電路的基本物理量及相互關(guān)系市公開課一等獎省賽課獲獎?wù)n件

德中機(jī)電

電工技術(shù)主講：田紅彬E-mail:hardman75@163.com第1頁課程內(nèi)容直流電知識(20課時)交流電知識(10課時)電磁理論(10課時)

共計：40課時自用參考書：《電路》邱關(guān)源著第2頁項目一電力系統(tǒng)概述第3頁一、概述

因為電能也不能大量儲存，電能生產(chǎn)、傳輸、分配和使用就必須在同一時間內(nèi)完成。這就需要將發(fā)電廠發(fā)出電能經(jīng)過輸電線路、配電線路和變電所配送，將發(fā)電廠和用電設(shè)備連接在一起有機(jī)地聯(lián)成一個“整體”。

我們將這個由發(fā)電、送電、變電、配電和用電五個步驟組成“整體”稱為電力系統(tǒng)

第4頁圖1電力系統(tǒng)示意圖火力發(fā)電廠110KV220KV330KV500KV一次降壓變電站35KV二次電壓變電站10KV10KV工廠變壓器臺220V住宅380V/220V第5頁

發(fā)電廠是實現(xiàn)把其它形式能源轉(zhuǎn)化成電能場所。現(xiàn)在我國發(fā)電廠主要有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠等。二、發(fā)電廠

另外，還有利用地?zé)豳Y源、再生資源（太陽光能，太陽熱，風(fēng)力，潮汐，波浪，海流等）其它形式能源進(jìn)行發(fā)電。

依據(jù)電廠容量大小及其供電范圍發(fā)電廠可分為區(qū)域性發(fā)電廠，地方性發(fā)電廠和自備電廠等

第6頁

各種發(fā)電廠發(fā)電機(jī)發(fā)出電是對稱三相正弦交流電(有效值相等、相位差分別相差120°、三相電壓為eu、

ev、

ew，

如下圖所表示)，其電壓等級主要有10.5KV,13.8KV,15.75KV,18KV等，頻率則為50HZ。

發(fā)電機(jī)輸電線第7頁三、電力網(wǎng)

電力系統(tǒng)中連接發(fā)電廠和用戶中間步驟稱為電力網(wǎng)，它由各種電壓等級輸配電線路和變電所組成。電力網(wǎng)按其功效可分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。

輸電網(wǎng)是電力系統(tǒng)主網(wǎng)，它是由35KV及以上輸電線和變電所組成

配電網(wǎng)是由10KV及其以下配電線路和配電變壓器組成

第8頁高壓：1KV及以上電壓稱為高壓。1,3,6,10,35,110,330,500KV等。低壓：1KV及以下電壓稱為低壓，有220，380V。安全電壓：50V以下，有42V、36V、24V、12V、6V。

電力網(wǎng)電壓等級第9頁一)輸電線路

電力輸送設(shè)備是由輸電線路、變電站和配電線路等組成。輸送電能通常采取三相三線制交流輸電方式。

采取高壓、超高壓遠(yuǎn)距離輸電是各國普遍采取路徑。當(dāng)前我國慣用輸電電壓等級有35KV，110KV，220KV，330KV，500KV等各種。輸電過程中,普通將發(fā)電機(jī)組發(fā)出6~10KV電壓經(jīng)升壓變壓器變?yōu)?5~500KV高壓，再利用降壓變壓起將35KV高壓變?yōu)?~10KV高壓。經(jīng)過輸電線可遠(yuǎn)距離將電能傳送到各用戶.第10頁二)變電所變電全部升壓變電所與降壓變電所之分。

依據(jù)供電范圍不一樣，變電所可分為一次（樞紐）變電所和二次變電所。一次變電所是從110KV以上輸電網(wǎng)受電，將電壓降到35KV—110KV，供給一個大區(qū)域用電。二次變電所，大多數(shù)從35—110V輸電網(wǎng)絡(luò)受電，將電壓降到6—10KV，向較小范圍供電。

第11頁三)配電線路

配電作用是將電能分配到各類用戶。慣用配電電壓有10KV或6KV高壓和380/220V低壓。由10KV或6KV高壓供電用戶稱為高壓用戶。由380/220V低壓供電用戶稱為低壓用戶低壓配電線路是指經(jīng)配電變壓器，將高壓10KV降低到380/220V等級線路。第12頁四、用戶

第一類負(fù)荷:指中止供電將造成人身傷亡者、重大政治影響、重大經(jīng)濟(jì)損失或公共場所秩序嚴(yán)重混亂負(fù)荷。對第一類負(fù)荷應(yīng)有兩個或以上獨(dú)立電源供電

第二類負(fù)荷:指中止供電將造較大經(jīng)濟(jì)損失（如大量產(chǎn)品報廢）或造成公共場所秩序混亂負(fù)荷（如大型體育場館、劇場等）。對第二類負(fù)荷盡可能要有兩個獨(dú)立電源供電

第三類負(fù)荷:不屬于一、二類電力負(fù)荷者是三類負(fù)荷。三類負(fù)荷對供電沒有什么尤其要求，能夠非連續(xù)性地供電，如小市鎮(zhèn)公共用電、機(jī)修車間等，通慣用一個電源供電

第13頁第一部分直流電知識電路和電路模型

電路基本物理量

電阻、電容、電感元件及其特征電路中獨(dú)立電源

基爾霍夫定律

電阻、電感、電容元件識別與應(yīng)用

第14頁教學(xué)內(nèi)容掌握電流參考方向，電壓參考極性；關(guān)聯(lián)參考方向等概念掌握電阻，電容，電感伏安關(guān)系式掌握電壓源，電流源伏安關(guān)系式掌握列寫KCL，KVL方法掌握用等效變換，串，并聯(lián)和分壓，分流公式計算簡單直流電路方法熟悉戴維南定理及疊加定理了解受控源四種形式第15頁教學(xué)重點、難點：掌握電流參考方向，電壓參考極性；關(guān)聯(lián)參考方向等概念掌握電阻，電容，電感伏安關(guān)系式掌握電壓源，電流源伏安關(guān)系式掌握列寫KCL，KVL方法掌握列寫KCL，KVL方法熟悉戴維南定理及疊加定理第16頁項目二電路基本概念與基本定律學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求：（1）了解電路組成及其基本物理量意義、單位和符號；（2）掌握電壓、電流概念及其正方向要求；（3）掌握電能與電功率計算方法；（4）了解電阻、電感、電容和電源元件特征，掌握電壓源與電流源等效變換原理；（5）掌握基爾霍夫定律及其在電路分析計算中應(yīng)用。第17頁一、電路和電路模型案例1:手電筒電路

請點擊上圖第18頁手電筒電路第19頁一)電路電路是由若干電氣設(shè)備或元器件按一定方式用導(dǎo)線聯(lián)接而成電流通路。通常由電源、負(fù)載及中間步驟等三部分組成。負(fù)載電源中間步驟第20頁電源是將其它形式能量轉(zhuǎn)換為電能裝置。負(fù)載是取用電能裝置，通常也稱為用電器。中間步驟是傳輸、控制電能裝置。蓄電池發(fā)電機(jī)燈泡電動機(jī)電視機(jī)開關(guān)斷路器熔斷器第21頁二)電路劃分第22頁三)電路模型(一)電路模型由電路元件組成電路，稱為電路模型。UsRsSRL+-第23頁(二)理想電源元件1.理想電壓源+-U=定值+-ISUSUOIU

恒壓源第24頁2.理想電流源SIOIU恒流源-I=定值+USI第25頁(三)理想無源元件(線性元件)1.電阻:

電路中消耗電能理想元件2.電容:電路中儲存電場能理想元件3.電感:電路中儲存磁場能理想元件線性電路:由線性元件和電源元件組成電路.第26頁4．電路元件為了便于對電路進(jìn)行分析和計算，將實際元器件近似化、理想化，使每一個元器件只集中表現(xiàn)一個主要電或磁性能，這種理想化元器件就是實際元器件模型。理想化元器件簡稱電路元件。

滑線變阻器等效為電阻元件滑線變阻器等效為電阻元件與電感線圈滑線變阻器第27頁項目三電路基本物理量及相互關(guān)系第28頁一、電荷及特征第29頁第30頁同種電荷相排斥異種電荷相吸引第31頁二、原子模型(波爾原子模型)第32頁中性電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)帶負(fù)電電子數(shù)>質(zhì)子數(shù)帶正電電子數(shù)<質(zhì)子數(shù)Q=I×t第33頁項目三電路中參數(shù)(2)

---電壓第34頁電壓復(fù)習(xí)電位相關(guān)知識一)電壓形成（U）

第35頁三、電壓一)形成（U）電荷分離形成電壓第36頁++++----Oabf第37頁二)電壓方向

高電位指向低電位第38頁三)電壓計算1.由上可知，計算電壓第一個方法就是能夠利用

求兩點電壓就是這兩點電位差2.歐姆定律第39頁電壓單位為伏特（V），慣用單位為千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（V）。它們之間換算關(guān)系為：

1V=1000mV=103mV1V=1000000V=106V1kV=1000V=103V四)電壓單位第40頁當(dāng)數(shù)值過大或過小時，慣用十進(jìn)制倍數(shù)表示。SI制中，一些慣用十進(jìn)制倍數(shù)表示法：符號TGMkcm

np漢字太吉兆千厘毫微納皮數(shù)量101210910610310–210–310–610–910–12第41頁例1－1：已知：4C正電荷由a點均勻移動至b點電場力做功8J，由b點移動到c點電場力做功為12J，

(1)若以b點為參考點，求a、b、c點電位和電壓Uab、Ubc；

(2)若以c點為參考點，再求以上各值。第42頁

本題計算說明：(1)電路中電位參考點可任意選擇；參考點一經(jīng)選定，電路中各點電位值就是唯一；(2)當(dāng)選擇不一樣電位參考點時，電路中各點電位值將改變，但任意兩點間電壓保持不變。第43頁

練習(xí)在圖所表示電路中，設(shè)Uco=3V，UCD=2V，試分別以C點和O點作為參考點，求D點電位和D、O點間電壓。第44頁五)電壓測量－－電壓表第45頁注意要并聯(lián)在電路中第46頁為何要引入?yún)⒖挤较颍?b)實際電路中有些電流是交變，無法標(biāo)出實際方向。標(biāo)出參考方向，再加上與之配合表示式，才能表示出電流大小和實際方向。(a)有些復(fù)雜電路一些支路事先無法確定實際方向。為分析方便，只能先任意標(biāo)一方向（參考方向），依據(jù)計算結(jié)果，才能確定電流實際方向。六、電壓實際方向與參考方向第47頁電壓參考方向標(biāo)注UUUabab+-①②③（1）電壓參考方向第48頁電壓參考方向標(biāo)注UUUabab+-①②③第49頁電壓參考方向標(biāo)注UUUabab+-①②③第50頁電壓參考方向標(biāo)注UUUabab+-①②③第51頁(2)參考方向和實際方向關(guān)系

需要指出是：

1）電壓參考方向能夠任意指定；

2）指定參考方向用意是把電壓看成代數(shù)量。在指定電壓參考方向下，電壓值正和負(fù)就能夠反應(yīng)出電壓實際方向。U＞0

U<0第52頁注意要并聯(lián)在電路中第53頁五)電壓實際方向與參考方向

當(dāng)電壓參考方向與實際方向相同時，電壓為正值，當(dāng)電壓參考方向與實際方向相反時，電壓為負(fù)值。電壓參考方向標(biāo)注UUUabab+-①②③第54頁當(dāng)電壓參考方向與實際方向相同時，電壓為正值，當(dāng)電壓參考方向與實際方向相反時，電壓為負(fù)值。電壓參考方向標(biāo)注UUUabab+-①②③第55頁（2）電壓實際方向與參考方向當(dāng)電壓參考方向與實際方向相同時，電壓為正值，當(dāng)電壓參考方向與實際方向相反時，電壓為負(fù)值。電壓參考方向標(biāo)注UUUabab+-①②③第56頁（2）電壓實際方向與參考方向當(dāng)電壓參考方向與實際方向相同時，電壓為正值，當(dāng)電壓參考方向與實際方向相反時，電壓為負(fù)值。電壓參考方向標(biāo)注UUUabab+-①②③第57頁二、電位

某點相對于參考點電壓第58頁第59頁項目四電路中參數(shù)

------電流一、電流形成

第60頁電流流動電壓是形成電流原因第61頁第62頁二、電流各種效應(yīng)第63頁三、電流方向第64頁四、電流測量第65頁五、電流強(qiáng)度計算1.電流大小電荷有規(guī)則定向運(yùn)動就形成了電流。人們習(xí)慣要求以正電荷運(yùn)動方向作為電流實際方向。(電流動畫)電流大小用電流強(qiáng)度（簡稱電流）來表示。電流強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)經(jīng)過導(dǎo)線某一截面電荷量，用符號Q表示。則：第66頁大小和方向都不隨時間改變電流稱為恒定電流，簡稱直流電流，采取大寫字母I表示，則電流單位是安培（簡稱安），用符號A表示；電荷量單位為庫侖（簡稱庫），用符號C表示；時間單位為秒，用符號s表示。當(dāng)電流很小時，慣用單位為毫安（mA）或微安；當(dāng)電流很大時，慣用單位為千安（kA）。它們之間換算關(guān)系為：1A=1000mA=103mA1A=1000000A=106A1kA=1000A=103A

2.單位第67頁六、電流實際方向與參考方向第68頁圖1.3簡單電路

1.電流參考方向在電路分析中，任意選定一個方向作為電流方向，這個方向就稱為電流參考方向，又稱為電流正方向.當(dāng)電流參考方向與實際方向相同時，電流為正值。若電流參考方向與實際方向相反，則電流為負(fù)值。第69頁圖1.3簡單電路在電路分析中，任意選定一個方向作為電流方向，這個方向就稱為電流參考方向，又稱為電流正方向.當(dāng)電流參考方向與實際方向相同時，電流為正值。若電流參考方向與實際方向相反，則電流為負(fù)值。2.電流實際方向與參考方向

第70頁3.電流參考方向標(biāo)注法①②③第71頁I①②③第72頁II①②③第73頁電流參考方向標(biāo)注法IIIabab①②③第74頁六參考方向和實際方向關(guān)系：

i＞0 i＜0需要指出是：

1）電流參考方向能夠任意指定；

2）指定參考方向用意是把電流看成代數(shù)量。在指定電流參考方向下，電流值正和負(fù)就能夠反應(yīng)出電流實際方向。第75頁七、關(guān)聯(lián)參考方向

假如指定流過元件電流參考方向是從標(biāo)以電壓正極性一端指向負(fù)極性一端，即二者采取相同參考方向稱關(guān)聯(lián)參考方向；當(dāng)二者不一致時，稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。

第76頁關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向需要指出是：

1）分析電路前必須選定電壓和電流參考方向

2）參考方向一經(jīng)選定，必須在圖中對應(yīng)位置標(biāo)注(包含方向和符號)，在計算過程中不得任意改變。

3)參考方向不一樣時，其表示式相差一負(fù)號，但實際方向不變。第77頁第78頁

例1：在家用線路中,允許電流最大值為15A,銅導(dǎo)線半徑為0.81mm.試問:若銅導(dǎo)線中電流密度是均勻,問電流密度值是多少?解:電流密度為八、電流密度例2：某家庭中，有一部空調(diào)功率為3KW，照明燈泡有八個，功率為30W；電視機(jī)為150W一臺，洗衣機(jī)750W一臺，其它電器總功率為1KW，現(xiàn)需要對線路改造，需要多粗銅導(dǎo)線？第79頁

項目五

電流中參數(shù)

----電功與電功率第80頁一、電功率與電能

電場力所作功為Wab=QUab，單位時間內(nèi)電場力所作功稱為電功率，簡稱為功率。以符號P表示。當(dāng)已知設(shè)備功率為Ｐ時，則在ｔ秒內(nèi)消耗電能為Ｗ＝Pt

電能表第81頁電能表工作第82頁二、電路吸收或發(fā)出功率判斷

1.u,i取關(guān)聯(lián)參考方向

P＝ui表示元件吸收功率

P＞0吸收正功率(實際吸收)

P＜0吸收負(fù)功率(實際發(fā)出)關(guān)聯(lián)參考方向顯示正電荷從高電位到低電位失去能量

第83頁2.u,i取非關(guān)聯(lián)參考方向

p＝ui表示元件發(fā)出功率

P＞0發(fā)出正功率(實際發(fā)出)

P＜0發(fā)出負(fù)功率(實際吸收)

需要指出是：對一完整電路，發(fā)出功率＝消耗功率，滿足功率平衡。第84頁

例1：求圖示電路中各方框所代表元件消耗或產(chǎn)生功率。

已知：U1=1V,U2=－3V,U3=8V,U4=－4V,U5=7V,U6=－3V，I1=2A,I2=1A,I3=－1A第85頁

例2：圖1．9中，用方框代表某一電路元件，其電壓、電流如圖中所表示，求圖中各元件吸收功率，并說明該元件實際上是吸收還是發(fā)出功率？

第86頁

練習(xí)1：在圖1．10所表示電路中，方框表示電源或電阻，各元件電壓和電流參考方向如圖1．10（a）所表示。經(jīng)過測量得知：，I1=2A，I2=1A，I3=1A，U1=4V，U2=-4V，U3=7V，U4=-3V。（1）試標(biāo)出各電流和電壓實際方向。（2）試求每個元件功率，并判斷其是電源還是負(fù)載。

第87頁

練習(xí)：一個額定值為5W、100Ω電阻器，使用時最高能加多少伏電壓，能允許經(jīng)過多少安電流？第88頁課前復(fù)習(xí)1.電路組成2.電壓、電流參考方向標(biāo)注3.功率問題3.計算題1)一“220V，40W”電燈泡阻值為多少？2)“220V，60W”電燈泡阻值為多少？第89頁

3)把“220V，40W”和“220V，60W”兩盞燈并聯(lián)后，接到照明電路中，它們總電阻是多少？第90頁項目六電阻及歐姆定律第91頁一、電阻元件及歐姆定律

1．電阻元件圖形、文字符號電阻器通常就叫電阻，在電路圖中用字母“R”或“r”表示電阻圖形符號電阻器SI（國際單位制）單位是歐姆，簡稱歐，通慣用符號“Ω”表示。慣用單位還有“kΩ”“MΩ”，它們換算關(guān)系以下：

1MΩ=1000kΩ=1000000Ω實物圖第92頁電阻實物圖第93頁2．電阻元件伏安特征線性電阻伏安特征非線性電阻(二極管)伏安特征0ui0iRuR第94頁2．電阻元件伏安特征0iRuR0ui線性電阻伏安特征非線性電阻(二極管)伏安特征第95頁2．電阻元件伏安特征0ui0iRuR線性電阻伏安特征非線性電阻(二極管)伏安特征第96頁二、歐姆定律

在電阻電路中，當(dāng)電壓與電流為關(guān)聯(lián)參考方向，電流大小與電阻兩端電壓成正比，與電阻值成反比。即歐姆定律可用下式表示：第1章電路基本概念與基本定律UI第97頁歐姆定律表示了電路中電壓、電流和電阻關(guān)系：（1）假如電阻保持不變，當(dāng)電壓增加時，電流與電壓成正百分比地增加；當(dāng)電壓減小時，電流與電壓成正百分比地減小。（2）假如電壓保持不變，當(dāng)電阻增加時，電流與電阻成反百分比地減??；當(dāng)電阻減小時，電流與電阻成反百分比地增加。二、歐姆定律

歐姆定律能夠有三種不一樣表示形式:U=±RI第98頁三、電阻元件功率為上式表明，電阻元件吸收功率恒為正值，而與電壓、電流參考方向無關(guān)。所以，電阻元件又稱為耗能元件。第99頁例1．3如圖1．1５所表示，應(yīng)用歐姆定律求電阻R。解：第100頁

例：照明電路電壓為220V，對人體來說，普通情況下36V以下電壓對人體是安全，經(jīng)過人體電流等于1mA時，會引發(fā)麻感覺，經(jīng)過人體電流等30mA時就會有生命危險，依據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算普通人體電阻最靠近于（）A．1×102ΩB．1×103ΩC．4×104ΩD．2×105Ω第101頁項目七基爾霍夫定律第102頁一、基本術(shù)語支路節(jié)點回路網(wǎng)孔先了解新名詞abcd+_Us5R5R3R1R2R4R6Is+_Us1第103頁支路節(jié)點回路網(wǎng)孔先了解新名詞abcd+_Us5R5R3R1R2R4R6Is+_Us1一共有6條支路第104頁先了解新名詞abcd+_Us5R5R3R1R2R4R6Is+_Us1支路節(jié)點回路網(wǎng)孔一共有4個節(jié)點第105頁先了解新名詞abcd+_Us5R5R3R1R2R4R6Is+_Us1支路節(jié)點回路網(wǎng)孔一共有7個回路第106頁先了解新名詞abcd+_Us5R5R3R1R2R4R6Is+_Us1支路節(jié)點回路網(wǎng)孔一共有3個網(wǎng)孔第107頁二、基爾霍夫電流定律對電路中任一節(jié)點，在任一瞬間，流出和流入該節(jié)點電流和相等通常要求，對參考方向背離節(jié)點電流為流出電流，而對參考方向指向節(jié)點電流為流入電流。

定律第108頁第109頁例1．8已知I1=A、I2=A、I3=A、I5=A，計算圖1．35所表示電路中電流I6及I4。第110頁三、基爾霍夫電壓定律對電路中任一回路，在任一瞬間，沿回路繞行方向，各段電壓代數(shù)和為零

通常要求，對參考方向與回路“繞行方向”相同電壓取正號，同時對參考方向與回路“繞行方向”相反電壓取負(fù)號。定律第111頁基爾霍夫電壓定律分析電路步驟1.確定電路分析方向；2.列電壓方程式；3.解方程。第112頁例1．10試求圖1．39所表示電路中元件3、4、5、6電壓。解：第113頁

例：所表示電路中，已知UAB=5V，試依據(jù)基爾霍夫定律求電路中US。第114頁項目八電阻串聯(lián)分析第115頁學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求：(1)掌握電阻串、并聯(lián)等效變換，了解電阻星—三角等效變換。(2)了解線性電路疊加定理、戴維南定理與諾頓定理意義。(3)掌握電路等效變換和對復(fù)雜電路基本分析與計算方法。一、電路串、并聯(lián)等效變換含有兩個端鈕部分電路，就稱為二端網(wǎng)絡(luò)，如圖所表示。二端網(wǎng)絡(luò)第116頁二端網(wǎng)絡(luò)：

等效網(wǎng)絡(luò)：

無源二端網(wǎng)絡(luò)：

一、電路串、并聯(lián)等效變換第117頁二端網(wǎng)絡(luò)：

等效網(wǎng)絡(luò)：

無源二端網(wǎng)絡(luò)：

含有兩個端鈕部分電路。第118頁二端網(wǎng)絡(luò)：

等效網(wǎng)絡(luò)：

無源二端網(wǎng)絡(luò)：

含有兩個端鈕部分電路。電路結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)完全不一樣，電壓、電流關(guān)系相同即伏安關(guān)系相同兩個二端網(wǎng)絡(luò)。第119頁二端網(wǎng)絡(luò)：

等效網(wǎng)絡(luò)：

無源二端網(wǎng)絡(luò)：

含有兩個端鈕部分電路。電路結(jié)構(gòu)、元件參數(shù)完全不一樣，電壓、電流關(guān)系相同即伏安關(guān)系相同兩個二端網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部沒有獨(dú)立源二端網(wǎng)絡(luò)，它可用一個電阻元件與之等效。這個電阻元件電阻值稱為該網(wǎng)絡(luò)等效電阻或輸入電阻，也稱為總電阻，用Ri表示。第120頁←SK-219短波收音機(jī)原理圖案例1：二、電阻串聯(lián)

第121頁C30-V型磁電系電壓表電壓表表頭所能測量最大電壓就是其量程，通常它都較小。在測量時，經(jīng)過表頭電流是不能超出其量程，不然將損壞表頭。而實際用于測量電壓多量程電壓表（比如，C30-V型磁電系電壓表）是由表頭與電阻串聯(lián)電路組成。其中，Rg為表頭內(nèi)阻，Ig為流過表頭電流，Ug為表頭兩端電壓，R1、R2、R3、R4為電壓表各檔分壓電阻。對應(yīng)一個電阻檔位，電壓表有一個量程．案例2：二、電阻串聯(lián)

第122頁例1：電阻箱原理如圖所表示。請你依據(jù)電阻串聯(lián)規(guī)律和下列圖中旋鈕位置，讀出A、B間電阻是多少？案例3：第123頁一)定義

各電阻元件順次連接起來，所組成二端網(wǎng)絡(luò)稱為電阻串聯(lián)網(wǎng)絡(luò).RiR1R2R3R4R5它相當(dāng)于第124頁串聯(lián)電路特點：

1.經(jīng)過各電阻電流相等:

I＝I1＝I2＝In2.總電壓等于各電阻電壓之和：

U=U1+U2+…+Un

3.電阻串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等效電阻等于各電阻之和。(a)電阻串聯(lián)（b）等效電路二)電阻串聯(lián)作用第125頁4.各電阻電壓與端電壓U關(guān)系為：若R總/Rn=n則

Un=U總/n例：若r1=8歐姆，r2=2歐姆,總電壓為20V，則R1上分得電壓為

V第126頁P(yáng)1：P2：…：Pn=R1：R2：…：Rn5.串聯(lián)每個電阻功率也與它們電阻成正比，即：第127頁6.功率匹配第128頁結(jié)論：1．電阻串聯(lián)，每個電阻上流過電流相等；2．電阻串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)端口電壓等于各電阻電壓之和；3．其等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和；4．電阻串聯(lián)，其總電阻增大，端口電壓不變時，對電路有“限流”作用；5．串聯(lián)電阻各電阻電壓之比等于他們電阻之比，各電阻電壓與端口電壓之比等于該電阻與等效電阻之比，稱為“分壓比”；6．串聯(lián)每個電阻功率也與他們電阻成正比；7．電阻串聯(lián)應(yīng)用非常廣泛。第129頁項目九電阻并聯(lián)分析第130頁案例測量電流多量程電流表。如圖所表示。其中，Rg為表頭內(nèi)阻，Ig為流過表頭電流，Ug為表頭兩端電壓，R1、R2、R3、R4為電流表各檔分流電阻。對應(yīng)一個電阻檔位，電流表有一個量程。C41-uA磁電系電流表第131頁一、定義各電阻元件兩端鈕分別連接起來所組成電路稱為電阻并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，如圖所表示。二、特點1.電流I=I1+I2+…+In即：電阻并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)端電流等于各電阻電流之和。電阻并聯(lián)及等效電路R1R2R3R4R5它相當(dāng)于Ri第132頁2.電阻又由歐姆定律可得：圖2．5（b）是圖2．5（a）等效網(wǎng)絡(luò)，依據(jù)等效概念，在圖2．5（b）中有：，所以，

即：電阻并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等效電阻倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和或電阻并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等效電導(dǎo)等于各電阻電導(dǎo)之和。且并聯(lián)電阻等效電阻比每個電阻都小。3.分流并聯(lián)電阻壓相等，則各電阻電流與它們電導(dǎo)成正比，與它們電阻成反比，即：第133頁各電阻電流與端電流I關(guān)系為：同理，并聯(lián)每個電阻功率也與它們電導(dǎo)成正比，與它們電阻成反比。即：若只有R1、R2兩個電阻，情況將怎樣？請同學(xué)自己思索第134頁由串聯(lián)和并聯(lián)電阻組合而成二端電阻網(wǎng)絡(luò)稱為電阻混聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，分析混聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)普通步驟以下：（1）計算各串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻等效電阻，再計算總等效電阻。（2）由端口激勵計算出端口響應(yīng)。（3）依據(jù)串聯(lián)電阻分壓關(guān)系、并聯(lián)電阻分流關(guān)系逐步計算各部分電壓、電流。第135頁已知U=V，R1=Ω，R2=Ω，R3=Ω，求I、I1、I2和端口電阻R。第136頁要求：搞清楚串、并聯(lián)概念。例1.2

4

3

6

ooR計算舉例：練習(xí)第137頁40

30

30

40

30

ooR30

o40

40

30

30

oR例2.第138頁例3.解：求：I1

,I4

,U4I1I2+_2R2R2R2RRRI3I412V+_U4+_U1第139頁電路如圖所表示，以知U5=100V，R1=2KΩ，R2=8KΩ。若：(1)R3=8KΩ；(2)R3=+∞(處開路)；(3)R3=0Ω(處短路)。試求以上3種情況下電壓和電流。第140頁電阻星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接等效變換三個電阻一端連接在一起組成一個節(jié)點O，另一端分別為網(wǎng)絡(luò)三個端鈕a、b、c，它們分別與外電路相連，這種三端網(wǎng)絡(luò)叫電阻星形聯(lián)接，又叫電阻Y聯(lián)接。電阻星形聯(lián)接第141頁三個電阻串聯(lián)起來組成一個回路，而三個連接點為網(wǎng)絡(luò)三個端鈕a、b、c，它們分別與外電路相連，這種三端網(wǎng)絡(luò)叫電阻三角形聯(lián)接，又叫電阻△聯(lián)接。電阻三角形聯(lián)接第142頁電阻三角形聯(lián)接電阻星形聯(lián)接將△聯(lián)接電阻等效變換為Y聯(lián)接電阻，已知電阻Rab、Rbc、Rca，則等效電阻Ra、Rb、Rc為：

第143頁電阻星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接等效變換電阻三角形聯(lián)接將Y聯(lián)接電阻等效變換為△聯(lián)接電阻，已知Ra、Rb、Rc電阻，則等效電阻Rab、Rbc、Rca為：電阻星形聯(lián)接第144頁若電壓、電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，則電感元件特征方程為：

在u、i關(guān)聯(lián)參考方向下，線性電感元件吸收功率為在t時刻，電感元件儲存磁場能量為電感元件并不消耗能量，所以，電感元件也是一個儲能元件。

第1章電路基本概念與基本定律1.3電阻、電容、電感元件及其特征

第145頁項目十

電路中獨(dú)立電源第146頁案例１.３蓄電池

汽車照明燈電氣原理圖電壓源和電流源總稱為獨(dú)立電源，簡稱獨(dú)立源。

請點擊蓄電池第147頁汽車蓄電池第148頁一、電壓源1．理想電壓源理想電壓源簡稱為電壓源，是一個二端元件，它有兩個基本特點：（1）不論它外電路怎樣改變，它兩端輸出電壓為恒定值US，或為一定時間函數(shù)us（t）。（2）經(jīng)過電壓源電流還取決于與之相連接外部電路。電壓源圖形符號電壓源伏安特征＋－usUs0UIUs第149頁2．實際電壓源

實際直流電壓源可用數(shù)值等于US理想電壓源和一個內(nèi)阻Ri相串聯(lián)模型來表示第150頁2．實際電壓源實際直流電壓源可用數(shù)值等于US理想電壓源和一個內(nèi)阻Ri相串聯(lián)模型來表示其特征為+-Ri′Us第151頁0UI其特征為2．實際電壓源實際直流電壓源可用數(shù)值等于US理想電壓源和一個內(nèi)阻Ri相串聯(lián)模型來表示實際直流電壓源端電壓為：

U=US-UR=US-IRi

其特征為URiI實際電壓源+-Ri′Us第152頁二、電流源1．理想電流源理想電流源簡稱為電流源，是一個二端元件，它有兩個基本特點：（1）不論它外電路怎樣改變，它輸出電流為恒定值IS，或為一定時間函數(shù)iS（t）。（2）電流源兩端電壓還取決于與之相連接外部電路。電流源表示符號及特征is其特征為第153頁0UI1．理想電流源理想電流源簡稱為電流源，是一個二端元件，它有兩個基本特點：（1）不論它外電路怎樣改變，它輸出電流為恒定值IS，或為一定時間函數(shù)iS（t）。（2）電流源兩端電壓還取決于與之相連接外部電路。電流源表示符號及特征is其特征為Is第154頁2．實際電流源實際直流電流源可用數(shù)值等于IS理想電流源和一個內(nèi)阻Ri′相并聯(lián)模型來表示

實際電流源及伏安特征IsI+-URi′其特征為第155頁IsI+-URi′2．實際電流源實際直流電流源可用數(shù)值等于IS理想電流源和一個內(nèi)阻Ri′相并聯(lián)模型來表示

實際電流源及伏安特征0UI其