电工基础第一章

1、真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。一一 欧文土地是以它的肥沃和收获而被估价的；才能也是土地，不过它生产的不是粮食，而是真理。如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。第一节闭合电路的欧姆定律一、电动势1 .电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。用符号E表示。2 .单位：伏特（V）一、/»1汪思点：3 1）电动势由电源本身决定，与外电路无关。4 2）电动势的规定方向：自负极通过电源内部到正极的方向。二、闭合电路的欧姆定律1.复习部分电路的欧姆定律U1R2.闭合电路欧姆定律的推导（1）电路RT（2）推导设t时间内有电荷量q通过闭合电

2、路的横截面。电源内部，非静电力把q从负极移到正极所做的功W=Eq=EIt,电流通过R和R0时电能转化为热能Q=I2RtI2R0t因为W=Q所以EIt=I2RtI2Rott,EE=IR+IRo或I=RRo（3）闭合电路欧姆定律闭合电路内的电流，与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。其中，外电路上的电压降（端电压）U=IR=EIRo内电路上的电压降U=IRo电动势等于内、外电路压降之和E=IRIRo=UU例1:如上图，若电动势E=24V,内阻R=4Q负载电阻R=2。C,试求：（1）电路中的电流；（2）电源的端电压；（3）负载上的电压降；（4）电源内阻上的电压降。例2:电源电动势为1.5V,内

3、电阻为o.12Q外电路电阻为1.38Q,求电路中的电流和端电压。例3:电动势为3.6V的电源，与8c的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为3.2V,求电源的内电阻。三、端电压人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。新课真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。一一欧文土地是以它的肥沃和收获而被估价的；才能也是土地，不过它生产的不是粮食，而是真理。如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。1 .电动势与外电路电阻的变化无关，但电源端电压随负载变化，随着外电阻的增

4、加端电压增加，随着外电阻的减少端电压减小。证明：I=rEr当R增加时，(R+R)增加，电流I减小，U=ER0增加；同理可证，当R减小时，U也减小。2 .两种特例：(1)当外电路断开时，R趋向于无穷大。1 =0U=EIRo=E即U=E应用：可用电压表粗略地测定电源的电动势(2)当外电路短路时，R趋近于零，I=E趋向于无穷大，U趋近于零。短路时电流很大，会烧坏电源，引起火灾，决不允许将导线或电流表直接接到电源上，防止短路。应用：测量电动势和电源内阻。例4:例1(电工基础第2版周绍敏主编)。例5：有一简单闭合电路，当外电阻加倍时，通过的电流减为原来的2/3,求内阻与外阻的比值。四、电源向负载输出的功

5、率1 .P电源=IE；P负载=IU;P内阻=I2Ro；U=EIR同乘以I,得UI=IE-I2Ro_2_IE=IUIRop电源=p负载+p内阻在何时电源的输出功率最大？设负载为纯电阻当R=Ro时,_E2Pmax二4R0这时称负载与电源匹配。2 .电源输出功率P与负载电阻R的变化关系曲线3.注意：当R=Ro时，电源输出功率最大，但此时电源的效率仅为50%。第二节电池组一个电池所能提供的电压不会超过它的电动势，输出的电流有一个最大限度，超出这个极限，电源就要损坏。对于要求较高电压或较大电流的场合，就要用到多个电池的串联和并联及混联。一、电池的串联n01 .当负载需要较高电压时，可使用串联电池组供电。

6、设串联电池组n个电动势为E,内阻为Ro的电池组成，则：E串=nEr串=nRo2 .特点：(1)电动势等于单个电池电动势之和。(2)内阻等于单个电池内电阻之和。3 .注：用电器的额定电流必须小于单个电池允许通过的最大电流。二、电池的并联1 .当负载需要较大电流时，可使用并联电池组供电。设并联电池组n个电动势为E,内阻为Ro的电池组成，则RoE并=E;Ro并=n2 .特点：(1)电动势等于单个电池的电动势。1(2)内阻等于单个电池内阻的。n3 .注：用电器的额定电压必须低于单个电池的电动势。三、电池的混联1.当单个电池的电动势和允许通过的最大电流都小于用电器额定电压和额定电流时，可采用混联电池组供

7、电。例1:有3个电池串联，若每个电池的电动势E=1.5V,内阻Ro=o.2Q,求串联电池组的电动势和内阻。例2:有5个相同的电池，每个电池的E=1.5V,Ro=o.o2Q将它们串联后，外接电阻为2.4Q求电路的电流及每个电池两端的电压。第三节电阻的串联一、定义(1)电阻的串联一一把两个或两个以上的电阻依次连接起来，使电流只有一条通路。/用工餐(2)特点电路中电流处处相等。电路总电压等于各部分电路两端的电压之和。二、重要性质1 .总电阻U=IR；U1=IRi；U2=IR2；Un=IRnU=U1U2,U3，UnIR=IRiIR2IR3+RnR=RlR2R3+Rn结论：串联电路的总电阻等于各个电阻之

8、和。2 .电压分配R2U3RnUiRU2 U3rT = RRn人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。结论：串联电路中各电阻两端的电压与它的阻值成正比。若两个电阻串联，则Ui =I Ri； U2 =I R2 ; IURiR2UiRiRiR2R2RiR23 .功率分配P=IU=I2RPi=I2Ri；P2=I2；P3=I2R3；pn=/RnPiP2P3Pn=*RiR2R3Rn结论：串联电路中各电阻消耗的功率与它的阻值成正比。例1:有4个电阻串联，其中Ri=20Q,R2=i5Q,R3=i0Q,R4=i0

9、Q,接在ii0V的电压上。求(i)电路的总电阻及电流；(2)Ri电阻上的电压。例2:R、R2为两个串联电阻，已知R=4R2,若Ri上消耗的功率为iW,求R2上消耗的功率。、电压表(i)常用的电压表是用微安表或毫安表改装成的。(2)毫安表或微安表的重要参数：Ig一一满偏电流Rg 一一表头内阻(3)电流越大，毫安表或微安表指针的偏角就越大。由于U=IR,则毫安表或微安表两端的电压越大，指针偏角也越大。(4)如果在刻度盘上直接标出电压值，就可用来测电压，但这时能测的电压值很小。为了能测较大的电压，可串联一电阻，分担部分电压，就完成了电压表的改装。(5)测量时要与被测电路并联。(6)关键：会计算串联的

10、电阻R的大小。设电流表的满偏电流为,内阻为Rg,要改装成量程为U的电压表，求串入的R真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。土地是以它的肥沃和收获而被估价的；才能也是土地，不过它生产的不是粮食，而是真理。如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。欧文第四节U -IgRgI g电阻的并联、定义1 .电阻的并联：把若干个电阻一端连在一起，另一端连接在一起。2.特点： 电路中各支路两端的电压相等； 电路中总电流等于各支路的电流之和。二、重要性质1 .总电阻设电压为U ,根据欧姆定律，则I =U；I1 = U；I2 = U；RR1R2因为I =Il , I2 ,

11、 I3 - 一In所以U Rn1Ri1 十十* * *十R3结论：并联电路总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。2 .电流分配U=|1R；U=12R；U=13R3；U=InRn|1R1=I2R2=I3R3=IRn=U结论：并联电路中通过各个电阻的电流与它的阻值成反比。当只有两只电阻并联时I1=r?rI；12=rRI3 .功率分配U2Pk=UIk=RkP1R1=P2R2=P3R3=PnRn结论：并联电路中各个电阻消耗的功率与它的阻值成反比。例1：R=24QR2=8QU=12V,求总电阻及各电阻上的电流。例2:5个25£的电阻并联，总电阻为多少？例3:两只电阻并联，其中R1为100Q通过R

12、1的电流I1为0.4A,通过整个并联电路的电流I为1A,求R2和通过R2的电流I2o例4:在240V的线路上并接15Q30Q40。电热器各一个，求(1)各电热器上的电流；(2)总电流及总电阻；(3)总功率及各电热器消耗的电功率。三、电流表利用并联电路的分流原理，在微安表或毫安表上并联一分流电阻，按比例分流一部分电流，则可以利用微安表和毫安表测量大的电流(扩大量程)。UrI RR-Ig人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。其中：Ig为电流表的满偏电流；Rg为电流表内阻；I为电流表的量程；R为分流电

13、阻。第五节电阻的混联一、混联既有电阻的串联又有电阻的并联，叫电阻的混联。二、混联的计算步骤1 .把电路进行等效变换；2 .先计算各电阻串联和并联的等效电阻值，再计算电路的总的等效电阻;3 .由电路的总的等效电阻值和电路的端电压计算电路的总电流；4 .利用电阻串联的分压和电阻并联的分流关系，计算各部分电压及电流。三、进行电路等效变换的两种方法方法一：利用电流的流向及电流的分合，画出等效电路图。例1:已知：R1=R?=8Q,R3=R4=6Q,R5=R6=4QR7=R8=24Q,R9=16Q,U=224V,求：通过R9的电流和R9两端的电压。/ / 降口第六节万用表的基本原理主、衣不简述表头原理。表

14、头的参数：Ig满偏电流；Rg表头内阻。二、直流电压的测量1.二 U一 Rg RI正比于u可以用来测量电压。2 .分压电阻的计算当U =Ul （ Ul为电压表的量程）则I = I gIg。RgRr = URIg3 .多量程的电压表例：例题。（电工基础第2版周绍敏主编）三、交流电压的测量1 .补充：二极管的单向导电性通断条件（二极管图）2 .工作原理四、直流电流的测量1 .利用并联分流原理2 .工作原理五、电阻的测量1 . MA 满偏电流为Ig、内阻为Rg的电流表;R调零电阻2 .调零红、黑表笔短接，调 R,使IEg 二RgRRo则指针满偏，红、黑笔间电阻为3 .测量接入电阻Rx,0。I二RgRx

15、RR0随Rx变化，I也变化，每个Rx对应一个I。/一、/»4 .汪思（1）刻度不均匀；（2）测量随电池内阻r的变化有影响，不精确。真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。一一 欧文土地是以它的肥沃和收获而被估价的；才能也是土地，不过它生产的不是粮食，而是真理。如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。六、使用万用表的注意事项1 .了解性能及各符号字母的含义，会读数，了解各部件作用及用法。2 .观察表头指针是否处于零位。3 .测量前选择正确的位置：量程选择：应使表头指针偏倒满刻度三分之二左右。无法估算测量值时可从最大量程当逐渐减少到合适量程。4

16、.读数(1)对有弧形反射镜的表盘，应使像、物重合。(2)估读一位小数。(3)了解每一刻度的值。5 .被测位正、负要分清。6 .测电流要串联。7 .测电压时要并联在被测电路两端。8 .测电阻时不可带电测量。9 .测量过程中不允许拨动转换开关选择量程。10 .使用结束后，要置于最高交流电压挡或of挡。第七节电阻的测量一、伏安法1 .利用U-IR(欧姆定律)来测量电阻2 .步骤：(1)用电压表测出电阻两端的电压。(2)用电流表测出通过电阻的电流。，、EU(3)用R=公式计算电阻值。I3.方法有两种I电流表内接法II电流表外接法(1)电流表外接法R测R实适用条件：待测电阻值比电压表内阻小得多(R冬Rv

17、)。(2)电流表内接法R测R实适用条件：待测电阻阻值比电流表内阻大得多(R»Ra)o二、惠斯通电桥1 .原理(1) P32图2-26R1、R2、R3、R4是电桥的4个臂，其中以为待测电阻，其余3个为可调已知电阻，G是灵敏电流计，比较B、D两点的电位。(2)调节已知电阻的阻值，使Ig=0人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。新课真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。一一欧文土地是以它的肥沃和收获而被估价的；才能也是土地，不过它生产的不是粮食，而是真理。如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。Il=I2；I3=I4当Ri和R3上电压降相等，R2和R4上的电压降也相等，既IlRi=I3R3,I2R2=I4R4时,两式相除，得Ri=R3R2R4R4=RR3Ri2 .测量结果的准确程度由下面的因素决定：(1)已知电阻的准确程度。(2)电流计的灵敏度。3 .学校常用的滑线式电桥第八节电路中各点电位的计算一、电位的概念1 .零电位点计算电位的起点。习惯上规定大地的电位为零或电路中的某一公共点为零电位。2 .电位电路中任一点与零电位点之