《電工技術(shù)》項(xiàng)目二認(rèn)識(shí)直流電路

1、項(xiàng)目二項(xiàng)目二 認(rèn)識(shí)直流電路認(rèn)識(shí)直流電路任務(wù)一任務(wù)一 測(cè)量電路的電壓和電位測(cè)量電路的電壓和電位任務(wù)二任務(wù)二 測(cè)量電路的電流測(cè)量電路的電流任務(wù)四任務(wù)四 學(xué)習(xí)歐姆定律學(xué)習(xí)歐姆定律任務(wù)三任務(wù)三 電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量任務(wù)五任務(wù)五 基爾霍夫定律的應(yīng)用基爾霍夫定律的應(yīng)用任務(wù)六任務(wù)六 認(rèn)識(shí)疊加定律認(rèn)識(shí)疊加定律任務(wù)一任務(wù)一 測(cè)量電路的電壓和電位測(cè)量電路的電壓和電位一、電路的概念一、電路的概念電路是電流通過的路徑，它的主要功能有：1、傳輸和轉(zhuǎn)換電能。2、加工和處理信號(hào)。如圖2-1（a）所示，這是日常生活中常見的照明電路。燈泡通過開關(guān)、導(dǎo)線和干電池連接在一起，組成電路。當(dāng)開關(guān)合上，電路中有電流通過，燈泡點(diǎn)亮。圖2-

2、1（b）所示為電路圖。任務(wù)一任務(wù)一 測(cè)量電路的電壓和電位測(cè)量電路的電壓和電位一個(gè)完整的電路包括電源、負(fù)載、導(dǎo)線和開關(guān)四部分。電源是用來提供電能的設(shè)備，負(fù)載是我們的用電設(shè)備，導(dǎo)線用于接通電源和負(fù)載，開關(guān)用于控制電路的接通和斷開。 二、電位、電壓和電動(dòng)勢(shì)二、電位、電壓和電動(dòng)勢(shì)1、電位：電路中的每一點(diǎn)也都有一定的電位，電位用字母V表示，不同點(diǎn)的電位用字母V加下標(biāo)表示。電位的單位是伏特，簡稱伏（V）。如圖2-2、2-3所示： 任務(wù)一任務(wù)一 測(cè)量電路的電壓和電位測(cè)量電路的電壓和電位2、電壓：電路中任意兩點(diǎn)之間的電位差稱為這兩點(diǎn)的“電壓”。 電壓既有大小又有方向，用字母U表示。電壓的單位也是伏特，簡稱伏（

3、V）。如圖2-4所示 ：3、電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)表征電源特征的物理量。電動(dòng)勢(shì)用字母E表示，單位是伏（V），其表達(dá)式為：qWE 任務(wù)一任務(wù)一 測(cè)量電路的電壓和電位測(cè)量電路的電壓和電位電動(dòng)勢(shì)和電壓雖然單位相同，但是它們是本質(zhì)不同的兩個(gè)物理量。電動(dòng)勢(shì)是電源力(非電場力)把單位正電荷從電源的負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極所做的功，是衡量電源力做功本領(lǐng)的物理量，其方向是在電源內(nèi)部由低電位指向高電位，電壓是電場中兩點(diǎn)之間的電位差，是電場力把單位正電荷從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)所做的功，其方向是由高電位指向低電位。電動(dòng)勢(shì)僅存在于電源內(nèi)部，而電壓不僅存在于電源兩端，也存在于電源內(nèi)部。三、三、 萬用表使用介紹萬用表使用介紹萬用

4、表是一種多用途的測(cè)量儀表，由表頭、刻度盤、量程選擇開關(guān)、表筆等組成。一般可分為指針式和數(shù)字式兩種。用于測(cè)量直流電流、直流電壓、電阻、交流電壓等。萬用表面板如圖2-5所示 ： 任務(wù)一任務(wù)一 測(cè)量電路的電壓和電位測(cè)量電路的電壓和電位任務(wù)一任務(wù)一 測(cè)量電路的電壓和電位測(cè)量電路的電壓和電位1、指針式萬用表的使用方法：（1）使用前的準(zhǔn)備；（2）選擇測(cè)量檔位；（3）選擇合適的量程；（4）測(cè)量電壓時(shí)，將萬用表并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端；（5）測(cè)量電流時(shí)，應(yīng)將萬用表串聯(lián)在被測(cè)電路中；（6）正確讀數(shù)；（7）使用后，將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至最高交流電壓檔，防止下次測(cè)量時(shí)不慎燒壞萬用表。2、數(shù)字萬用表的使用方法：（1）使用時(shí)，摁下

5、電源開關(guān)ON，檢查電池電量是否充足；（2）正確插接表筆；（3）量程的選擇和測(cè)量同指針式萬用表基本相同，詳細(xì)可參考指針式萬用表的使用方法；（4）注意顯示器上顯示的特殊符號(hào)如“1”、 “000”、 “”、“BATT”或“LOWBAT”時(shí)的處理方法。任務(wù)一任務(wù)一 測(cè)量電路的電壓和電位測(cè)量電路的電壓和電位任務(wù)二任務(wù)二 測(cè)量電路的電流測(cè)量電路的電流電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成了電流。若電流的大小和方向都不隨時(shí)間變化，則稱為直流電流，用字母I表示。電流的單位是安培，簡稱安（A）。一、一、 電流電流二、二、 電流的方向電流的方向習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，即電流從電源的正極流向負(fù)極?？捎眉^表示電流方向。

6、必須具有能夠自由移動(dòng)的電荷。 任務(wù)二任務(wù)二 測(cè)量電路的電流測(cè)量電路的電流三、三、 電流產(chǎn)生的條件電流產(chǎn)生的條件1、必須具有能夠自由移動(dòng)的電荷；2、導(dǎo)體兩端存在電壓；3、電路是閉合的。 四、電路的工作狀態(tài)四、電路的工作狀態(tài)電路有通路、開路、斷路和短路四種狀態(tài)。其中，開路和通路屬于正常狀態(tài)。斷路和短路屬于故障狀態(tài)。如圖2- 7所示：任務(wù)二任務(wù)二 測(cè)量電路的電流測(cè)量電路的電流 任務(wù)二任務(wù)二 測(cè)量電路的電流測(cè)量電路的電流 1、電功電功是指電流通過用電器所做的功。電功用字母W表示，單位是焦耳，簡稱焦（J）。在日常生產(chǎn)和生活中，電功的常用單位是千瓦時(shí)（度），用KW.h表示，即：電功的大小跟電壓、電流和通電

7、時(shí)間有關(guān)，其表達(dá)式是：W=UIt通常用電能表（千瓦時(shí)計(jì)）來測(cè)量電功。電能表也就是在家庭中所使用的電表。五、電功和電功率五、電功和電功率任務(wù)二任務(wù)二 測(cè)量電路的電流測(cè)量電路的電流 2、 電功率電功率是指電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，它反映的是電流做功的快慢。電功率用字母P表示，單位是瓦特，簡稱瓦（W）。電功率的大小跟電壓和電流有關(guān)，其表達(dá)式是：電功率和電功之間的關(guān)系是：1瓦特=1焦/秒任務(wù)三任務(wù)三 電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量 電阻器簡稱為電阻，電阻元件是各種電阻器、白熾燈、電爐、電烙鐵等實(shí)際電氣設(shè)備的理想化模型。電阻用字母R表示，單位是歐姆，簡稱歐（）。 如圖2-8所示：一、電阻的概念一、電阻的概念任務(wù)三

8、任務(wù)三 電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量1、線性電阻：在一定溫度下，各種電阻的阻值為常數(shù)，與所加電壓和通過的電流無關(guān)；2、非線性電阻：阻值隨著電壓或電流的變化而變化。 二、電阻的阻值二、電阻的阻值三、色環(huán)電阻的阻值大小識(shí)別三、色環(huán)電阻的阻值大小識(shí)別任務(wù)三任務(wù)三 電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量色環(huán)電阻是電子電路中最常用的電子元件，在電阻的表面涂上一定顏色的色環(huán)，用不同顏色色環(huán)代表電阻的標(biāo)稱值和誤差。我們可以通過色環(huán)的標(biāo)稱值和誤差的大小，直觀的判斷出電阻實(shí)際值的范圍。色環(huán)電阻分為四環(huán)和五環(huán)兩類，一般的電阻用四色環(huán)表示阻值的大小和誤差，高精度的電阻則用五色環(huán)表示阻值的大小和誤差。通過色環(huán)對(duì)應(yīng)顏色來計(jì)算出阻值及誤差大小。任

9、務(wù)四任務(wù)四 學(xué)習(xí)歐姆定律學(xué)習(xí)歐姆定律一、歐姆定律一、歐姆定律 通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體本身的電阻成反比。其表達(dá)式為： RUI 式中，電壓單位為伏特（V），電阻單位為歐姆（），電流單位為安培（A） 任務(wù)四任務(wù)四 學(xué)習(xí)歐姆定律學(xué)習(xí)歐姆定律二、串聯(lián)電路二、串聯(lián)電路將兩個(gè)或者兩個(gè)以上負(fù)載逐一連接在電路中，稱為串聯(lián)。如圖2-10所示;任務(wù)四任務(wù)四 學(xué)習(xí)歐姆定律學(xué)習(xí)歐姆定律n321.RRRRR?n321.IIIII1、串聯(lián)電路中電阻的關(guān)系：2、串聯(lián)電路中電流的關(guān)系：3、串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系： n321. UUUUU?可此可知：串聯(lián)電路具有電路分壓的作用，電阻兩端分得的電壓大小，由其阻值

10、大小決定。任務(wù)四任務(wù)四 學(xué)習(xí)歐姆定律學(xué)習(xí)歐姆定律RIUIp221221221RRRIRIPP由此可知，串聯(lián)電路各個(gè)電阻上所分配的功率與阻值成正比，總功率等于各功率之和4、串聯(lián)電阻的功率分配：以兩個(gè)電阻的串聯(lián)電路為例：由)(212RRIP可得：任務(wù)四任務(wù)四 學(xué)習(xí)歐姆定律學(xué)習(xí)歐姆定律三、并聯(lián)電路三、并聯(lián)電路將兩個(gè)或兩個(gè)以上的負(fù)載并排連接在一起，稱為并聯(lián)。如圖2-11所示：任務(wù)四任務(wù)四 學(xué)習(xí)歐姆定律學(xué)習(xí)歐姆定律1、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系：2、串聯(lián)電路中電流的關(guān)系：3、串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系： 并聯(lián)電路具有分流的作用，流過電阻的電流大小，由其阻值大小決定。nIIIII.321總n321.UUUUUnRRR

11、RR1.1111321?任務(wù)四任務(wù)四 學(xué)習(xí)歐姆定律學(xué)習(xí)歐姆定律22122122)11(RURURRURUPRUUIP24、并聯(lián)電阻的功率分配以兩個(gè)電阻的并聯(lián)電路為例：由此可知，并聯(lián)電路的總功率等于各支路消耗的功率之和。由可得12221221RRRURUPP由此可知，并聯(lián)電路中各支路消耗的功率跟支路的電阻成反比。任務(wù)五任務(wù)五 基爾霍夫定律的應(yīng)用基爾霍夫定律的應(yīng)用復(fù)雜電路由多個(gè)電源、多個(gè)負(fù)載和多個(gè)回路組成，單單用歐姆定律是不能解決的，這時(shí)需要應(yīng)用基爾霍夫定律來進(jìn)行分析計(jì)算。如圖2-12所示: 任務(wù)五任務(wù)五 基爾霍夫定律的應(yīng)用基爾霍夫定律的應(yīng)用一、 復(fù)雜電路的電路術(shù)語任務(wù)五任務(wù)五 基爾霍夫定律的應(yīng)用

12、基爾霍夫定律的應(yīng)用1、支路：電路中的分支稱為支路。它是由一個(gè)或幾個(gè)元件串聯(lián)而成的無分支電路。在同一支路中，流過所有元件的電流相等。根據(jù)支路中有無電源，支路可分為有源支路和無源支路。如圖2-13所示。任務(wù)五任務(wù)五 基爾霍夫定律的應(yīng)用基爾霍夫定律的應(yīng)用2、節(jié)點(diǎn)：電路中，三條或三條以上支路連接成的一個(gè)點(diǎn)，稱為節(jié)點(diǎn)。如圖2-14所示。3、回路：電路中，任一條閉合路徑都稱為回路。如圖2-15所示。4、網(wǎng)孔：回路內(nèi)部不含有支路的閉合回路，稱為網(wǎng)孔。如圖2-16所示。二、基爾霍夫定律 1、基爾霍夫第一定律：基爾霍夫第一定律簡稱為KCL，又稱為節(jié)點(diǎn)電流定律。對(duì)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，流入該節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)

13、點(diǎn)的電流之和。通常規(guī)定，箭頭指向節(jié)點(diǎn)的電流為流入，背離節(jié)點(diǎn)的電流為流出。任務(wù)五任務(wù)五 基爾霍夫定律的應(yīng)用基爾霍夫定律的應(yīng)用2、基爾霍夫第二定律：基爾霍夫第二定律簡稱為KVL，又稱為回路電壓定律。在任何一個(gè)閉合回路中，沿繞行方向一周，各段電壓的代數(shù)和恒為零。回路的“繞行方向”是任意選定的，一般以虛線表示。通常規(guī)定，對(duì)于電壓或電流的參考方向與回路“繞行方向”相同時(shí)，取正號(hào)，參考方向與回路“繞行方向”相反時(shí)取負(fù)號(hào)。 3、支路電流法：支路電流法的應(yīng)用步驟歸納如下：（1）在圖中標(biāo)出各支路電流的參考方向，對(duì)選定的回路標(biāo)出回路繞行方向。（2）應(yīng)用KCL對(duì)節(jié)點(diǎn)列出（n-1）個(gè)獨(dú)立的KCL方程式，其中n為節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。（3）應(yīng)用KVL對(duì)網(wǎng)孔回路列出KVL方程式。（4）聯(lián)立求解方程，求出各支路電流。任務(wù)六任務(wù)六 認(rèn)識(shí)疊加定律認(rèn)識(shí)疊加定律疊加定律是分析線性電路的一個(gè)重要定律，也可用于分析復(fù)雜電路。一、 線性電路二、疊加定律 線性電路是指電壓和電流成正比，電路中的各個(gè)元件均為線性元件，其數(shù)值不隨電壓、電流的變化而變化的電路。在一個(gè)含有幾個(gè)電源共同作用的線性電路中，任一個(gè)支路電流（或電壓）都等于各個(gè)電源分別