項目二電子教案

《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》

電子教案主編王國玉中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)用書（電子技術(shù)專業(yè)）項目二

直流電阻電路的應(yīng)用知識目標(biāo)1．熟練掌握電阻串、并聯(lián)的特點(diǎn)和作用，掌握簡單混聯(lián)電路的分析和計算。2．掌握電路中各點(diǎn)電位及兩點(diǎn)間電壓的分析和計算，并掌握其測量方法。3．熟練掌握基爾霍夫定律、疊加定理和戴維寧定理的內(nèi)容和適用場合。4.熟練運(yùn)用支路電流法、疊加定理和載維寧定理來分析，計算復(fù)雜直流電路。5.理解電壓源和電流源的概念，并掌握它們之間的等效變換。6.了解驗證基爾霍夫定律、戴維寧定理和疊加定理的實驗方法。技能目標(biāo)1．實驗證明電路中電位的相對性，電壓的絕對性。2．用實驗數(shù)據(jù)驗證基爾霍夫定律，加深對基爾霍夫定律的理解。3．熟練操作萬用表，熟練掌握測量電路中的電壓、電流、電位的基本技能。4.熟練使用儀器儀表的技術(shù)。5.利用電阻的串、并聯(lián)規(guī)律分析電表改裝的原理。6.了解常用導(dǎo)線和電工絕緣材料的分類及應(yīng)用。7.通過實際操作，熟悉掌握常用導(dǎo)線之間的連接方法,導(dǎo)線與設(shè)備的連接方法。一、電阻串聯(lián)電路把兩個電阻連接起來的方式有兩種，一種是串聯(lián)，另一種是并聯(lián)，這兩種連接方式是多個電阻進(jìn)行連接的基礎(chǔ)。將兩個或兩個以上的電阻順次連接成一行的連接方式稱為電阻的串聯(lián)。如圖2-1所示。

圖2-1電阻的串聯(lián)1.電阻串聯(lián)中的電流：I=I1=I2

2.串聯(lián)的等效電阻：R=R1+R2+R3+…3.電阻串聯(lián)分壓公式：U1=UR1/R1+R2：

U2=UR2/R1+R24.電阻的串聯(lián)的總電壓：P=∑Pi=P1+P2+……Pn二、電阻并聯(lián)電路

將兩個或兩個以上的電阻并列（首與首、尾與尾）連接的方式稱為電阻的并聯(lián)，如圖2-6所示。

圖2-6電阻的并聯(lián)1．電阻并聯(lián)時的電壓：

U=U1=U2

；2．并聯(lián)的等效電阻：兩個電阻并聯(lián)時的等效電阻

；兩個電阻并聯(lián)時的等效電阻

；3．并聯(lián)電路中的總電流：I=I1+I2；4.電阻并聯(lián)分流公式：；；5.并聯(lián)電阻電路消耗的總功率：

P=∑Pi=P1+P2+……Pn

綜上所述，電阻既可以串聯(lián)連接也可以并聯(lián)連接，但是連接方式不同，電路中的各個物理量所遵循的規(guī)律就不同，詳見表2-1。表2-1串、并聯(lián)電路的規(guī)律連接方式與作用電流電壓等效電阻分壓公式和分流公式串聯(lián)電路具有分壓作用I=I1=I

2=…=I

n流過各個電阻的電流相等U=U1+U2+…+Un總電壓等于各個串聯(lián)電阻電壓之和R=R1+R

2+…+Rn等于各個串聯(lián)電阻之和并聯(lián)電路具有分流作用I=I1+I2+…+In總電流等于各支路電流之和U=U1=U2=…=Un各并聯(lián)電阻兩端電壓相等等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和四、萬用表的工作原理

萬用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表（微安表）做表頭。當(dāng)微小電流通過表頭，就會有電流指示。但表頭不能通過大電流，所以，必須在表頭上并聯(lián)與串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，從而測出電路中的電流、電壓和電阻。

1.測直流電流原理

如圖2-14所示，在表頭上并聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮瑁ń蟹至麟娮瑁┻M(jìn)行分流，就可以擴(kuò)展電流量程。改變分流電阻的阻值，就能改變電流測量范圍。

圖2-14測直流電流原理2.測直流電壓原理

如圖2-15所示，在表頭上串聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮柽M(jìn)行分壓，就可以擴(kuò)展電壓量程。改變倍增電阻的阻值，就能改變電壓的測量范圍。圖2-15測直流電壓原理3.測交流電壓原理

萬用表的表頭是直流表，所以測量交流一個串、并式半波整流電路，將交流進(jìn)行整流變成直流后再通過表頭，如圖2-16所示。這樣就可以根據(jù)直流電的大小來測量交流電壓。擴(kuò)展交流電壓量程的方法與直流電壓量程相似。圖2-16測交流電壓原理4.測電阻原理（1）測量原理

在表頭上串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮瑁瑫r串接一節(jié)電池，如圖2-17所示。將被測電阻串聯(lián)在有源測量電路中，由表頭測回路電流值。再由歐姆定律換算出電阻值，最后將換算出阻值對應(yīng)電流的刻度上。圖2-17測電阻原理如果已知E、R、Rg根據(jù)歐姆定律使電流通過被測電阻，根據(jù)電流的大小，就可測量出電阻值。（2）歐姆刻度的方向

上式可變換為：從式中可以看出當(dāng)被測電阻大時，電流??；被測電阻小時，電流大。這就是為什么歐姆刻度數(shù)值與電流刻度數(shù)值方向相反的原因。

從式中可以看出當(dāng)被測電阻大時，電流??；被測電阻小時，電流大。這就是為什么歐姆刻度數(shù)值與電流刻度數(shù)值方向相反的原因。（3）歐姆刻度中心阻值與非線性

①歐姆刻度的中心阻值

對應(yīng)萬用表表頭內(nèi)部等效阻值，是歐姆擋擴(kuò)展量程的設(shè)計依據(jù)?？捎蓤D2-18說明原理，開始短接a、b兩端，調(diào)節(jié)電阻R使得電流計滿刻度，此時：

，則當(dāng)

接入回路后，回路電流為：

（E為電池電動勢，

為表頭內(nèi)阻，

為待測電阻）。所以，一旦E、Rg、R′確定后，回路電流僅由

RX決定。當(dāng)

RX=Rg+R′時，IX=1/2I

0，此時電流表指針指向刻度線中點(diǎn)，這時的電阻RX

稱為歐姆表的中值電阻。由此方法可在電流計面板上刻度以顯示不同的阻值電阻

RX。②歐姆刻度的非線性

由2-14式可以看出被測電阻大與電流是非線性的關(guān)系，由于IX

與

RX呈非線性關(guān)系，所以歐姆表刻度為非均勻刻度。所以歐姆刻度線無窮大的方向（即左邊）刻度非常密呈現(xiàn)非線性的分布。在表盤中阻值越大，刻度越密。讀數(shù)時要注意。圖2-18歐姆刻度中心阻值測量原理圖圖2-19歐姆擋調(diào)零工作原理（4）歐姆擋調(diào)零工作原理

萬用表測量電流和電壓時表針的是靠被測量驅(qū)動，被測量越大，表針偏轉(zhuǎn)越大。被測量為零時，表針不動。而測量電阻時為了使表針偏轉(zhuǎn)，萬用表歐姆擋必須要加上電池。由于，實際是作為電源的電池也非恒定，所以歐姆表還需作零歐姆調(diào)整，實際電路中應(yīng)增加零歐姆調(diào)整電位器。電池與被測電阻、表頭、調(diào)零電阻構(gòu)成回路，如圖2-19所示。

從圖中我們可知：I=I0+Ig即Ig

=I-I0

，當(dāng)電池電壓下降時，總電流I減少時，可以調(diào)整R0，使I0相應(yīng)減少，保持表頭電流Ig不變。

將以上幾種測量原理組合在一起，增加一些輔助電路，這就是萬用表的工作原理?；炯寄?．電阻串聯(lián)的應(yīng)用

在電工、電子電路中，我們經(jīng)?？吹礁鞣N各樣的電阻串聯(lián)電路。在實際應(yīng)用中，它們作用也不一樣，主要的應(yīng)用如表2-2所示。表2-2電阻串聯(lián)的應(yīng)用2．電阻并聯(lián)的應(yīng)用

電阻并聯(lián)的應(yīng)用也經(jīng)常出現(xiàn)在電工、電子電路中，利用電阻的并聯(lián)來降低電阻值，例如將兩個1000的電阻并聯(lián)使用，其電阻值則為500。具體如表2-3所示。表2-3電阻并聯(lián)的應(yīng)用任務(wù)二基爾霍夫定律

應(yīng)用歐姆定律只可以分析、計算簡單的串、并聯(lián)電路，而對于復(fù)雜電路的分析、計算，歐姆定律存在一定的局限性。而基爾霍夫定律可以用來解決復(fù)雜電路的分析、計算問題?；鶢柣舴蚨墒瞧毡檫m用于任何電路的一般規(guī)律，它由電流定律和電壓定律兩部分組成。當(dāng)分析、計算復(fù)雜電路時，只要應(yīng)用電流定律和電壓定律聯(lián)立方程組，再求解即可?；局R一、電路結(jié)構(gòu)中的幾個名詞1.支路

電路中至少含有一個元件,兩點(diǎn)之間通過同一電流的不分叉的一段電路稱為支路。2.節(jié)點(diǎn)

電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn),稱為節(jié)點(diǎn)。3.回路

電路中任意一個閉合路徑。

4.網(wǎng)孔

回路內(nèi)部不含支路的稱網(wǎng)孔。二、基爾霍夫電流定律（KCL）

基爾霍夫電流定律指出：任意時刻，流入電路中某一節(jié)點(diǎn)的電流之和等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流之和。即

對于實際電路來說，事先可能并不知道該支路的電流是流入節(jié)點(diǎn)還是流出節(jié)點(diǎn)?？杉俣魅牍?jié)點(diǎn)的電流為正，流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)；也可以作相反的假定。在假設(shè)一個電流流動方向做參考方向后，再按假設(shè)的方向列等式。如圖2-16所示，則I1+I3+I5=I2+I4。三、基爾霍夫電壓定律（KVL）

基爾霍夫電壓定律指出：在電路中的任意閉合回路內(nèi)，各段電壓的代數(shù)和等于零。即

這里的閉合回路是指從電路中的某一點(diǎn)出發(fā)，按著一個繞行方向回到出發(fā)點(diǎn)時所經(jīng)過的閉合環(huán)路。電壓參考方向與回路繞行方向一致時取正號，相反時取負(fù)號。在繞行的過程中，所經(jīng)圖2-16基爾霍夫電流定律過的各個電壓方向與繞行方向相同時電壓前取正號；相反時電壓前取負(fù)號，這就是代數(shù)和的含義。這里的電壓方向也是事先假設(shè)的參考方向。圖2-38基爾霍夫電壓定律基本技能一、萬用表的的使用1.萬用表外觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識萬用表是電工測量中常用的一種儀表，是一種多功能、多量程、便攜式的儀表。圖2-40所示為MF-47型萬用表的外觀結(jié)構(gòu)圖。

圖2-40MF-47型萬用表的外觀結(jié)構(gòu)圖從圖中由上到下可以看到：為表頭與刻度盤，用來觀察讀數(shù)；為表針機(jī)械調(diào)零旋鈕，在萬用表未接入電路之前，檢查表頭指針是否指示在標(biāo)度尺左端的“0”位置（“左零”）上。若不指零，則調(diào)整機(jī)械調(diào)零旋鈕，使指針指在“左零”處；為“

hFE”測試的晶體管管腳插座，用來做晶體管放大系數(shù)的測量；為“Ω”擋調(diào)零旋鈕，在測電阻前，將紅、黑表筆短接，此時指針應(yīng)該指在歐姆“0”位置（“右零”）。若不指零，應(yīng)調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在“右零”處；為轉(zhuǎn)換開關(guān)，用來選擇測量項目和測量擋位；為紅表筆插孔，為黑表筆插孔，為高壓測量時紅表筆插孔，為大電流測量時紅表筆插孔。2.MF47型萬用表的測量范圍MF47型萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)有24個擋位。其測量項目、量程及精度如表2-4所列。3.表頭與表盤表頭是一只高靈敏度的磁電式直流電流表，有萬用表心臟之稱，萬用表的主要性能指標(biāo)就取決于表頭性能。MF47型萬用表表盤的六條標(biāo)度尺如圖2-41所示。從上到下依次是電阻標(biāo)度尺，用“Ω”表示；直流電壓、交流電壓及直流電流共用標(biāo)度尺，用“

”和“

”表示；測電容容量標(biāo)度尺，用“C（μF）”表示；測電感量標(biāo)度尺，用“L（H）50Hz”表示；測晶體管共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)標(biāo)度尺，用“hFE”表示；測音頻電平標(biāo)度尺，用“dB”表示。標(biāo)度尺中部裝有反光鏡，以利于消除視覺誤差。圖2-41MF47型萬用表表盤2.使用萬用表測量電阻、直流電流、直流電壓、交流電壓的操作使用萬用表測量電阻、直流電流、直流電壓、交流電壓的操作，如表2-5所示。任務(wù)三

電路中各點(diǎn)的電位一、電位參考點(diǎn)物理學(xué)中給出了電位（電勢）和電壓（電勢差）的定義。電位只有相對的意義。只有選定了參考點(diǎn)，并規(guī)定參考點(diǎn)的電位為零，則某點(diǎn)電位才有唯一確定的數(shù)值。電力工程中規(guī)定大地為電位參考點(diǎn)，在電子電路中常取機(jī)殼或公共地線的電位為零，稱之為“地”，在電路圖中用符號“”表示。二、電位與路徑的關(guān)系電路中電位數(shù)值的大小、極性和參考點(diǎn)的選擇有關(guān)。原則上，參考點(diǎn)可以任意選擇。參考點(diǎn)不同時，各點(diǎn)的電位值就不一樣。電壓是兩點(diǎn)間的電位之差，具有絕對的意義，與參考點(diǎn)的選擇毫無關(guān)系。三、電位的計算電位是指電路中各點(diǎn)對參考點(diǎn)的電壓，規(guī)定參考點(diǎn)的電位為0V?；炯寄芤?、萬用表電路中電位的測量

電位測量電路，如圖2-43所示。在實驗臺上連接電路檢查無誤后，將實驗臺上的電源接入電路中，然后以D點(diǎn)為參考點(diǎn)，用萬用表分別測量A、B、C、E、F各點(diǎn)的電位值，并將測量數(shù)據(jù)填入表2-6中。以A點(diǎn)為參考點(diǎn)，重復(fù)上述步驟。（一）常用電工線材的識別1.導(dǎo)線的分類導(dǎo)線是構(gòu)成電線電纜的核心。電子產(chǎn)品中的導(dǎo)線大多數(shù)由銅、鋁等高導(dǎo)金屬制成圓形截面，少數(shù)按照特殊要求制成矩形或其他形狀的截面。銅導(dǎo)線的電阻率小，導(dǎo)電性能好，但是價格較高；而鋁導(dǎo)線的電阻率雖比銅導(dǎo)線稍大些，但因價格低被廣泛應(yīng)用。導(dǎo)線的品種很多：（1）按股數(shù)分

導(dǎo)線有單股與多股：一般6mm2及以下為單股線，如圖2-44所示；截面面積10mm以上為多股線，如圖2-45所示，是由幾股或幾十股線芯絞合在一起形成一根，有7股，19股，37股等。圖2-44單股線

圖2-45多股線（2）按材料分

有單金屬絲（如銅絲、鋁絲），雙金屬絲（如鍍銀銅線）和合金線；（3）按有無絕緣層分

有裸電線和絕緣電線。（4）按粗細(xì)分

導(dǎo)線的粗細(xì)標(biāo)準(zhǔn)稱為線規(guī)，有線號和線徑兩者表示方法。按導(dǎo)線的粗細(xì)排列成一定號碼的叫線號制，線號越大，其線徑就越??；線徑制則是按導(dǎo)線直徑大小的毫米數(shù)表示。英美等國采用線號制，我國采用線徑制。（二）常用導(dǎo)線的應(yīng)用1.B系列橡膠塑料電線

B系列的電線結(jié)構(gòu)簡單，電氣和機(jī)械性能好，廣泛用作動力、照明及大中型電氣設(shè)備的安裝線，交流工作電壓為500V以下。2.R系列橡皮塑料軟線

R系列軟線的線芯由多根細(xì)銅絲絞合而成，除具有B系列電線的特點(diǎn)外，還比較柔軟，廣泛用于家用電器、小型電氣設(shè)備、儀器儀表及照明燈線等。3.Y系列通用橡套電纜

Y系列電纜常用于移動工具如電氣設(shè)備、電動工具等的電源線。幾種常用導(dǎo)線的型號、名稱、應(yīng)用如下表2-7所示。（三）導(dǎo)線連接導(dǎo)線連接的基本要求是：電接觸良好，機(jī)械強(qiáng)度足夠，接頭美觀，且絕緣恢復(fù)正常。1.常用導(dǎo)線連接的方法

導(dǎo)線連接的工序是先剝線再連接。（1）導(dǎo)線線頭絕緣層的剝線與剖削，如下表2-9所示。（2）導(dǎo)線之間的連接①銅芯導(dǎo)線的連接由于單股銅芯線和多股銅芯線的連接方法不同，具體方法如下表2-10及表2-11所示。②鋁芯導(dǎo)線的連接

鋁芯導(dǎo)線的連接分為螺釘壓接法和壓接管壓接法。如下表2-12所示。（四）導(dǎo)線與電氣設(shè)備的連接各種電氣設(shè)備，電氣裝置和電器用具.均有接線樁供連接導(dǎo)線用.常用的接線樁有兩種形式即針孔式和螺釘平壓式。如表2-14所示。任務(wù)四

支路電流法支路電流法是在計算復(fù)雜電路的各種方法中的一種最基本的方法。它基爾霍夫定律解題應(yīng)用具體體現(xiàn)。它是計算復(fù)雜電路的方法中,最直接最直觀的方法。前提是選擇好電流的參考方向?；局R一、支路電流法以支路電流為未知量，根據(jù)KCL和KVL兩定律，列出與支路電流數(shù)目相等的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流方程和回路電壓方程，進(jìn)而求解客觀存在的各支路電流的方法，稱支路電流法。1.支路電流法解題的方法

電路如圖2-46所示。（1）由電路的支路數(shù)m，確定待求的支路電流數(shù)。該電路m=6，則支路電流有i1

、i2….i6六個。（2）節(jié)點(diǎn)數(shù)n=4，可列出n-1個獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)方程。（3）根據(jù)KVL列出回路方程。選取l=m-(n-1)個獨(dú)立的回路，選定繞性方向，由KVL列出l個獨(dú)立的回路方程。圖2-46支路電流法解題步驟圖回路1-3（4）將六個獨(dú)立方程聯(lián)立求解，得各支路電流。如果支路電流的值為正，則表示實際電流方向與參考方向相同；如果某一支路的電流值為負(fù)，則表示實際電流的方向與參考方向相反。（5）根據(jù)電路的要求，求出其他待求量，如支路或元件上的電壓、功率等。2.支路電流法求解電路的步驟（1）確定已知電路的支路數(shù)m，并在電路圖上標(biāo)示出各支路電流的參考方向；（2）應(yīng)用KCL列寫n-1個獨(dú)立結(jié)點(diǎn)方程式。（3）應(yīng)用KVL列寫m-n+1個獨(dú)立電壓方程式。（4）聯(lián)立求解方程式組，求出m個支路電流。二、適用范圍原則上適用于各種復(fù)雜電路，但當(dāng)支路數(shù)很多時，方程數(shù)增加，計算量加大。因此，適用于支路數(shù)較少的電路?；炯寄芤?、電流的測量1.簡單電路的電流測量（1）測量電路如圖2-48所示。（2）測量時紅表筆接高電位，黑表筆接低電位。（3）萬用表與被測電路串聯(lián)。（4）溫馨提示：①用萬用表測量交、直流電壓時，萬用表與被測量電路并聯(lián)連接；②用萬用表測量交、直流電流時，萬用表與被測量電路串聯(lián)連接；③萬用表測量直流電壓與直流電流時，紅表筆接高電位，黑表筆接低電位；④用萬用表測量交流電壓與電流時，兩表筆可任意連接；⑤測量未知電壓或電流時萬用表的量程應(yīng)由大向小過度，避免打表針。2.用萬用表測量各支路電流如圖2-49所示，測量各條支路電流用的直流電流表，注意電流表量程及各支路電流流向，將測量結(jié)果填入表2-15。二、常用電工絕緣材料的識別

（一）絕緣材料的概念通常，在電工技術(shù)上將電阻系數(shù)大于1×109

歐·厘米的物質(zhì)所構(gòu)成的材料稱為絕緣材料。由于電阻很大，所以絕緣材料的表面或內(nèi)部基本上沒有電流流動。而且材料內(nèi)的靜電荷會在上面保留很長時間，因此也難于接地。（二）絕緣材料的分類及特性

絕緣材料的分類及特性，如表2-16所示。（三）導(dǎo)線絕緣的恢復(fù)導(dǎo)線絕緣層破損或?qū)Ь€連接后都要恢復(fù)絕緣，恢復(fù)后的絕緣強(qiáng)度不應(yīng)低于原有的絕緣層?；謴?fù)絕緣層的材料一般用綠蠟帶、滌綸薄膜帶、塑料帶和黑膠帶等。綠蠟帶或黑膠帶通常選用帶寬20mm的，這樣包纏較方便。如表2-17所示。（四）常用電工絕緣材料的用途

常用電工絕緣材料的用途如下表2-18所示。（五）導(dǎo)線絕緣的測量

加直流電壓于導(dǎo)線絕緣層兩面，經(jīng)過一定時間后，流過絕緣層的泄漏電流對應(yīng)的電阻就稱絕緣電阻。1.絕緣電阻測定儀的作用與結(jié)構(gòu)絕緣電阻測定儀又叫兆歐表或搖表、邁格表、高阻計，其作用是檢測電器設(shè)備、供電線路絕緣電阻的一種可攜式儀表。上面標(biāo)尺刻度以“MΩ”為單位，可較準(zhǔn)確地測出絕緣電阻值。兆歐表主要由三個部分組成∶手搖直流發(fā)電機(jī)、磁電式流比計及接線樁（L、E、G）。其外形和結(jié)構(gòu)圖如圖2-51所示。（a）外形

（b）結(jié)構(gòu)原理

圖2-51兆歐表的外形和結(jié)構(gòu)原理

2.兆歐表的選擇選擇兆歐表時，其額定電壓一定要與被測電氣設(shè)備或線路的工作電壓相適應(yīng)，測量范圍也要與被測量絕緣電阻的范圍相吻合，即不同規(guī)格的兆歐表檢測不同電氣設(shè)備，參見表2-19。3.使用前的準(zhǔn)備（1）測量前須先校表：將兆歐表平穩(wěn)放置，先使L.E兩端開路，搖動手柄使發(fā)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，這時表頭指針在“∞”刻度處。然后將L.E兩端短路，緩慢搖動手柄，指針應(yīng)指在“0”刻度上。若指示不對，說明該兆歐表不能使用，應(yīng)進(jìn)行檢修。（2）用兆歐表測量線路或設(shè)備的絕緣電阻，必須在不帶電的情況下進(jìn)行，決不允許帶電測量。所以測量前應(yīng)先斷開被測線路或設(shè)備的電源，并對被測設(shè)備進(jìn)行充分放電，清除殘存靜電荷，以免危及人身安全或損壞儀表。4.接線方式如圖2-52是兆歐表的接線方式。（a）測線路絕緣電阻

（b）測電機(jī)絕緣電阻

（c）測電纜絕緣電阻

圖2-52兆歐表的接線方式5.使用注意事項（1）兆歐表測量用的接線要選用絕緣良好的單股導(dǎo)線，測量時兩條線不能絞在一起，以免導(dǎo)線間的絕緣電阻影響測量結(jié)果。（2）測量完畢后，在兆歐表沒有停止轉(zhuǎn)動或被測設(shè)備沒有放電之前，不可用手觸及被測部位，也不可去拆除連接導(dǎo)線，以免引起觸電。拓展一

電源的等效變換一個實際電源可以用兩種不同的電路模型來表示。一種是用理想電壓源與電阻串聯(lián)的電路模型來表示，稱為電壓源模型；一種是用理想電流源與電阻并聯(lián)的電路模型來表示，稱為電流源模型。兩種模型可以等效變換。一、理想電源的串聯(lián)與并聯(lián)有恒壓源（理想電壓源）和恒流源（理想電流源）之分。1.恒壓源

恒壓源內(nèi)阻為零，能提供恒定電壓的理想電源。圖形符號如圖2-53（a）所示，其輸出特性（外特性）曲線如圖（b）所示。（a）

（b）

圖2-54恒流源及外特性一、理想電源的串聯(lián)與并聯(lián)有恒壓源（理想電壓源）和恒流源（理想電流源）之分。1.恒壓源

恒壓源內(nèi)阻為零，能提供恒定電壓的理想電源。圖形符號如圖2-53（a）所示，其輸出特性（外特性）曲線如圖（b）所示。特點(diǎn)：①任一時刻輸出電壓與流過的電流無關(guān)；②輸出電流的大小取決于外電路負(fù)載電阻的大小。（a）

（b）

圖2-54恒流源及外特性

2.恒流源

恒流源內(nèi)阻為無窮大，能提供恒定電流的理想電源。圖形符號如圖2-54（a）所示。其輸出特性曲線如圖（b）所示。特點(diǎn)：①任一時刻輸出電流與其端電壓無關(guān)；②輸出電壓的大小取決于外電路負(fù)載電阻的大小。二、電壓源實際電源有內(nèi)電阻，用理想電源元件和理想電阻元件的組合，表征實際電源的特性。1.圖形符號：恒壓源Us與內(nèi)電阻Ro串聯(lián)組合，如圖2-55（a）所示。2.外特性：電壓源輸出電壓與輸出電流的關(guān)系為

。（a）（b）

圖2-55電壓源及外特性

3.電壓源狀態(tài)（1）當(dāng)電源開路時，I=0，輸出電壓U=Us；（2）當(dāng)電源短路時，U=0，輸出電流I=Us/Ro;（3）當(dāng)Ro→0時，U→Us，電壓源→恒壓源，其外特性曲線如圖2-55（b）所示。三、電流源1.圖形符號：恒流源Is與內(nèi)電阻Ro并聯(lián)組合如圖2-56（a）。2.外特性：電流源輸出電流與輸出電壓的關(guān)系為

。（a）（b）

圖2-51電流源及外特性3.電流源狀態(tài)（1）當(dāng)電流源開路時，I=0，輸出電壓U=Is·Ro；（2）當(dāng)電流源短路時，U=0，輸出電流I=Is；（3）當(dāng)Ro→∞時，I→Is，電流源→恒流源。其外特性曲線如圖2-56（b）。

四、電壓源與電流源的等效變換1.電壓源與電流源的等效變換的依據(jù)一個實際電源可建立電壓源和電流源兩種電源模型，對同一負(fù)載而言這兩種模型應(yīng)具有相同的外特性，即有相同的輸出電壓和輸出電流，根據(jù)電壓源和電流源的外特性表達(dá)式樣可得：或即兩種電源模型對外電路而言是等效的，可以互相變換，可用圖2-57示意。圖2-57電壓源與電流源的等效2.變換的注意事項：（1）變換時，恒壓源與恒流源的極性保持一致；

（2）等效關(guān)系僅對外電路而言，在電源內(nèi)部一般不等效；（3）恒壓源與恒流源之間不能等效變換。3.變換時的概念與技巧應(yīng)用電源的等效變換化簡電源電路時，還需用到以下概念和技巧：（1）與電壓源串聯(lián)的電阻或與電流源并聯(lián)的電阻可視為電源內(nèi)阻處理。

（2）與恒壓源并聯(lián)的元件和與恒流源串聯(lián)的元件對外電路無影響，分別作開路和短路處理。（3）兩個以上的恒壓源串聯(lián)時，可求代數(shù)和，合并為一個恒壓源；兩個以上的恒流源并聯(lián)時，可求代數(shù)和，合并為一個恒流源。

拓展二

戴維南定理一、戴維南定理的含義1.定義：對外電路來說，任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)(單口網(wǎng)絡(luò))，均可以用一個電壓源US和一個電阻R0（戴維南等效電阻）串聯(lián)的有源支路等效代替。其中電壓源US等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC，電阻R0等于線性有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后的入端等效電阻Rab。電壓源Uoc和電阻Ro組成的支路叫戴維南等效電路。如圖2-59所示。圖2-59戴維南等效電路2.適用范圍：只求解復(fù)雜電路中的某一條支路電流或電壓時。3.應(yīng)用戴維南定理必須注意：①戴維南定理只對外電路等效，對內(nèi)電路不等效。也就是說，不可應(yīng)用該定理求出等效電源電動勢和內(nèi)阻之后，又返回來求原電路(即有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電路)的電流和功率。

②應(yīng)用戴維南定理進(jìn)行分析和計算時，如果待求支路后的有源二端網(wǎng)絡(luò)仍為復(fù)雜電路，可再次運(yùn)用戴維南定理，直至成為簡單電路。

③戴維南定理只適用于線性的有源二端網(wǎng)絡(luò)。如果有源二端網(wǎng)絡(luò)中含有非線性元件時，則不能應(yīng)用戴維南定理求解。二、戴維南定理解題方法和步驟【例2-12】用戴維南定理，求圖2-60所示電路中的電流I。（1）斷開待求支路，將電路分為待求支路和有源二端網(wǎng)絡(luò)（如圖2-60（b）所示）兩部分。（2）求出有源二端網(wǎng)絡(luò)兩端點(diǎn)間的開路電壓Uoc，即為等效電源的電動勢E0。（3）將有源二端網(wǎng)絡(luò)中各電源置零,即電壓源短路，電流源開路后（如圖2-60（c）所示），計算無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻，即為等效電源的內(nèi)阻R0。

（4）將等效電源與待求支路連接，形成等效簡化電路（如圖2-60(d)所示），根據(jù)已知條件求解。即：

注意點(diǎn)：（1）等效電源的電動勢E0的方向與有源二端網(wǎng)絡(luò)開路時的端電壓極性一致。（2）等效電源只對外電路等效，對內(nèi)電路不等效。

拓展三

疊加定理一、疊加定理的含義

1.定義：在具有幾個電源的線性電路中，任何一條支路的電流或電壓等于各電源單獨(dú)作用時產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和（電流或電壓的疊加）。2.適用范圍：線性電路。在多個電源同時作用的電路中，僅研究一個電源對多支路或多個電源對一條支路影響的問題。3.電源單獨(dú)作用：不作用的電源必須加以處理處理，即理想電壓源短路做處理，理想電流源做開路處理。