1、第1章 直流電路 1.2 電路元件及其伏安特性1電阻2歐姆定律目錄CONTENTS3電源1.2電路元件及其伏安特性電阻 實驗證明，導體對電流的通過具有一定的阻礙作用，稱為導體的電阻，用R表示，單位為（歐姆）。不同的導體有不同的電阻，導體電阻的計算公式為 式中 l為導體的長度，單位為m（米）； S為導體的截面積，單位為m2（平方米）； 為導體的電阻率，單位為m（歐米）。 電阻歐姆定律電源 R= lS1.2電路元件及其伏安特性電阻超導體 導體的電阻還與溫度有關，金屬導體的電阻隨溫度的升高而增加，半導體的電阻隨溫度的升高而減小。有些金屬和合金，在溫度降低到4.2K(269)時，電阻會突然消失，這種現(xiàn)

2、象叫做超導現(xiàn)象。處于超導狀態(tài)的導體叫做超導體。超導的應用超導電纜超導電動機超導變電站磁懸浮列車歐姆定律電源1.2電路元件及其伏安特性1 電阻元件的歐姆定律歐姆定律電阻歐姆定律電源 1826年德國科學家歐姆通過科學實驗得出：電阻的電壓與通過的電流成正比。這一關系稱為歐姆定律，也即是電阻元件上的伏安關系。線性電阻的伏安特性曲線 在電阻上，當電壓與電流為關聯(lián)參考方向時，歐姆定律表示為 R=UI1.2電路元件及其伏安特性歐姆定律1 電阻元件的歐姆定律電阻電源例 已知電阻R10，電壓U100V，電壓、電流的參考方向如圖所示，求通過電阻的電流I和電阻消耗的功率P。解： 根據(jù)歐姆定律，在電壓、電流為關聯(lián)參考

3、方向時 電流I為正，說明流過R的電流的實際方向與參考方向一致。I= = =10（A）U 100V R 10 電阻消耗的功率P為 PRI2101021000W1（kW）電壓電流參考方向圖1.2電路元件及其伏安特性歐姆定律2 全電路歐姆定律電阻電源全電路一個包含電源、負載在內(nèi)的閉合電路稱為全電路。這就是全電路歐姆定律。I= US R0+RL 當開關S合上構(gòu)成閉合通路時1.2電路元件及其伏安特性歐姆定律3 電阻的連接電阻電源電阻的串聯(lián)（1）電阻元件的串聯(lián) 幾個電阻依次相串，中間無分支的連接方式，叫做電阻的串聯(lián)。串聯(lián)電路的特點： 通過各電阻的電流是同一電流。 電路端口的總電壓等于各個電阻上電壓之和，

4、即 UU1+U2+U3 幾個電阻串聯(lián)，可用一個總電阻來等效，總的等 效電阻等于各個電阻之和。 即 RR1+R2 +R3 電路分壓公式為U1=U U2=U U3=UR1 R2 R3R1+R2 +R3 R1+R2 +R3 R1+R2 +R3 R1.2電路元件及其伏安特性歐姆定律3 電阻的連接電阻電源電路圖（1）電阻元件的串聯(lián) 例題：電路如圖所示，已知R14，R28，R318，電壓U120V。求電路總的等效電阻R；通過電路的電流I；電阻R1、R2、R3上的電壓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。 上述電壓，也可用分壓公式計算。 可見U= U1+U2+U3，各電阻上的電壓與電阻的大小成正比。 PUI1204480W0.48kW P1U1I16464W0.064kW P2U2I324128W0.128kW P3U3I724288W0.288kW 可見PP1P2P3，即總的消耗功率等于各個電阻消耗功率之和， 各電阻消耗的功率與電阻的大小成正比。1.2電路元件及其伏安特性歐姆定律3 電阻的連接電阻電源兩個電阻的并聯(lián)（2）電阻元件的并聯(lián) 例題：電路如圖所示，已知R13，R26，U10V。求：電路總的等效電阻R；電路總電流I和各電阻上

6、的電流I1、I2；電路總的消耗功率P和各電阻所消耗的功率P1、P2。解： R 2;R1R2 36R1+R2 3+6可見I=I1+I2，電阻上的電流與電阻的大小成反比。 I 5A；U 10VR 2I1、I2也可用分流公式計算。 I13.33（A）、 I21.67（A） R1 3 U 10VU 10V R2 6 PUI10550（W） P1UI11033.3（W） P2UI21016.7（W） 可見P=P1+P2，即總的消耗功率等于各個電阻消耗功率之和， 電阻消耗的功率與各電阻的大小成反比。1.2電路元件及其伏安特性歐姆定律3 電阻的連接電阻電源電阻的并聯(lián)（2）電阻元件的并聯(lián) 幾個電阻跨接在相同的

7、兩點之間的連接方式，叫做電阻的并聯(lián)。并聯(lián)電路的特點： 各電阻的電壓是同一電壓。 電路端口的總電流等于各個電阻上電流之和， 即 II1+I2+I3 電路總的等效電阻的倒數(shù)等于各個電阻倒數(shù)之和， 即 + + 1 1 1 1 R R1 R2 R3 R1+R2 R1+R2I1 I I2 IR2 R1 兩個電阻并聯(lián)的分流公式為I1I2I3R + 1 1 1 R R1 R2 R R1R2R1 +R2(兩個電阻并聯(lián) )1.2電路元件及其伏安特性歐姆定律3 電阻的連接電阻電源（3）電阻元件的混聯(lián) 既有串聯(lián)又有并聯(lián)的電路稱為混聯(lián)電路?；炻?lián)電路的形式多種多樣，但可以利用電阻串并聯(lián)關系進行逐步化簡。例題：計算圖a所示電路的等效電阻Rab。解：將a圖中6與6兩個電阻并聯(lián)得3 ，12與10保留得電路b所示； 將b圖中3與12兩個電阻串聯(lián)得15，保留10電路，得圖c電路； 將c圖中15與10兩個電阻為并聯(lián)，其等效電阻為Rab 6151015+10混聯(lián)電路3cdece1.2電路元件及其伏安特性電路及其組成1 電壓源對外提供電壓的電源稱為電壓源。電源歐姆定律忽略內(nèi)阻或內(nèi)阻為零的電壓源考慮內(nèi)阻，即內(nèi)阻不為零的電壓源實際電壓源理想電壓源