（2-112-11）得图）得图2.192.19的并联等效电阻的并联等效

18、电阻r r为：为： 两个并联电阻上的电流分别为：两个并联电阻上的电流分别为： 321 r 1 r 1 r 1 r 1 21 21 rr rr r i r r i rr r i 2 21 2 1 i r r i rr r i 1 21 1 2 上一页下一页返 回 负载增加（例如并联的负载数目增加）时，负载增加（例如并联的负载数目增加）时， 负载所取用的总电流和总功率都增加，即电负载所取用的总电流和总功率都增加，即电 源输出的功率和电流都相应增加。就是说，源输出的功率和电流都相应增加。就是说， 电源输出的功率和电流决定于负载的大小。电源输出的功率和电流决定于负载的大小。 上一页下一页返 回 2.3

19、.2 2.3.2 电流的测量电流的测量 测量直流电流通常都用磁电式安培计，测量测量直流电流通常都用磁电式安培计，测量 交流电流主要采用电磁式安培计交流电流主要采用电磁式安培计 （a）安培计的接法）安培计的接法 （b）分流器的接法）分流器的接法 图图2.20 安培计和分流器安培计和分流器 上一页下一页返 回 （2-142-14） 即即 （2-15） a0 a 0 rr r ii 1 i i r r 0 0 a 上一页下一页返 回 例2-5 有一磁电式安培计，当使用分流器时，有一磁电式安培计，当使用分流器时， 表头的满标值电流为表头的满标值电流为5ma。表头电阻为。表头电阻为20 。 今欲使其量程

20、（满标值）为今欲使其量程（满标值）为1a，问分流的电阻，问分流的电阻 应为多大？应为多大？ 解： 1005. 0 1 005. 0 1 20 1 i i r r 0 0 a 上一页下一页返 回 2.3.3 2.3.3 电压的测量电压的测量 测量直流电压常用磁电式伏特计，测量交流测量直流电压常用磁电式伏特计，测量交流 电压常用电磁式伏特计。电压常用电磁式伏特计。 （a）伏特计的接法）伏特计的接法 （b）分压器的接法）分压器的接法 图图2.21 伏特计和分压器伏特计和分压器 上一页下一页返 回 由图由图2.21(b)可得：可得： （2-16） 即即 （2-17） 0 v0 0 r rr u u 1

21、 u u rr 0 ov 上一页下一页返 回 例2-6 有一伏特计，其量程为有一伏特计，其量程为50v50v，内阻为，内阻为 20002000 。今欲使其量程扩大到。今欲使其量程扩大到360v360v，问还需，问还需 串联多大电阻的分压器？串联多大电阻的分压器？ 解： 100001 50 300 2000r v 上一页下一页返 回 2.4 2.4 电路工作状态电路工作状态 图图2.22 直流电路直流电路 上一页下一页返 回 2.4.1 2.4.1 有载工作状态有载工作状态 u=e-ir0 图图2.23 电源的外特性曲线电源的外特性曲线 上一页下一页返 回 2.4.2 2.4.2 开路开路 电路

22、开路时的特征可用下列各式表示：电路开路时的特征可用下列各式表示： i=0 u=u0=e 图图2.24 电路开路的示意图电路开路的示意图 上一页下一页返 回 2.4.3 2.4.3 短路短路 电源短路时的特征可用下列各式表示：电源短路时的特征可用下列各式表示： u=0 i=is=e/r0 图图2.25 电路短路的示意图电路短路的示意图 上一页下一页返 回 例2-7 图图2.26所示的电路可用来测量电源的所示的电路可用来测量电源的 电动势电动势e和内阻和内阻r0。图中，。图中，r1=2.6 ， r2=5.5 。当开关。当开关s1闭合、闭合、s2断开时，安培计断开时，安培计 读数为读数为2a；当开关

23、；当开关 s1断开、断开、s2闭合时，安培闭合时，安培 计读数为计读数为1a。试求。试求e和和r。 上一页下一页返 回 图图2.26 例例2-7的电路的电路 上一页下一页返 回 解： e=i1(r1+r0) e=i2(r2+r0) 联立以上两式可得：联立以上两式可得： 所以：所以： e=2(2.6+0.3)=5.8v 3 . 0 12 26 . 25 . 51 ii riri r 21 1122 0 上一页下一页返 回 2.5 2.5 电路元件特性方程电路元件特性方程 直流电路中，直流电路中， u=ir 交流电路中，交流电路中， u=ir 图图2.27 电阻负载电路电阻负载电路 上一页下一页返

24、 回 2.5.2 2.5.2 电容元件特性方程电容元件特性方程 图图2.28中电容元件的元件特性方程为：中电容元件的元件特性方程为： 图图2.28 电容负载电路电容负载电路 dt du ci 上一页下一页返 回 2.5.3 2.5.3 电感元件特性方程电感元件特性方程 图图2.29中电感的元件特性方程为：中电感的元件特性方程为： 图图2.29 电感负载电路电感负载电路 dt di lu 上一页下一页返 回 实训四：基尔霍夫定律的验证实训四：基尔霍夫定律的验证 一、实训目的 1.掌握万用表测量电流、电压方法。掌握万用表测量电流、电压方法。 2.掌握基尔霍夫定律。掌握基尔霍夫定律。 二、原理说明

25、上一页下一页返 回 图图2.30 实训电路原理图实训电路原理图 上一页下一页返 回 三、操作步骤 1.调节稳压电源，使其输出电压为调节稳压电源，使其输出电压为9v，关断，关断 电源待用。电源待用。 2.按图按图2.30实训电路原理图接线。实训电路原理图接线。 3.经教师检查后接通电源，用万用表测电压经教师检查后接通电源，用万用表测电压 及各支路电流，并将结果填入表及各支路电流，并将结果填入表2-3中。中。 表表2-3 2-3 实训电路测量结果记录表实训电路测量结果记录表 uab（v）ubc（v）uac（v） i（ma） i1（ma）i2（ma） 上一页下一页返 回 四、分析思考 1.分析实训电

26、路中各段电压的关系。分析实训电路中各段电压的关系。 2.分析实训电路中各电流的关系。分析实训电路中各电流的关系。 上一页下一页返 回 2.6 2.6 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 图图2.31 多回路直流电路多回路直流电路 上一页下一页返 回 图图2.31中有三条支路：中有三条支路：ab、acb和和adb；两个；两个 节点：节点：a和和b；三个回路：；三个回路：adbca、abca和和 abda。 1.支路支路(branch)无分支的一段电路。支路中无分支的一段电路。支路中 各处电流相等，称为支路电流。各处电流相等，称为支路电流。 2.节点节点(node)三条或三条以上支路的联接点。三条或三条以上

27、支路的联接点。 3.回路回路(loop)由一条或多条支路所组成的闭由一条或多条支路所组成的闭 合电路。合电路。 上一页下一页返 回 2.6.1 2.6.1 基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（kclkcl） 在图在图2.31所示的电路中，对节点所示的电路中，对节点a可以写出：可以写出： i1+i2=i3 或将上式改写成：或将上式改写成： i1+i2-i3=0 即即 i=0 上一页下一页返 回 例2-8 图图2.32所示的闭合面包围的是一个所示的闭合面包围的是一个 三角形电路，它有三个节点。求流入闭三角形电路，它有三个节点。求流入闭 合面的电流合面的电流ia、ib、ic之和是多少？之和是多少？

28、图图2.32 2.32 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律应用于闭合面应用于闭合面 上一页下一页返 回 解：应用基尔霍夫电流定律可列出应用基尔霍夫电流定律可列出 ia=iab-ica ib=ibc-iab ic=ica-ibc 上列三式相加可得上列三式相加可得 ia+ib+ic=0 或或 i=0 可见，在任一瞬时，通过任一闭合面的电可见，在任一瞬时，通过任一闭合面的电 流的代数和也恒等于零。流的代数和也恒等于零。 上一页下一页返 回 例2-9 一个晶体三极管有三个电极，各极电流一个晶体三极管有三个电极，各极电流 的方向如图的方向如图2.33所示。各极电流关系如何？所示。各极电流关系如何？ 图图2

29、.33 晶体管电流流向图晶体管电流流向图 上一页下一页返 回 解：晶体管可看成一个闭合面，则：晶体管可看成一个闭合面，则：ie=ib+ic 上一页下一页返 回 例2-10 两个电气系统若用两根导线联接，如图两个电气系统若用两根导线联接，如图 2.34 (a)所示，电流所示，电流i1和和i2的关系如何？若用一的关系如何？若用一 根导线联接，如图根导线联接，如图2.34 (b)所示，电流所示，电流i是否为是否为 零？零？ 图图2.34 两个电气系统联接图两个电气系统联接图 上一页下一页返 回 解：将将a电气系统视为一个广义节点，对图电气系统视为一个广义节点，对图 2.34(a)：i1=i2 ，对图

30、，对图2.34(b)：i=0。 上一页下一页返 回 2.6.2 基尔霍夫电压定律（kvl） 基尔霍夫电压定律是用来确定构成回路中 的各段电压间关系的。对于图2.35所示的电路， 如果从回路adbca中任意一点出发，以顺时针方 向或逆时针方向沿回路循行一周，则在这个方向 上的电位升之和应该等于电位降之和，回到原来 的出发点时，该点的电位是不会发生变化的。此 即电路中任意一点的瞬时电位具有单值性的结果。 上一页下一页返 回 图图2.35 回路回路 上一页下一页返 回 以图以图2.35所示的回路所示的回路adbca（即为图（即为图 2.31所示电路的一个回路）为例，图中电所示电路的一个回路）为例，图

31、中电 源电动势、电流和各段电压的正方向均源电动势、电流和各段电压的正方向均 已标出。按照虚线所示方向循行一周，已标出。按照虚线所示方向循行一周， 根据电压的正方向可列出：根据电压的正方向可列出： u1+u4=u2+u3 或将上式改写为：或将上式改写为： u1-u2-u3+u4=0 即即 u=0 （2-25） 上一页下一页返 回 就是在任一瞬时，沿任一回路循行方向就是在任一瞬时，沿任一回路循行方向 （顺时针方向或逆时针方向），回路中各段（顺时针方向或逆时针方向），回路中各段 电压的代数和恒等于零。如果规定电位升取电压的代数和恒等于零。如果规定电位升取 正号，则电位降就取负号。正号，则电位降就取负

32、号。 上一页下一页返 回 图图2.35所示的所示的adbca回路是由电源电动势回路是由电源电动势 和电阻构成的，上式可改写为：和电阻构成的，上式可改写为： e1-e2-i1r1+i2r2=0 或或 e1-e2=i1r1-i2r2 即即 e= (ir) 上一页下一页返 回 图图2.36 基尔霍夫电压定律的推广应用基尔霍夫电压定律的推广应用 上一页下一页返 回 对图对图2.36(a)所示电路（各支路的元件是任意的）可列所示电路（各支路的元件是任意的）可列 出出 u=uab-ua+ub=0 或或 uab=ua-ub （2-27） 对图对图2.36(b)的电路可列出的电路可列出 u=e-ir0 （2-

33、28） 列电路的电压与电流关系方程时，不论是应用列电路的电压与电流关系方程时，不论是应用 基尔霍夫定律或欧姆定律，首先都要在电路图上标基尔霍夫定律或欧姆定律，首先都要在电路图上标 出电流、电压或电动势的正方向。出电流、电压或电动势的正方向。 上一页下一页返 回 例2-11 在图在图2.37所示电路中，已知所示电路中，已知u1=10v， e1=4v，e2=2v，r1=4 ， r2=2 ，r3=5 ， 1、2两点间处于开路状态，试计算开路电压两点间处于开路状态，试计算开路电压 u2。 上一页下一页返 回 图图2.37 例例2-11的电路图的电路图 上一页下一页返 回 解：对左回路应用基尔霍夫电压定

34、律列出：对左回路应用基尔霍夫电压定律列出： e1=i(r1+r2)+u1 得得 再对右回路列出：再对右回路列出： e1-e2=ir1+u2 得得 u2=e1-e2-ir1=4-2-(-1)4=6v a1 24 104 rr ue i 21 11 上一页下一页返 回 2.7 2.7 电路中电位的计算电路中电位的计算 例2-12 在图在图2.38所示的电路中，已知所示的电路中，已知c点接点接 地地,r1=r2=r3=1，e1=e2=2v，i1=-1a， i3=3a，求，求va、vb的值。的值。 图图2.382.38 例例2-122-12的电路图的电路图 上一页下一页返 回 解：i2=i3-i1=3

35、-（-1）=4a va=-i2r2+e1+i1r1=-41+2+(-1)1=-3v vb=-e2+i3r3+e1+i1r1=-2+31+2+(- 1)1=2v 上一页下一页返 回 2.8 2.8 电路中的功率平衡电路中的功率平衡 1电做的功（简称电功）电做的功（简称电功）w=qu=uit 2电功率电功率 p=w/t=uit/t=ui p=u2/r=i2r 3电流热效应电流热效应q=i2rt 4额定值：在给定的工作条件下正常运行而额定值：在给定的工作条件下正常运行而 规定的正常容许值规定的正常容许值 上一页下一页返 回 例2-13 有一有一220v、60w的电灯，接在的电灯，接在220v的的 直

36、流电源上，试求通过电灯的电流和电灯在直流电源上，试求通过电灯的电流和电灯在 220v电压下工作时的电阻。如果每晚用电压下工作时的电阻。如果每晚用3h(小小 时时)，问一个月消耗电能多少？，问一个月消耗电能多少？ 上一页下一页返 回 解： i=p/u=60/220=0.273a r=u/i=220/0.273=806 电阻也可用下式计算：电阻也可用下式计算： r=p/i2或或r=u2/p。 一个月消耗的电能也就是所做的功为：一个月消耗的电能也就是所做的功为： w=pt=60330=0.0690=5.4kwh 可见，功的单位是可见，功的单位是kwh，俗称，俗称“度度”。常。常 用的电度表就是测量电

37、能的仪表。用的电度表就是测量电能的仪表。 上一页下一页返 回 例2-14 有一额定值有一额定值为为5w、500 的线绕电的线绕电 阻，其额定电流为多少？在使用时电压阻，其额定电流为多少？在使用时电压 不得超过多大的数值不得超过多大的数值 解：根据功率和电阻可以求出额定电流，根据功率和电阻可以求出额定电流， 即即 在使用时电压不得超过在使用时电压不得超过 u=ir=0.1500=50v a r p i1 . 0 500 5 上一页下一页返 回 因此，在选用电阻时不能只提出电阻值的因此，在选用电阻时不能只提出电阻值的 大小，还要考虑电流有多大，而后提出功率。大小，还要考虑电流有多大，而后提出功率。

38、 现在我们来讨论电路中的功率平衡问题。现在我们来讨论电路中的功率平衡问题。 式（式（2-28）中各项乘以电流）中各项乘以电流i，则得功率平衡式，则得功率平衡式 为：为： ui=ei-i2r0 p=pe-p 或或 pe = p +p 式中，式中，pe=ei，是电源产生的功率；，是电源产生的功率； p=ip=i2 2r r0 0，是电源内阻上损耗的功率；，是电源内阻上损耗的功率； p=ui，是电源输出的功率。，是电源输出的功率。 由此可知，电源产生的功率等于负载消耗由此可知，电源产生的功率等于负载消耗 的功率与内阻损耗的功率之和，即电路中的功的功率与内阻损耗的功率之和，即电路中的功 率是平衡的。率是平衡的。 上一页下一页返