初级电工基础1

1、第一单元第一单元直直 流流 电电 路路第一节第一节 电路及基本物理量电路及基本物理量一、电路和电路图一、电路和电路图1、电路的组成、电路的组成 电路就是电路就是电流的通路电流的通路，它是为了某种需要由某些电，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的。工设备或元件按一定方式组合起来的。 负载电源开关连接导线如图所示：电源的如图所示：电源的基本基本组成组成1、电源：、电源：是一种将非电能转换成电能的装置。是一种将非电能转换成电能的装置。（提供电能提供电能的装置）的装置）负载是负载是取用电能取用电能的装置，也就是的装置，也就是用电设备用电设备。2、负载负载：3、联接导线联接导线：用来

2、连接电源与负载，构成电流通路的用来连接电源与负载，构成电流通路的传输环节传输环节 4、开关开关：接通或断开电路的接通或断开电路的控制元件控制元件 电源开关连接导线负载实际电路实际电路电路图电路图2、电路图电路图负载电源开关连接导线ISRL+ UUS+_R0 将将实际电路实际电路抽象成一些理想化的模型，用统一规定的抽象成一些理想化的模型，用统一规定的图形符号图形符号画出的电路模型图称为电路图。画出的电路模型图称为电路图。部分电工图形符号部分电工图形符号3、电路的三种状态、电路的三种状态通路：通路：就是电源与负载构成的闭合回路，电路中有电流通过，就是电源与负载构成的闭合回路，电路中有电流通过，电路

3、正常工作。电路正常工作。（开关（开关SA接到位置接到位置“3”时）时）开路：开路：又称又称断路断路，就是电源与负载未接成闭合回路，电，就是电源与负载未接成闭合回路，电路中没有电流通过。路中没有电流通过。（开关（开关SA接到位置接到位置“2”时）时）短路：短路：就是电源未经负载而直接由导线（导体）构成通路，就是电源未经负载而直接由导线（导体）构成通路，电路中电流比通路时大得多，可能烧坏电源和其他设备。电路中电流比通路时大得多，可能烧坏电源和其他设备。 （开关（开关SA接到位置接到位置“1”时）时）rGBAVRSA123通路通路rGBAVRSA123开路开路rGBAVRSA123短路短路短路短路可

4、分为可分为有用短路有用短路和和故障短路故障短路，故障短路故障短路往往会造成往往会造成电路中电流过大，使电路无法正常工作，电路中电流过大，使电路无法正常工作，严重的会产生严重的会产生事故事故开路开路也分为也分为正常开路正常开路和和故障开路故障开路。如不需要电路工作时，把。如不需要电路工作时，把电源开关打开为正常开路电源开关打开为正常开路；而；而灯丝烧断，导线断裂产生的开灯丝烧断，导线断裂产生的开路为故障开路路为故障开路，它使电路不能正常工作。，它使电路不能正常工作。关于短路与开路的说明关于短路与开路的说明二、电路的物理量二、电路的物理量1、电流、电流a) 电流的形成电流的形成电荷的电荷的定向定向

5、有规则的有规则的移动移动称为称为电流电流。移动的电荷移动的电荷又称又称载流子载流子。b) 电流的方向电流的方向习惯上习惯上规定规定以以正电荷移动的方向正电荷移动的方向为为电流的方向电流的方向。i i当解得的电流为当解得的电流为正值正值时，说明电流的时，说明电流的实际方向与参考方向一实际方向与参考方向一致致；I = 1AI = -1A 当某段电路中电流的方向难以判断时，可先任意假定电流的当某段电路中电流的方向难以判断时，可先任意假定电流的参考方向参考方向（也称正方向），然后列方程求解。（也称正方向），然后列方程求解。c) 电流的电流的参考方向参考方向与与实际方向实际方向反之反之，解得的电流为负值

6、时，说明电流的，解得的电流为负值时，说明电流的实际方向与参考方实际方向与参考方向相反向相反。注：注： 参考方向一经选定参考方向一经选定，在电路分析和计算过程中，在电路分析和计算过程中，不能随意更改不能随意更改d) 电流的大小电流的大小 通常通常规定规定单位时间单位时间内内通过导体横截面的电量通过导体横截面的电量来表示来表示电流电流的大小，以字母的大小，以字母I I 表示。表示。 式中：式中：电量电量（q）的单位是）的单位是C(库仑库仑)，时间时间( t )的单位是的单位是s（秒秒），那么），那么电流电流( I )的单位是的单位是A（安培安培）。）。 电流常用的单位还有电流常用的单位还有kAkA

7、、mAmA、AA，其换算关系是：，其换算关系是：1kA=1x103A 1A=1x103mA 1mA=1x103A tqI =（2 2）电流表必须串接到被测量的电路中。电流表必须串接到被测量的电路中。（1 1）对交、直流电流应分别使用交流和对交、直流电流应分别使用交流和直流电流表测量。直流电流表测量。 （4 4）要合理选择电流表的量程。要合理选择电流表的量程。e)电流的测量：电流的测量：（3）直流电流表表壳接线柱上标明的）直流电流表表壳接线柱上标明的“+”、“-”记号，应和电路的极性相一记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针反转，既影响致，不能接错，否则指针反转，既影响正常测量，又容易损

8、坏电流表。正常测量，又容易损坏电流表。 电流大小的测量使用电流表（安电流大小的测量使用电流表（安培表）进行测量，测量时应注意：培表）进行测量，测量时应注意：如果一时如果一时无法估计无法估计电流电流的大小，可先的大小，可先选用最大选用最大的量程的量程去测，当指针偏去测，当指针偏转转不到不到1/3刻度时刻度时，再，再改用较小的量程改用较小的量程去测，去测，以免烧坏电流表或测量以免烧坏电流表或测量不准不准2、电流密度、电流密度当当电流电流在导体的在导体的截面上均匀分布截面上均匀分布时，时，电流密度电流密度的定义是：的定义是：电流与导体截面积的比值电流与导体截面积的比值数学表达式：数学表达式：SIJ=

9、 式中：式中：电流密度电流密度（J）的单位是）的单位是 (A/mm2)，面积面积(S )的的单位是（单位是（mm2），那么），那么电流电流( I )的单位是的单位是A（安培安培）。）。教材教材P6例例1-1实际应用时可查手册实际应用时可查手册（见下页）（见下页） 由公式可知，导线允许通过的电流随导体截面由公式可知，导线允许通过的电流随导体截面不同而不同，当导体中通过的电流不同而不同，当导体中通过的电流超过超过允许电流时，允许电流时，导线将会发热，甚至造成事故。导线将会发热，甚至造成事故。注意注意国标国标GB4706.1-1992/1998规定的电线负载电流值（部分）规定的电线负载电流值（部分）

10、铜芯电线铜芯电线截面积截面积2.5 平方毫米平方毫米4平方毫米平方毫米6平方毫米平方毫米允许长期电流允许长期电流16A25A25A32A32A40A截面积截面积2.5 平方毫米平方毫米4平方毫米平方毫米6平方毫米平方毫米允许长期电流允许长期电流13A20A20A25A25A32A铝芯电线铝芯电线举例说明（供参考）：举例说明（供参考）：1、每台计算机耗电约为、每台计算机耗电约为200300W(约约11.5A)，那么，那么10台计算机就需要台计算机就需要一条一条2.5 平方毫米的铜芯电线供电。平方毫米的铜芯电线供电。 2、大、大3匹空调耗电约为匹空调耗电约为3000W(约约14A)，那么，那么1台

11、空调就需要单独的一条台空调就需要单独的一条2.5 平方毫米的铜芯电线供电。平方毫米的铜芯电线供电。3、电压、电压5）对于负载来说，没有电流就没有电压，有电流就一定有电压，）对于负载来说，没有电流就没有电压，有电流就一定有电压，概概 述述1） 电路中两点间的电压具有惟一确定的数值。电路中两点间的电压具有惟一确定的数值。2） 电路中两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。电路中两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。3） 电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。4） 沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零

12、。沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零。电阻两端的电压叫电压降。电阻两端的电压叫电压降。物理意义：物理意义：当电场力将当电场力将1库仑库仑（C）的电荷量）的电荷量从从A点移动到点移动到B点点所作的功为所作的功为1焦耳焦耳（J）时，则该两点间）时，则该两点间 的电压为的电压为1伏特伏特（V）。）。数学表达式：数学表达式：QWABU=V10mV10V163=V10KV13=V10mV13= 式中：式中：电量电量（Q）的单位是）的单位是C(库仑库仑)，功，功( W )的单位是的单位是J（焦耳焦耳），那么），那么电压电压( U )的单位是的单位是V（伏特伏特）。）。 电压常用的单位还有电压

13、常用的单位还有kVkV、mVmV、V V，其换算关系是：，其换算关系是：a) 电压的大小电压的大小 电路中任意电路中任意A、B两点间的电压，在数值上等于两点间的电压，在数值上等于电场力电场力将将单单位正电荷位正电荷从从A点移动到点移动到B点点所所做的功做的功。b) 电压的方向电压的方向 当解得的电压为当解得的电压为正值正值时，说明电压的时，说明电压的实际方向与参考方向一致实际方向与参考方向一致；对负载而言对负载而言电流的的方向电流的的方向为电压的方向。（电压降方向）为电压的方向。（电压降方向）U = 1VU = -1V当某段电路中电压的方向难以判断时，可先任意假定电压的当某段电路中电压的方向难

14、以判断时，可先任意假定电压的参考方向参考方向（也称正方向），然后列方程求解。（也称正方向），然后列方程求解。当解得的电压为当解得的电压为负值负值时，说明电压的时，说明电压的实际方向与参考方向相反实际方向与参考方向相反。(a)(b)电压方向在电路中的表示方法：如图所示，可以用正、负极性表示，也可以用实线箭头表示（图如图所示，可以用正、负极性表示，也可以用实线箭头表示（图a ）(a)(b)当然也可用双下标表示，如当然也可用双下标表示，如 UAB 表示电压的方向是由表示电压的方向是由A指向指向B （图（图b ）。）。ABUAB 电压大小的测量使用电电压大小的测量使用电压表（伏特表）进行测量，压表（伏

15、特表）进行测量，测量时应注意：测量时应注意：（4 4）要合理选择电压表的量程。要合理选择电压表的量程。（1 1）对交、直流电压应分对交、直流电压应分别使用交流电压表和直流电别使用交流电压表和直流电压表测量。压表测量。c)电压的测量电压的测量 （2）电压表必须并联在被测量电路的两端。）电压表必须并联在被测量电路的两端。 （3）直流电压表表壳接线柱上标明的）直流电压表表壳接线柱上标明的“+”、“-”记号，记号，应和被测两点的电位相一致，即应和被测两点的电位相一致，即“+”端接高电位，端接高电位，“-”端端接低电位，不能接错，否则指针反转，并会损坏电压表。接低电位，不能接错，否则指针反转，并会损坏电

16、压表。如果一时如果一时无法估计无法估计电压的大小，可先电压的大小，可先选选用最大的量程用最大的量程去测，当指针偏转去测，当指针偏转不到不到1/3刻度时刻度时，再，再改用较小的量程改用较小的量程去测，以免去测，以免烧坏电压表或测量不准烧坏电压表或测量不准4、电动势、电动势1.1.概念概念 2.2.电动势的电动势的单位单位 与电压相同，与电压相同， 也是也是V（伏特伏特）。3.3.电动势的方向在电源内部由负极指向正极电动势的方向在电源内部由负极指向正极 注：对于一个注：对于一个电源电源来说，即来说，即有电动势有电动势(E)又又有端电压有端电压(U)。电动势只存在于电源内部，电动势只存在于电源内部，

17、其方向由其方向由负负极极指向正指向正极极；而；而端电端电压压则是电源加在则是电源加在外电路两端的电压外电路两端的电压，其方向由，其方向由正正极极指向负指向负极极。 在电源内部在电源内部外力将单位正电外力将单位正电荷从电源的负极移动到电源正极荷从电源的负极移动到电源正极所做的功，所做的功，用符号用符号E 表示，数学表示，数学表达式为表达式为：E=W外外 / Q 。UE直流电动势的两种图形符号直流电动势的两种图形符号三、电阻和电阻率（三、电阻和电阻率（P8）1、电阻元件、电阻元件a)电阻的定义：物体对电流的阻碍作用，称为该物体的电阻的定义：物体对电流的阻碍作用，称为该物体的电阻，用电阻，用 符号符

18、号R表示。表示。b)电阻的单位：在国际单位制中，电阻的单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆电阻的单位是欧姆（） 在实际使用时，还会用到千欧（在实际使用时，还会用到千欧（K）和兆欧（）和兆欧（M）等）等较大的单位，它们之间的换算关系是：较大的单位，它们之间的换算关系是：=6310K10M1=310K1电阻的单位的换算电阻的单位的换算2、电阻的计算公式：、电阻的计算公式：SlR=l金属导体的长度，单位为米（金属导体的长度，单位为米（m）S金属导体的横截面积，单位为平方毫米（金属导体的横截面积，单位为平方毫米（mm2）式中式中 材料的材料的电阻率电阻率，单位为，单位为欧姆欧姆米米（ m）P8 例例

19、1-2电阻率小电阻率小、容易导电的物体称为、容易导电的物体称为导体导体；电阻率大电阻率大，不容易导，不容易导电的物体称为电的物体称为绝缘体绝缘体；导电能力介于；导电能力介于导体和绝缘体之间导体和绝缘体之间的物的物体称为体称为半导体半导体 。用万用表测量电阻用万用表测量电阻测量时注意以下几点：测量时注意以下几点： 1. 准备测量电路中的电阻时应先切断电源，切不可带电测量。准备测量电路中的电阻时应先切断电源，切不可带电测量。 2.首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后调零首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后调零即将两支表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。即将两支表笔相触，旋

20、动调零电位器，使指针指在零位。 3. 测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。人体电阻，引起测量误差。 4测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开。测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开。资料：人体电阻、安全电流、安全电压资料：人体电阻、安全电流、安全电压人体电阻人体电阻 人体电阻不是一个固定的数值，一般在干燥环境中，人体电阻大约在2千欧-20兆欧范围内；皮肤出汗时，约为lk左右；皮肤有伤口时，约为800左右。一般情况下，人体电阻可按1K2K考虑。安全电流安全电流通常人体对0.5毫安以下的工频电流一般是没有感

21、觉的。在装有防止触电的保护装置的场合，人体允许的工频电流约30毫安；在空中在空中，可能因造成严重二次事故的场合，人体允许的工人体允许的工频电流应按不引起强烈痉挛的频电流应按不引起强烈痉挛的5毫安毫安考虑。考虑。 安全电压：安全电压：安全电压是以人体允许电流与人体电阻的乘积为依据而确定的。 1、42伏（空载上限小于等于50伏）：可供有触电危险的场所使用的手持式电动工具等场合下使用；2、36伏（空载上限小于等于43伏）：可在矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯等场合下使用；3、24伏、12伏、6伏（空载上限分别小于或等于29伏、15伏、8伏）：三档可供某些人体可能偶然触及的带电体的设备选用。在大型锅炉

22、内工作、金属容器内工作或者在发器内工作，在大型锅炉内工作、金属容器内工作或者在发器内工作，为了确保人身安全一定要使用12伏或6伏低压行灯。当电气设备采用24伏以上安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的。其电路必须与大地绝缘。第二节第二节 欧姆定律欧姆定律一、部分电路欧姆定律一、部分电路欧姆定律式中式中 I导体中的电流，导体中的电流，A； U 导体两端导体两端 的电压，的电压，V； R导体的电阻，导体的电阻，。 在在不包含电源不包含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体的电路中，流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即 I=U/R

23、 。理解：对于电阻负载而言，理解：对于电阻负载而言，没有电流就没有电压，有没有电流就没有电压，有电压就一定有电流电压就一定有电流，电阻两端的电压也叫，电阻两端的电压也叫电压降电压降GBURI P10 例例1-4 有一个有一个量程量程为为 300V（即测量范围是（即测量范围是0300V）的电压表，它的的电压表，它的内阻内阻 R0 为为 40k 。用它测量电压时，允许。用它测量电压时，允许流过的最大电流是多少？流过的最大电流是多少？7.5mA0.0075A104030030=RUIP9 例例1-3二、全电路欧姆定律二、全电路欧姆定律 在全电路在全电路(含源电路含源电路)中中电流电流强度强度与与电源

24、的电源的电动势成正比电动势成正比，与与整个电路的整个电路的内、外电阻之和成反内、外电阻之和成反比比。其数学表达式为。其数学表达式为rREI=式中式中 E电源的电动势，电源的电动势，V； R外电路（负载）电阻，外电路（负载）电阻， ； r内电路电阻，内电路电阻， ； I 电路中的电流，电路中的电流，A。全电路全电路是是含有电源的闭合电路含有电源的闭合电路。电源内部电源内部的电路称为的电路称为内电路内电路。电源内。电源内部的电阻称为部的电阻称为内电阻内电阻，简称内阻。，简称内阻。电源外部的电路电源外部的电路称称外电路外电路，外电路中的，外电路中的电阻称为电阻称为外电阻外电阻。式中 U外外电源向外电

25、路输出的电压，又称电源的端电源向外电路输出的电压，又称电源的端 电电 压，压，V；U内内电源内阻的电压降，电源内阻的电压降，V。 全电路欧姆定律又可表述为：电源的全电路欧姆定律又可表述为：电源的电动势电动势在数值在数值上上等于等于闭合电路中闭合电路中内外电路电压降之和内外电路电压降之和。由式由式 可得：可得：E = IR+Ir = U外外+U内内rREI=三、电路的三种状态三、电路的三种状态1 1、通路：、通路：就是电源与负载构成的闭合回路，电路中有电流就是电源与负载构成的闭合回路，电路中有电流通过，电路正常工作。通过，电路正常工作。（开关（开关SA接到位置接到位置“3”时）时）rGBAVRS

26、A123IrEUEU=内外端电压随输出电流的增大端电压随输出电流的增大 而而 下下降。降。这种电源端电压随输出（负这种电源端电压随输出（负载）电流的变化关系载）电流的变化关系 ，称为，称为电源电源的外的外特性。特性。电源的外特性电源的外特性得：当电源得：当电源具有一定值的内阻时具有一定值的内阻时，端电压端电压总是总是小于小于电源电源电动势电动势；当电源电动势和内阻一定时，当电源电动势和内阻一定时，由由2、开路：开路：又称又称断路断路，就是电源与负载未接成闭合回路，就是电源与负载未接成闭合回路，电路中没有电流通过。电路中没有电流通过。（开关（开关SA接到位置接到位置“2”时）时）3、短路：、短路

27、：就是电源未经负载而直接由就是电源未经负载而直接由导线（导体）构成通路，电路中电流导线（导体）构成通路，电路中电流比通路时大得多，可能烧坏电源和其比通路时大得多，可能烧坏电源和其他设备。他设备。 （开关（开关SA接到位置接到位置“1”时）时）rGBAVRSA123IrEUEU=内外电源的外特性电源的外特性由由因为因为I = 0，所以，电源开路时，所以，电源开路时，端电压端电压等于等于电源电源电动势电动势，即：即：rGBAVRSA123因为因为R = 0， 所以，所以，通常电源内阻都很小，通常电源内阻都很小，故短路电流很大。故短路电流很大。例例1-6 P12 0=IR外UrREI=rEI =且由

28、且由得：得：EU=外第三节第三节 电阻的串联、并联、及混联电阻的串联、并联、及混联一、电阻的串联电路一、电阻的串联电路1、电阻串联的连接方式电阻串联的连接方式U1IUU2U3I1I2I3R1R2R32、电阻、电阻串联串联电路的特点：电路的特点：（1）通过各个电阻的电流相同，即：通过各个电阻的电流相同，即：I1=I2=I3=I4=.=In（In表示第表示第n个电阻中流过的电流）个电阻中流过的电流）(2) 串联电阻电路两端的总电压串联电阻电路两端的总电压U等于各串联电阻电压的等于各串联电阻电压的 代数和，即代数和，即:U=U1+U2+U3+U4+.+Un=niiUU1两个或两个以上电阻依次相连中间

29、无分支。两个或两个以上电阻依次相连中间无分支。(3)串联电阻电路的总电阻（等效电阻）串联电阻电路的总电阻（等效电阻）R等于各串联电阻等于各串联电阻阻值的代数和阻值的代数和 R=R1+R2+R3+.+Rn= Rii=1n(4)串联电阻电路中，各串联电阻电压与它们各自的阻值呈串联电阻电路中，各串联电阻电压与它们各自的阻值呈正比，即：正比，即：U1: U2 :U3 : :Un =R1: R2:R3: : RnU1IUU2U3I1I2I3R1R2R3IUR（电阻越大两端的电压越高）（电阻越大两端的电压越高）应用应用（1 1）用几个电阻串联以获得较大的电阻。）用几个电阻串联以获得较大的电阻。（2 2）采

30、用几个电阻串联构成分压器，使同一电源能供）采用几个电阻串联构成分压器，使同一电源能供给几种不同数值的电压。给几种不同数值的电压。 （教材（教材P13 图图1-18）（3 3）当负载的额定电压低于电源电压时，可有串联电）当负载的额定电压低于电源电压时，可有串联电阻的方法负载接入电源。（教材阻的方法负载接入电源。（教材P13 P13 例例1-71-7）（4 4）限制和调节电路中电流的大小。）限制和调节电路中电流的大小。（5 5）扩大电压表的量程。）扩大电压表的量程。 （教材（教材P14 P14 例例1-81-8）（教材（教材P13 P13 例例1-71-7）如图所示，要使弧光灯正常工作，须如图所示

31、，要使弧光灯正常工作，须供给供给 40V的电压和的电压和10A 的电流，现电源的电压为的电流，现电源的电压为100V，问应串联多大阻值的电阻？（不计电阻的功率）问应串联多大阻值的电阻？（不计电阻的功率） 解：解：根据题意可知，串联后根据题意可知，串联后的电阻应承受的电压为：的电阻应承受的电压为： 100-40=60 V这样，才能保证弧光灯这样，才能保证弧光灯所需的工作电压。所需的工作电压。根据欧姆定律根据欧姆定律IRU =得需串联的电阻为：得需串联的电阻为：610602=IUR解：解： 根据题意可知，当表头满根据题意可知，当表头满刻度时，表头两端电压为刻度时，表头两端电压为Ua 。V 0.51

32、010105036aaa=RIU 可见，用这个表头测量大于可见，用这个表头测量大于0.5V的电压会烧坏表头，需串联的电压会烧坏表头，需串联分压电阻，以扩大测量范围。设分压电阻，以扩大测量范围。设量程扩大到量程扩大到10V需要串入的电阻需要串入的电阻为为Rx 。k 19010500.5106aaaxx=IUUIUR（教材（教材P14 P14 例例1-81-8）如图所示为一个万用表的表头，它的如图所示为一个万用表的表头，它的等效内阻等效内阻 为为 ，满刻度电流为，满刻度电流为 ，若，若改装成量程为改装成量程为10V的电压表，则应串联多大的电阻？的电压表，则应串联多大的电阻？A50a=Ik 10a=

33、R例例 如如图图为某万用表直流电压挡等效电路，其表头内阻为某万用表直流电压挡等效电路，其表头内阻Rg=3K，满偏电流，满偏电流Ig=50A，各挡电压量程分别为，各挡电压量程分别为U1=2.5V，U2=10V，U3=50V，U4=250V，U5=500V， 试求试求:各分压电阻各分压电阻R1、R2、R3、R4、R5的大小。的大小。解：由于解：由于UR1=U1- -Ug=U1- -IgRg，IR1=I R2 Ig=I，所以，所以=K47105010501035 . 2663ggg1R1R11IRIUIURRgR1R3R2R4R52.5V10V50V250V500VUg同理同理可得可得=KIUUIU

34、R800105010506g23R3R33=MIUUIUR41050502506g34R4R44=MIUUIUR510502505006g45R5R55=KIUUIUR15010505 . 2106g12R2R22RgR1R3R2R4R52.5V10V50V250V500VUg二、电阻的并联电路二、电阻的并联电路1、电、电阻阻并联的连接方式：并联的连接方式：两个或两个以上电阻接在相同两个或两个以上电阻接在相同的两点之间，承受同一电压。的两点之间，承受同一电压。U1UR1R2R3I3I2I1IU1U12、并联电阻电路的特点：、并联电阻电路的特点：（1）并联电阻电路中，各并联电阻的端电压相同，即并

35、联电阻电路中，各并联电阻的端电压相同，即 U= U1=U2=U3=U4=.=Un（Un表示第表示第n个电阻的端电压）个电阻的端电压）（2）总电流）总电流 I 等于各等于各支路支路( (电阻电阻) )电同流电同流的代数和，即的代数和，即=niiII1I=I1+I2+I3+.+In或或综合（综合（1）（）（2）可得（可得（3）（下页）（下页）2、并联电阻电路的特点：、并联电阻电路的特点：（3）并并联电阻电路的总电阻（等效电阻）联电阻电路的总电阻（等效电阻）R的倒数等于各的倒数等于各并并联电联电 阻倒数之和，即：阻倒数之和，即：（4）并并联电阻电路中，流过各联电阻电路中，流过各并并联电阻的电流与它们

36、各自的阻值联电阻的电流与它们各自的阻值 呈反比，即：呈反比，即： （电阻越小流过的电流越大）（电阻越小流过的电流越大） 并并联电阻电路的分联电阻电路的分流流特性在实际电路中也得到了广泛应用，特性在实际电路中也得到了广泛应用，如扩展如扩展电流表电流表量程等。量程等。=niinRRRRR12111111特特殊殊地：地：IRRInn总=nRR=总总nII总总n n=等效电阻等效电阻分流公式分流公式n个相同电阻并联个相同电阻并联2121RRRRR=总总等效电阻等效电阻分流公式分流公式总总1 1IRRRI212=总总2 2IRRRI211=两个电阻并联两个电阻并联应用应用（3 3）在电工测量中，经常在电

37、流表两端并接分流电阻，）在电工测量中，经常在电流表两端并接分流电阻，以扩大电流表的量程。以扩大电流表的量程。(P15 例例1-10)（1）凡是额定工作电压相同的负载都采用并联的工作方）凡是额定工作电压相同的负载都采用并联的工作方式。这样每个负载都是一个可独立控制的回路，任一负载式。这样每个负载都是一个可独立控制的回路，任一负载的正常启动或关断都不影响其他负载的使用。的正常启动或关断都不影响其他负载的使用。（2）用几个大电阻并联起来，获得较小的电阻。）用几个大电阻并联起来，获得较小的电阻。(P15 例例1-9)解：解：(P15 例例1-9)如图所示的并联电路中，求等效电阻如图所示的并联电路中，求

38、等效电阻 RAB 、总电流总电流 I 、各负载电阻上的电压、各负载电阻中的电流。、各负载电阻上的电压、各负载电阻中的电流。等效电阻等效电阻 RAB 为：为：236362121AB=RRRRR总电流总电流 I 为：为：6A212AB=RUI各负载上的电压为：各负载上的电压为：各负载中的电流为：各负载中的电流为：12V21=UUU2A36632121=RRIRI4A2612=III(P15 例例1-10)如图所示，已知某微安表的内阻为如图所示，已知某微安表的内阻为 Ra=3750 ，允许流过的最大电流允许流过的最大电流Ia= 40A 。现要用此微安表制作一个量。现要用此微安表制作一个量程为程为50

39、0mA的电流表，问需并联多大的分流电阻的电流表，问需并联多大的分流电阻 Rx ？解：解： 因微安表允许流过的因微安表允许流过的最大电流为最大电流为40A，用它测量，用它测量大于大于40A 的电流会将该电流的电流会将该电流表损坏，表损坏，可适当采用并联电可适当采用并联电阻的方法将表的量程扩大到阻的方法将表的量程扩大到500mA，让流过微安表的最让流过微安表的最大电流不超过大电流不超过40A ，其余电，其余电流从并联电阻中分流。流从并联电阻中分流。得得 0.310401050037501040636aaax=IIRIRxaaaa)(RIIRIU=由由例例 欲将一内阻欲将一内阻Rg=2K，满偏电流，

40、满偏电流Ig=80A的的表头，构表头，构 造成量程为造成量程为1 1mA的电流表，应如何实现？的电流表，应如何实现？解：可以利用并联电路的分流特性，在表头两端并联电阻解：可以利用并联电路的分流特性，在表头两端并联电阻R，R称为分流电阻，称为分流电阻，)(9 .173108010110210806336ggg=IIRIRIIRgRgIRgggRRIUU=gRIII=由：由：图图b b为两挡量程，为两挡量程，21II开关开关SA在在“2”位置时位置时，电阻，电阻 R2 与微安与微安表串联后再与分流电阻表串联后再与分流电阻 R1 并联，量程并联，量程较大，此时的电路图与图较大，此时的电路图与图a等效

41、。等效。闭路式分流器闭路式分流器扩大电流表量程的应用扩大电流表量程的应用(P16) 实际应用中，大多数直流电流实际应用中，大多数直流电流表采用闭路式分流器来扩大量程。表采用闭路式分流器来扩大量程。图图a a 为一挡量程；为一挡量程；图图b中中，开关，开关SA在在“1”位置时位置时，两个，两个分流电阻分流电阻 R1 与与 R2 串联串联后再与微安表后再与微安表并联，量程较小。并联，量程较小。例例 如如图图为某万用表直流电流挡等效电路，其表头内阻为某万用表直流电流挡等效电路，其表头内阻Rg=3.75K，满偏电流满偏电流Ig=40A，各挡电流量程分别为，各挡电流量程分别为I1=500mA，I2=10

42、0mA，I3=10mA，I4=1mA，I5=250A，I6=50A，试求各分流电阻试求各分流电阻 R1、R2、R3、R4、R5、R6的大小。的大小。R1Ig50AR4R3R2RgR5R6解：首先求出串联支路总电阻解：首先求出串联支路总电阻RS= R1+R2+R3+R4+R5+R6的取值，的取值，)(105 . 1104010501075. 3104046636g6ggg6gS=IIRIIIURA500mA 100mA 10mA2501mA当使用当使用I1=500mA电流挡时，电流挡时，除除R1以外的分流电阻以外的分流电阻(RS-R1)与表与表头串头串Rg 联后，再与联后，再与R1并联，并联，1

43、gS111g1S1g)(IRRRIRRRRRI=)(5 . 110500)1075. 3105 . 1 (1040)(33461gSg1=IRRIR500mAR1IgRgRsR1-由由分流公式可分流公式可得：得：500mAR1Ig50AR4100mAR3R210mARg250A1mAR5R6RS=1.5104同理可得：同理可得：当使用当使用I2=100mA电流挡电流挡时，除时，除R1+R2以外的分流电阻与表头以外的分流电阻与表头串联后，再与串联后，再与R1+R2并联，即：并联，即：)(65 . 110100)1075. 3105 . 1 (1040)(334612gSg2=RIRRIR)(5

44、.67)65 . 1 (1010)1075. 3105 . 1 (1040)()(3346213gSg3=RRIRRIR)(67575101)1075. 3105 . 1 (1040)()(33463214gSg4=RRRIRRIR)()(43215gSg5RRRRIRRIR=)(25. 2750105 . 2)1075. 3105 . 1 (10404346=K)(12)(54321S6=KRRRRRRR2gSg21)(IRRIRR=所以所以100mAR1IgRgR2RsR1-R2-500mAR1Ig50AR4100mAR3R210mARg250A1mAR5R6RS=1.5104三、电阻的混

45、联电路三、电阻的混联电路 既有电阻串联又有电阻并联的电既有电阻串联又有电阻并联的电路叫做路叫做电阻的混联电路电阻的混联电路。（4 4）按电阻串、并联的定义及有关计算）按电阻串、并联的定义及有关计算式计算。式计算。（1）在原图上给各电阻连接点上）在原图上给各电阻连接点上标注不同的字母，但与同一导线相标注不同的字母，但与同一导线相连的各连接点只能用同一字母。连的各连接点只能用同一字母。（2）在同一水平线上依次标出已命）在同一水平线上依次标出已命名的各点（端点代号标在左右两端）。名的各点（端点代号标在左右两端）。（3）将电阻依次填入相应的连接点间。）将电阻依次填入相应的连接点间。R1R3R2R6R4

46、I4II2I1I3ABCR5ER2UR1R4R3R5R6ABCD1、化简方法：化简方法：R3R2UR1R4R5R6ABCDR1ACBDR5R2R4R3R6ABCDR234R1R5R6R234= R2+R3+R4ABCDR1R5R2346R2346= R234R6ABR=R1+R2346+R5R2、计算举例：计算举例：ABCR1R3R2R4R6I4II2I1I3R5EABCR3R2R4R1ABCR12R4R12= R1R2R3ABRR=( R12+R3)R4R6IR5ER举例举例2接上例接上例电流的计算电流的计算R6IR5ERABCR1R3R2R4R6I4II2I1I3R5EABCR3R2R4R

47、146544)(RRRIERUIBA=65RRREI=43III=32121IRRRI=32112IRRRI=（R=( R12+R3)R4）教材教材P17 例例1-11、1-12第四节第四节 电功与电功率电功与电功率一、电功与电功率一、电功与电功率1、电功、电功电流所做的功，简称电流所做的功，简称电功电功（即电能），用字母（即电能），用字母W表示。表示。电流在一段电路上所作的功等于这段电路两端的电流在一段电路上所作的功等于这段电路两端的电压电压U、电路中的电路中的电流电流I和通电和通电时间时间t三者的三者的乘积乘积，即：，即：电功的计算电功的计算tRURtIUItW22=I电流电流 A （安培

48、）安培）， W 电功电功 J （焦耳）焦耳） t 时间时间 s （秒）秒）， 式中式中 U电压电压 V （伏特）伏特）， R 电阻电阻 （欧姆）欧姆）2、电功率、电功率电流在单位时间内所作的功称为电功率，用字母电流在单位时间内所作的功称为电功率，用字母P表示，表示，单位为单位为W。UItWp=根据欧姆定律，上式还可以写为根据欧姆定律，上式还可以写为RUPRIP22=或 在实际使用时，还会用到在实际使用时，还会用到千瓦千瓦（KW）和）和毫瓦毫瓦（mW）等）等单位，它们之间的换算关系是：单位，它们之间的换算关系是：W10Wm13=W10WK13=电功率的单位换算电功率的单位换算式中式中 p功率功率

49、 W （瓦特）瓦特）， W 电功电功 J （焦耳）焦耳） t 时间时间 s （秒）秒）， 对于对于 的讨论：的讨论：(教材教材 P18) RUPRIP22=或RUPRIP22=或（1）当用电器的）当用电器的电阻一定电阻一定时，由时，由可得：可得：电功率与电流的平方或电压的平方成正比电功率与电流的平方或电压的平方成正比。RIP2=（2）当流过用电器的）当流过用电器的电流一定电流一定时，由时，由可得：可得：电功率与电阻值成正比电功率与电阻值成正比，由于，由于串联电路串联电路各用电器各用电器流过同一电流，所以用电器的电阻越小，功率越小。流过同一电流，所以用电器的电阻越小，功率越小。RUP2=（3）当

50、用电器两端的）当用电器两端的电压一定电压一定时，由时，由可得：可得：电功率与电阻值成反比电功率与电阻值成反比，由于，由于并联电路并联电路各用电器各用电器两端的电压相同，所以用电器的电阻越小，功率越大。两端的电压相同，所以用电器的电阻越小，功率越大。举例：举例：A、甲、乙两盏灯的额定电压都变小、甲、乙两盏灯的额定电压都变小B、甲、乙两盏灯均能正常发光，甲灯比乙灯亮些、甲、乙两盏灯均能正常发光，甲灯比乙灯亮些C、甲、乙两盏灯均不能正常发光，乙灯比甲灯亮些、甲、乙两盏灯均不能正常发光，乙灯比甲灯亮些D、甲、乙两盏灯均不能正常发光，乙灯的实际电压比、甲、乙两盏灯均不能正常发光，乙灯的实际电压比甲的小甲的小把标有把标有“220V