《电工电子技术》--PPT课件：1.2-电路元件及其伏安关系

1、第1章 直流电路 1.2 电路元件及其伏安特性1电阻2欧姆定律目录CONTENTS3电源1.2电路元件及其伏安特性电阻 实验证明，导体对电流的通过具有一定的阻碍作用，称为导体的电阻，用R表示，单位为（欧姆）。不同的导体有不同的电阻，导体电阻的计算公式为 式中 l为导体的长度，单位为m（米）； S为导体的截面积，单位为m2（平方米）； 为导体的电阻率，单位为m（欧米）。 电阻欧姆定律电源 R= lS1.2电路元件及其伏安特性电阻超导体 导体的电阻还与温度有关，金属导体的电阻随温度的升高而增加，半导体的电阻随温度的升高而减小。有些金属和合金，在温度降低到4.2K(269)时，电阻会突然消失，这种现

2、象叫做超导现象。处于超导状态的导体叫做超导体。超导的应用超导电缆超导电动机超导变电站磁悬浮列车欧姆定律电源1.2电路元件及其伏安特性1 电阻元件的欧姆定律欧姆定律电阻欧姆定律电源 1826年德国科学家欧姆通过科学实验得出：电阻的电压与通过的电流成正比。这一关系称为欧姆定律，也即是电阻元件上的伏安关系。线性电阻的伏安特性曲线 在电阻上，当电压与电流为关联参考方向时，欧姆定律表示为 R=UI1.2电路元件及其伏安特性欧姆定律1 电阻元件的欧姆定律电阻电源例 已知电阻R10，电压U100V，电压、电流的参考方向如图所示，求通过电阻的电流I和电阻消耗的功率P。解： 根据欧姆定律，在电压、电流为关联参考

3、方向时 电流I为正，说明流过R的电流的实际方向与参考方向一致。I= = =10（A）U 100V R 10 电阻消耗的功率P为 PRI2101021000W1（kW）电压电流参考方向图1.2电路元件及其伏安特性欧姆定律2 全电路欧姆定律电阻电源全电路一个包含电源、负载在内的闭合电路称为全电路。这就是全电路欧姆定律。I= US R0+RL 当开关S合上构成闭合通路时1.2电路元件及其伏安特性欧姆定律3 电阻的连接电阻电源电阻的串联（1）电阻元件的串联 几个电阻依次相串，中间无分支的连接方式，叫做电阻的串联。串联电路的特点： 通过各电阻的电流是同一电流。 电路端口的总电压等于各个电阻上电压之和，

4、即 UU1+U2+U3 几个电阻串联，可用一个总电阻来等效，总的等 效电阻等于各个电阻之和。 即 RR1+R2 +R3 电路分压公式为U1=U U2=U U3=UR1 R2 R3R1+R2 +R3 R1+R2 +R3 R1+R2 +R3 R1.2电路元件及其伏安特性欧姆定律3 电阻的连接电阻电源电路图（1）电阻元件的串联 例题：电路如图所示，已知R14，R28，R318，电压U120V。求电路总的等效电阻R；通过电路的电流I；电阻R1、R2、R3上的电压U1 、U2、 U3；所消耗的功率P1 、P2 、P3 。解： RR1+R2+R34+8+1830； IU/R 120V/30=4A； U1R

5、1I4416V、U2R2I8432V U3R3I18472V。 上述电压，也可用分压公式计算。 可见U= U1+U2+U3，各电阻上的电压与电阻的大小成正比。 PUI1204480W0.48kW P1U1I16464W0.064kW P2U2I324128W0.128kW P3U3I724288W0.288kW 可见PP1P2P3，即总的消耗功率等于各个电阻消耗功率之和， 各电阻消耗的功率与电阻的大小成正比。1.2电路元件及其伏安特性欧姆定律3 电阻的连接电阻电源两个电阻的并联（2）电阻元件的并联 例题：电路如图所示，已知R13，R26，U10V。求：电路总的等效电阻R；电路总电流I和各电阻上

6、的电流I1、I2；电路总的消耗功率P和各电阻所消耗的功率P1、P2。解： R 2;R1R2 36R1+R2 3+6可见I=I1+I2，电阻上的电流与电阻的大小成反比。 I 5A；U 10VR 2I1、I2也可用分流公式计算。 I13.33（A）、 I21.67（A） R1 3 U 10VU 10V R2 6 PUI10550（W） P1UI11033.3（W） P2UI21016.7（W） 可见P=P1+P2，即总的消耗功率等于各个电阻消耗功率之和， 电阻消耗的功率与各电阻的大小成反比。1.2电路元件及其伏安特性欧姆定律3 电阻的连接电阻电源电阻的并联（2）电阻元件的并联 几个电阻跨接在相同的

7、两点之间的连接方式，叫做电阻的并联。并联电路的特点： 各电阻的电压是同一电压。 电路端口的总电流等于各个电阻上电流之和， 即 II1+I2+I3 电路总的等效电阻的倒数等于各个电阻倒数之和， 即 + + 1 1 1 1 R R1 R2 R3 R1+R2 R1+R2I1 I I2 IR2 R1 两个电阻并联的分流公式为I1I2I3R + 1 1 1 R R1 R2 R R1R2R1 +R2(两个电阻并联 )1.2电路元件及其伏安特性欧姆定律3 电阻的连接电阻电源（3）电阻元件的混联 既有串联又有并联的电路称为混联电路。混联电路的形式多种多样，但可以利用电阻串并联关系进行逐步化简。例题：计算图a所示电路的等效电阻Rab。解：将a图中6与6两个电阻并联得3 ，12与10保留得电路b所示； 将b图中3与12两个电阻串联得15，保留10电路，得图c电路； 将c图中15与10两个电阻为并联，其等效电阻为Rab 6151015+10混联电路3cdece1.2电路元件及其伏安特性电路及其组成1 电压源对外提供电压的电源称为电压源。电源欧姆定律忽略内阻或内阻为零的电压源考虑内阻，即内阻不为零的电压源实际电压源理想电压源