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文档简介
1、上一内容下一内容回主目录O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术模块一电工技术模块一 电路的基本概念及基本定律电路的基本概念及基本定律(电路的初步认识)电路的初步认识)电工技术电工技术咸阳职业技术学院精品课件咸阳职业技术学院精品课件主讲:李锁牢上一内容下一内容回主目录O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术模块一电工技术模块一 电路的基本概念及基本定律电路的基本概念及基本定律(电路的初步认识)电路的初步认识)模块一 电路的基
2、本概念基本定律 任务(一):电路及基本物理量【学习目标学习目标】 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. 掌握电阻定律、欧姆定律、焦
3、耳定律,了解电阻与温掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律,了解电阻与温 度的关系。度的关系。上一内容下一内容回主目录O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术模块一电工技术模块一 电路的基本概念及基本定律电路的基本概念及基本定律(电路的初步认识)电路的初步认识)一、电路的基本结构一、电路的基本结构 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。它是为了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某种需要由电工设备或元件按一定方式组合起来的。 2.典型的生产任务:电路的结构
4、形式和所能完成的任务是典型的生产任务: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。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原理图照明电路原理图上一内容下一内容回主目录O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术模块一电工技术模块一 电路的基本概念及基本定律电路的基本概念及基本定律(电路的初步认识)电路的初步认识)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上一内容下一内容回主目录O返回咸阳职业技术学院咸阳职业技术
5、学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG电工技术模块一电工技术模块一 电路的基本概念及基本定律电路的基本概念及基本定律(电路的初步认识)电路的初步认识)电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回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、按钮熔断线
6、、控制和保护电路的元件,开关、按钮熔断器、接触器、各种继电器等器、接触器、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)电源电源( (供能元件供能元件) ):把其把其他他形式的能转化为电能的装置形式的能转化为电能的装置(产生(产生电能的装置)。如:电能的装置)。如:发电机、发电机、干电池、蓄电池等干电池、蓄电池等。(2)负载负载( (耗能元件耗能元件) ):把其把其他他形式的能转化为电能的装置形式的能转化为电能的装置。如:如:发电机、发电机、干电池、蓄电池等。干电池、蓄电池等。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定
7、律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 各种蓄电池和干电池由化学能转换成电能。电电源源电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 汽轮发电机和风力发电机将机械能转换成电能。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG
8、 VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回电源电源: 提供提供电能的装置电能的装置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.输电线输电线负载负载: 取用取用电能的装置电能的装置中间环节:中间环节:传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回信号源信号源: 提供信息提供信息
9、放大放大器器扬声器扬声器话筒话筒信号处理:信号处理:放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等直流电源直流电源: 提供能源提供能源负载负载 电源或信号源的电压或电流称为激励,它推动电路电源或信号源的电压或电流称为激励,它推动电路工作;由激励所产生的电压和电流称为响应。工作;由激励所产生的电压和电流称为响应。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回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
10、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工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回二、电路的状态二、电路的状态1通路(闭路):电路各部分联接成闭合回路,有电流通通路(闭路):电路各部分联接成闭合回路,有电流通过。过。电气设备或元器件获得一定的电压和电功率,进行能量转电气设备或元器件获得一定的电压和电功率,进行能量转换。换。2开路(断路):电路断开,电路中无电流通过开路(断路):电路断开,电路中无
11、电流通过,也称为也称为空载。空载。下图中开关下图中开关 S 闭合时闭合时为通路;为通路; S 断开时为开路。断开时为开路。I = 0;R0I = U0 = 0根据根据 U = E E - - R0I U = E PS = PL = P0 = 0电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回3短路(捷路):短路(捷路):电源两端或电路中某些部分被导线直相电源两端或电路中某些部分被导线直相连接,连接,短路时电流很大,会
12、损坏电源和导线,应尽量避免。短路时电流很大,会损坏电源和导线,应尽量避免。输输出电流过大对电源来说属于严重过载,如没有保护措施,电源出电流过大对电源来说属于严重过载,如没有保护措施,电源或电器会被烧毁或发生火灾,所以通常要在电路或电气设备中或电器会被烧毁或发生火灾,所以通常要在电路或电气设备中安装安装熔断器、保险丝熔断器、保险丝等保险装置,以避免发生短路时出现不良等保险装置,以避免发生短路时出现不良后果。后果。图中电源短接时为短路。图中电源短接时为短路。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOC
13、ATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回故障电路断路:短路:电 源 短 路电路被切断,没有电流通过电路中电流很电路中电流很大,会烧坏电大,会烧坏电源,引起火灾源,引起火灾被短路的用电被短路的用电器不能工作器不能工作用电器短路电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回三、电路模型三、电路模型1电路图电路图: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
14、路连接情况的图。(如下图(如下图) 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,并近似看成将实际电器元件,只考虑其主要物理性质,并近似看成理理想元件想元件,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;实际电器元件的模型表示,构成了电路模型实际电器元件的模型表示,构成了电路模型电路图。电路图。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:一个由导线绕制的例如:一个由导线绕制的线圈就有几种模型形式。线圈就有几种模型形式。实实际际线线圈圈电工技术(模块一电工技术(模块一
15、电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 电路是由电特性相当复杂的器件组成的,为了便于使用数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,可将电路实体中的各种电器设备和元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特性的理想元件器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件( (模型模型) )来代来代替,而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考替,而对它的实际上的结构、
16、材料、形状等非电磁特性不予考虑。虑。理想元件理想元件 理想电路元件主要有电阻元件、理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元电感元件、电容元件和电源元件等。件等。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回理想无源元件理想电源元件由实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
17、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电路模型型。理想电路元件理想电路元件电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回理想电阻元件(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工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院
18、咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回理想电路元件理想电路元件(一)理想无源元件(一)理想无源元件返回理想无源元件1 1、理想电阻元件、理想电阻元件13电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回(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电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念
19、及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回3 3、理想电感元件、理想电感元件15返回理想无源元件电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回理想电压源(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
20、的作用理想电源元件的两种工作状态电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回返回理想电源元件1 1、理想电压源(恒压源)、理想电压源(恒压源)特点特点17电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回(二)理想电源元件(二)理想电源元
21、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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回(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
22、源(恒流源)特点特点18电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回返回理想电源元件2 2、理想电流源(恒流源)、理想电流源(恒流源)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电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电
23、路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回返回理想电源元件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电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回20实际电源的模型实际电源的模型电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职
24、业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回例题: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电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATI
25、ONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 3作用作用:便于分析计算。:便于分析计算。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
26、考虑线圈匝与匝之间电容效应的模型容效应的模型电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回4.电路图部分常用符号电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回四、电路的基本物理量四、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
27、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。电流的电流的参考方向参考方向( (正方向正方向) )在进行电路分析时,预先假定的在进行电路分析时,预先假定的一个电流方向。一个电流方向。电流的实际方向与参考方向一致时电流的实际方向与参考方向一致时电流值为正电流值为正;反之为负。反之为负。 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
28、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(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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回六
29、、焦耳定律六、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 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。 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返
30、回 任务(二):欧姆定律的认识【学习目标学习目标】 1 1理解部分电路的欧姆定律;理解部分电路的欧姆定律; 2 2理解闭合电路的欧姆定律;理解闭合电路的欧姆定律; 3 3应用欧姆定律进行电路的分析计算。应用欧姆定律进行电路的分析计算。【重点难点重点难点】 1 1负载获得最大功率的条件;负载获得最大功率的条件; 2 2伏安法测电阻。伏安法测电阻。 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回一、部分电路欧姆定律一、
31、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。阻成反比。 3电功和电功和电功率电功率RURIUIP22 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回例例 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
32、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电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回二、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,与电路的总电阻成反
33、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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回0RREI式中: E电源电动势,单位是伏电源电动势,单位是伏特特
34、,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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATION
35、AL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回三、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工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回电源输出功率与外电路(负载)电阻的关系曲线 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学
36、院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 【例】【例】如图所示,直流电源的电动势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 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一
37、内容回主目录O返回 任务(三):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。 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回一、电阻的串联一、电阻的串联 电阻串联电路的特点 应用举例 电工技术(模块一电工技术(
38、模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回一、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:电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回3. 功率分配:功
39、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 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回应用举例 【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。 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。
40、电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念
41、及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 【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阻R?电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 解:解:如图2-9所示。 该电流表的电压量程为Ug = RgIg =
42、 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 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一
43、内容下一内容回主目录O返回二、电阻的并联二、电阻的并联1.电阻并联电路的特点2.应用举例电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回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 = =
44、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 ,电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 图 2-10 电阻的并联 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECH
45、NICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回应用举例 【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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容
46、回主目录O返回 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10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 ,电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIO
47、NAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 【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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 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, RRRIIggn
48、1g-nRR上例表明,将一只量程为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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回三、电阻的混联三、电阻的混联1.电阻混联电路分析步骤2.解题举例电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOC
49、ATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回一、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。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院X
50、IANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 【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电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回
51、主目录O返回 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、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, 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律
52、)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 【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 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 解解:首先整理清楚电路中电阻串、并联关系,并画出等效电路,如图2-15所示
53、。 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 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回【学习目标学习目标】 1、了解万用表的基本原理和设计组装方法;、了解万用表的基本原理和设计组装方法; 2、学会正确使用万用表;、学会正确使用万用表; 3、学习简单直流电源的制作、学习简单直流电源的制作 。【重点难点重点难点】 1 1万用
54、表的使用和组装。 任务(三):万用表的使用和组装电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回一、万用表的基本功能万用电表又叫做复用电表,通常称为万用表。它是一种可以测量多种电量的多量程便携式仪表,由于它具有测量的种类多,量程范围宽,价格低以及使用和携带方便等优点,因此广泛应用于电气维修和测试中。一般的万用表可以测量直流电压、直流电流、电阻、交流电压等,有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感以及晶体管的
55、值等。 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回二、万用表的基本原理 万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联分流等规律基础之上的。万用表的表头是进行各种测量的公用部分。表头内部有一个可动的线圈(叫做动圈),它的电阻Rg称为表头的内阻。动圈处于永久磁铁的磁场中,当动圈通有电流之后会受到磁场力的作用而发生偏转。固定在动圈上的指针随着动圈一起偏转的角度,与动圈中的电流成正比。当指针指示到表盘刻度的满标
56、度时,动圈中所通过的电流称为满偏电流Ig。Rg与Ig是表头的两个主要参数。 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回1.1. 直流电压的测量直流电压的测量 将表头串联一只分压电阻R,即构成一个简单的直流电压表,如图所示。电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COL
57、LEG上一内容下一内容回主目录O返回 测量时将电压表并联在被测电压Ux的两端,通过表头的电流与被测电压Ux成正比 gxRRUI 在万用表中,用转换开关分别将不同数值的分压电阻与表头串联,即可得到几个不同 的电压量程。 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 【例】【例】如图所示某万用表的直流电压表部分电路,五个电压量程分别是U1 2.5V,U2 10V,U3 50V,U4 250V,U5 500V,已知表头
58、参数Rg 3k ,Ig 50A。试求电路中各分压电阻R1、R2、 R3、R4、R5 。例题电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 解解:利用电压表扩大量程公式R (n-1) Rg ,其中n(Un/Ug),Ug RgIg 0.15V。 (1)求R1:n1 (U1/Ug) 16.67,R1 (n - 1) Rg 47 k (2)求R2:把Rg2 Rg R1 50 k视为表头内阻,n2 (U2/U1) 4,则 R
59、2 (n - 1) Rg2 150 k (3)求R3:把Rg3 Rg R1R2 200 k视为表头内阻,n3(U3/U2) 5,则 R3 (n - 1) Rg3 800 k 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 (4)求R4:把Rg4 Rg R1 R2 R3 1000 k视为表头内阻,n4 (U4/U3) 5,则 R4 (n -1) Rg4 4000 k 4M (5)求R5:把Rg5 Rg R1R2 R3
60、 R4 5M视为表头内阻,n5 (U5/U4) 2,则 R4 (n - 1) Rg5 5M 电工技术(模块一电工技术(模块一 电路的基本概念及基本定律)电路的基本概念及基本定律)咸阳职业技术学院咸阳职业技术学院XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEG上一内容下一内容回主目录O返回 2. 直流电流的测量直流电流的测量xgGIRRRI 将表头并联一只分流电阻R,即构成一个最简单的直流电流表,如图所示。 设被测电流为Ix ,则通过表头的电流与被测电流Ix成正比,即 分流电阻R由电流表的量程IL和表头参数确定 ggLgRIIIR-简单的直流电流表 电工技术(模块
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