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文檔簡介

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

提問:試想假如沒有電,生活將會怎樣?5

導(dǎo)入新課:5

電工學(xué)是非電專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,通過本課程口勺學(xué)習(xí),使學(xué)生具有電

工技術(shù)與電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識,為升學(xué)以及后續(xù)課程打下一定的基礎(chǔ)。

1、電工學(xué)課程研究的對象--------“電”

2、電工學(xué)課程的發(fā)展

3、電能日勺優(yōu)越性

(1)便于轉(zhuǎn)換

(2)便于輸送

(3)便于控制

第1章直流電路

電路:電流流通的途徑。

直流電路:由直流電源供電的電路。

§1.1電路及重要基本物理量

一、電路歐J構(gòu)成及作用

電路就是電流通過日勺閉合途徑,它是由多種電氣器件按一定方式用導(dǎo)

線連接構(gòu)成的總體。電路的構(gòu)造形式和所能完畢的任務(wù)是多種多樣的,從

平常生活中使用口勺用電設(shè)備到工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用到內(nèi)多種生產(chǎn)機(jī)械的I電潛

控制部分及計(jì)算機(jī)、多種測試儀表等,從廣義說,都是電路。最簡樸的電

路如圖所示的手電筒電路。

1、構(gòu)成:電路重要由三部分構(gòu)成。電路三1()

(1)電源是供應(yīng)電能的設(shè)備。在發(fā)電廠內(nèi)將化學(xué)能或機(jī)械能等非部分構(gòu)

電能轉(zhuǎn)換為電能,如電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等。成

(2)負(fù)載是使用電能的設(shè)備,又稱用電器。作用是將電能轉(zhuǎn)換成

其他形式的能量,如電燈、電爐、揚(yáng)聲器、電動機(jī)等。

(3)中間環(huán)節(jié)用于連接電源和負(fù)載。起傳播和分派電能或?qū)﹄娦?/p>

號進(jìn)行傳遞和處理的作用,如變壓器、輸電線等。

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

2、電路模型和電路圖電路模1()

實(shí)際電路元件電磁性質(zhì)較為復(fù)雜。為便于對實(shí)際電路進(jìn)行分析,需用型

可以代表其重要電磁特性日勺理想電路元件或它們?nèi)丈捉M合來表達(dá)。理想電路

元件就是指只反應(yīng)某一種物理過程的電路元件,包括電阻、電感、電容、

電源等。用理想電路元件所構(gòu)成的電路即為電路模型,手電筒電路日勺電路

模型如圖所示。

熾負(fù)

燈我《

.

中間跖節(jié)

3、作用

(1)進(jìn)行電能的傳感和轉(zhuǎn)換,如照明電路、動力電路等。經(jīng)典電路電路的20

是電力系統(tǒng)。作用

(2)實(shí)現(xiàn)信息的傳播和處理,如測量電路、擴(kuò)音機(jī)電路、計(jì)算機(jī)電

路等。經(jīng)典電路是擴(kuò)音機(jī)。

W

揚(yáng)

|-L晶體管放大電路聲

一!---------------!

電源中間環(huán)節(jié)負(fù)

二、電流

1、電流的形成

電荷的定向移動形成電流。

2、電流的大小

電流的大小是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面日勺電荷量。

恒定電流1=2(DC)(“一”)

t

交變電流,=效(AC)(“?”)

Ar

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

H4V

直流電交流電

大小和方向都不隨時(shí)間變化日勺電流稱為恒定電流,也稱為直流電

流,用/表達(dá)。大小和方向隨時(shí)間變化的電流稱為交變電流,簡稱交

流電流,用i表達(dá)。

電流的單位為A(安[培]),尚有kA(千安)、mA(毫安)、卬\(微

安)等。

IkA=IO,A1A=103mA=106//A

3、電流Rj方1可

(1)實(shí)際方向

習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動H勺方向或負(fù)電荷移動的反方向?yàn)殡娏鱄勺實(shí)

際力1可。參照方20

(2)參照方向:可以任意選用向選用

在分析電路時(shí),常常要懂得電流的方向,但有時(shí)電路中電流口勺實(shí)

際方向難于判斷,此時(shí)??扇我膺x定某一方向作為電流日勺“參照方向

(也稱正方向)

所選的參照方向不一定與實(shí)際方向一致。

當(dāng)電流日勺實(shí)際方向與其參照方向一致時(shí),則電流為正值;反之,

當(dāng)電流口勺實(shí)際方向與其參照方向相反時(shí),則電流為負(fù)值,如圖所示。

實(shí)際方向?qū)嶋H方向

--..A------------------A

ao---11....obao1....ob

參考方面1蓊考方向1

a)/>0b)/<0

4、電流的表達(dá)措施

(1)箭頭:一

(2)雙下標(biāo):鼠

5、電流的測量一一用電流表(安培表)來測量。測量時(shí)注意:

(1)交、直流電流用不一樣表測量。

(2)電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中。

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

5、電壓時(shí)測量

用電壓表(伏特表)來測量。測量時(shí)注意:

(1)交、直流電壓用不一樣表測量。

(2)電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測電路兩端。

(3)直流電壓表有正負(fù)端子,即:“+”、”記號,接線時(shí)不能

接錯(cuò)。

(4)選擇對日勺的量程。

【例】電路如圖所示,己知億=-6V,U,=4V,求:U,ib=?

/U

十一—_______-r

ao------1|-------'|------ob

解:Qb=q+(-a)=_6V+(—4V)=-10V

四、電動勢

1、物理意義

為維持電路中日勺電流流通,則必須保持電路a、b兩端間日勺電壓U”恒

定不變.這就需要電源力源源不停地把F電荷從負(fù)極板b移回TF極板a卜0電動勢

規(guī)定:電源力克服電場力把單位正電荷從b點(diǎn)(負(fù)極)經(jīng)電源內(nèi)部移的實(shí)際

回到a點(diǎn)(正極)所做的功,叫電動勢,用E表達(dá)。方向

2、電動勢的實(shí)際方向

電動勢的實(shí)際方向規(guī)定:在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極,即電位升,其

單位與電壓單位相似,也是伏特(V)。

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

結(jié)論:

對于一種電源來說,既有電動勢,又有端電壓,電動勢只存在于電

源內(nèi)部,方向由負(fù)極指向正極;而端電壓只存在于電源外部,其方向由

正極指向負(fù)極。

一般狀況下,電源的端電壓總是低于電源內(nèi)部的電動勢,只有當(dāng)電

源開路或者電源的內(nèi)阻忽視不計(jì)時(shí),電源的端電壓才與其電動勢相等。

3、電動勢(E)和電壓(/)時(shí)區(qū)別:

*物理意義不一樣;

*實(shí)際方向不一樣;

*電動勢只表達(dá)電源,而電壓既可表電源,也可表負(fù)載。

4、直流電動勢H勺兩種圖形符號

-----°°

++

-----O-----0

【例】電路如圖所示,已知電源電動勢E=10V,求出:%=?八=?

E

+-

a:,b

解:4b=E=i0v,兒=_4=_10丫?

五、功率

把單位時(shí)間內(nèi)電場力所做的功稱為電功率。用表達(dá)。

定義式:P=—=UI=I2R=^―

tR

單位:W、kW、mW

其中:“w”為電功.指電流所做的功.簡稱“電功”(電能r電流

做功日勺過程,實(shí)質(zhì)上就是把電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能日勺過程。

體現(xiàn)式:W=UIt

單位:焦耳(J)或千瓦時(shí)(kW-h)

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

lkW-h指:1千瓦功率的設(shè)備,使用1小時(shí)所消耗的電能,俗稱1IkWh5

的意義

度電。

lkWh=3.6xlO6J

【例1】:1度電可認(rèn)為20W日勺電燈供電(5())小時(shí)。

【例2】:有一功率為60W日勺電燈,每天使用它照明時(shí)間為4h,假如按每

月3()天計(jì)算,那么每月消耗的電能為多少度?合多少焦耳?

解:該電燈平均每月工作實(shí)際,=4hx30天=120h,

貝ijW=Pt=60Wx120h=7200W-h=7.2kW-h

即每月消耗的)電能為7.2度,約合3.6xlO°Jx7.2度k2.6xl()7j。

【例3】:某19寸彩電功率180W,平均每天開機(jī)2人若每度電費(fèi)().5元,

則一年(以36()天計(jì)算)要繳納多少錢電費(fèi)?

“W=尸/=0.18x2x360=129.6kW?h=129.6度

解.

129.6x0.5=64.8元

本次課小結(jié):

本次課講解了構(gòu)成電路的三要素,電流這個(gè)重要物理量的物5

理意義及實(shí)際方向與參照方向的含義,規(guī)定學(xué)生掌握電壓、電動

勢和功率三個(gè)基本物理量,并懂得電壓與電動勢間的區(qū)別。

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

復(fù)習(xí)提問:1、電動勢與電壓的區(qū)別;5

2、1度電的概念?

導(dǎo)入新課:5

§1.2電阻元件和歐姆定律

一、電阻與電阻率

1、電阻:導(dǎo)體對電流的J阻礙作用稱為電阻,用符號/?表達(dá)。電阻元

件是耗能元件,其單位為。(歐姆)。常用日勺電阻單位尚有g(shù)、MQO

單位換

lkQ=103Q.1MQ=1O6Q

2、電阻率:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體自身的一種性質(zhì)。它日勺大小決定于導(dǎo)

體的材料、長度和橫截面積:R=p-

S

式中:夕一制成電阻的材料時(shí)電阻率,國際單位制單位為。?m:/—

繞制成電阻的導(dǎo)線長度,國際單位制單位為m;S一繞制成電阻口勺導(dǎo)線橫

截面積,國際單位制單位為n?;R-電阻值,國際單位制單位為C。

純金屬的電阻率很小,絕緣體的電阻率很大。銀是最佳的導(dǎo)體,但價(jià)

格昂貴而很少采用,目前電氣設(shè)備中常采用導(dǎo)電性能良好的銅、鋁作導(dǎo)線。

二、部分電路歐姆定律

1、部分電路:只具有負(fù)載而不包括電源的一段電路。

2、內(nèi)容:流過電阻的電流/與電阻兩端的電壓U成正比,與電阻值R

成反比,稱為部分電路歐姆定律。注意體10

現(xiàn)式的

3、體現(xiàn)式:I=-(U、/參照方向一致)

R符號

/=--(U、/參照方向不一致)

+O--------------------------

UIR

b)U、/參照方向不一致

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

【例1】:應(yīng)用歐姆定律對下圖電路列出式子,并求電阻R。

4--

4-c」

U1

6V2AHRu,山

6V,2A|U

_O----------------------

3)(b)

解:對圖(a)有,U=IR,/?=-y-=—=3Q

對圖(b)有,U=-IR,/?=--=-A=3Q

I-2

【例2]:已知某100W/J白熾燈在電壓220V時(shí)正常發(fā)光,此時(shí)通過的電

流是0.455A,試求該燈泡工作時(shí)的J電阻。

U220

解:R=—=-----=484。

I0.455

【例3】:有一種量程為300V(即測量范圍是。?300V)的電壓表,它的

內(nèi)阻人為40kQo用它測量電壓時(shí),容許流過日勺最大電流是多少?

tjPV《

一」1RO

解:/=—=3?!?0.0075A=7.5mA

Ro40x103

三、全電路歐姆定律

1、概念

(1)全電路:具有電源的閉合電路C

(2)內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路。

外電路:電源外部的電路。

(3)內(nèi)電阻:電源內(nèi)部的電阻,簡稱內(nèi)阻。用Rs表達(dá)。

外電阻:外電路日勺電阻。用氏1.表達(dá)。

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

2、內(nèi)容:閉合電路中口勺電流/與電源的電動勢石成正比,與電路的

總電阻,即內(nèi)電阻和外負(fù)載電阻之和(&+&)成反比。

?/

+

E_

rp[

____

3、體現(xiàn)式:全電路20

歐姆定

1=——律體現(xiàn)

R+R

s1式

E=/Rs+/RL=U內(nèi)+U外

U內(nèi)是內(nèi)阻上日勺壓降;U外既是外阻上的壓降,乂是電源兩端的電壓

(路端電壓或端電壓)。

四、電阻時(shí)串聯(lián)

多種元件逐一順次連接起來,就構(gòu)成了串聯(lián)電路。

兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻依次連接,構(gòu)成一條無分支電路,這樣的連接

方式叫做電阻日勺串聯(lián)。

+<

a

R

U;1

%R2

1

._______

1、串聯(lián)電路日勺特點(diǎn)

(1)等效電阻:/?=4+&+&+i+&

*R>凡、R?

1乙

*當(dāng)&,與時(shí),R”(大)

(2)流經(jīng)各電阻的電流相等。

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

(3)串聯(lián)總電壓等于各電阻上電壓之和,即

。=4+6+。3+—+5;

(4)分壓關(guān)系為:—=—=??-=—=—=/

R、凡凡R

當(dāng)兩只電阻凡、修串聯(lián)時(shí),總電阻R=凡+&,則有分壓公式

RR

q=―—iu,u、=—」u

&+R?-個(gè)+6

五、電阻的并聯(lián)

把多種元件并列地連接起來,由同一電壓供電,就構(gòu)成了并聯(lián)電路。

兩個(gè)或兩個(gè)以上區(qū)1電阻接在電路中相似日勺兩點(diǎn)之間,承受同一電壓,

這樣日勺連接方式叫做電阻日勺并聯(lián)。

-*/,---------A/

十o--TO---------

l—u[

7,

URJR

」1

一U------21

1、并聯(lián)電路的特點(diǎn)

(1)等效電阻:-=—+—+*+—;R=R\〃R、=月飛

RR、R2Rn-R1+R2

*R</?pR2

*當(dāng)A時(shí),RnR2(小)

(2)各電阻電壓相等。

(3)并聯(lián)總電流等于各電阻上電流之和,即注意分

壓公式

/=/1+八+A---卜【n;

的使用

(4)分流公式為:/,=—^―Z,/、=』—/

R+&-凡+為

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

【例1】:圖所示的并聯(lián)電路中,求等效電阻RAB、總電流/、各負(fù)載電阻

上的電壓、各負(fù)載電阻中日勺電流。

11r

[丁小小2

12V/QU3Q

Bo'‘',

解:等效電阻R,\B=—^£="=2。

AB舄+&6+3

UI?

總電流/='、=—=6A

&B

2筆效電

阻W求20

各負(fù)載上的電壓a=&=u=i2v

各負(fù)載上的電流/,=-^―="=2A

R+R?6+3

l2=l-l.=6-2=4A

六、電阻的混聯(lián)

既有串聯(lián)又有并聯(lián)的電路稱為混聯(lián)?;炻?lián)電路形式多種多樣,但可以注意分

運(yùn)用電阻串、并聯(lián)關(guān)系進(jìn)行逐漸化簡。流公式

【例1-5]:教材P6略的使用

【例2】:(選作)如圖,已知凡=4=K=%=%=1。,求等效電阻人心。

凡a'&

l-y

f_X±q

ab

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

勺=[(《+/寫〃%+4]〃凡

=[(1+1)

=[2//1+1]//1

「2'

解:等效電阻="+1//I

=-//1

3電路等15

效電阻

=-Q

8的求解

【例3】:(選作)如圖,已,知R]=R2=舄=R,求等效電阻凡b。

(氏

_______

____________,

aCdb

R

解:等男(電阻〃氏〃

Rh=&RT

本次課小結(jié):

聿,為

本次課講解了電阻元件和歐姆211定學(xué)生理解電阻定5

律,純熟掌握部1分電路和全電路歐姆定律,;純熟掌握電阻串、并

聯(lián)的1特點(diǎn)及混聯(lián)電阻口勺等效變換。

布置作業(yè):

1、教材P31習(xí)題1——5(2)

2、課外選作三題:

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

復(fù)習(xí)提問:1、電阻時(shí)串、并聯(lián)特點(diǎn);

2、分壓、分流公式。

導(dǎo)入新課:

§1.3電路的三種工作狀態(tài)

一、負(fù)載的額定值

申氣設(shè)

1、額定電流、額定電壓和額定功率

備的工30

電氣設(shè)備安全工作時(shí)所容許日勺最大電流、最大電壓和最大功率。

作狀態(tài)

2、銘牌數(shù)據(jù)

一般電氣設(shè)備或元件的額定值標(biāo)在產(chǎn)品的銘牌上,故額定值也稱銘牌

數(shù)據(jù)。如一白熾燈標(biāo)有“220V/40W”,表達(dá)它的額定電壓為220V,額定

功率為40W。

3、電氣設(shè)備的工作狀態(tài)

(1)額定工作狀態(tài):電氣設(shè)備或元件在額定功率下工作的狀態(tài),也

稱為滿載狀態(tài)。電氣設(shè)備滿載工作時(shí)經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。

(2)輕載狀態(tài):電氣設(shè)備或元件低于額定功率運(yùn)行日勺工作狀態(tài),也

稱為欠載狀態(tài)。電氣設(shè)備輕載工作時(shí)不經(jīng)濟(jì)。

(3)過載狀態(tài):電氣設(shè)備或元件高于額定功率運(yùn)行的工作狀態(tài),也

稱為超載狀態(tài)。電氣設(shè)備超載工作時(shí)輕易損壞或?qū)е聡?yán)重事故,一般不容

許出現(xiàn)。

二、電路的三種狀態(tài)

1、通路一一電源的有載工作

將電路中的開關(guān)S閉合,電源與負(fù)載接通,構(gòu)成回路,電源處在有載

電路H勺

工作狀態(tài)。

三種狀30

態(tài)的特

點(diǎn)

RE

端電壓與輸出電流的關(guān)系為:U=E—RJ

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

上式表明:當(dāng)電源具有一定值的內(nèi)阻時(shí),端電壓總是不不小于電源電

動勢;當(dāng)電源電動勢和內(nèi)阻一定期,端電壓隨輸出電流的增大而下降。電

源產(chǎn)生H勺功率=負(fù)載取用的功率+內(nèi)阻及線路損耗的功率。

2、開路(斷路)

將圖中的開關(guān)S斷開,電源處在開路狀態(tài),也稱為電源的空載運(yùn)行,

相稱于8。此時(shí)負(fù)載上的電流、電壓和功率均為零。即:電源的開

路電壓等于電源的電動勢。

/=0,U=U()=E

3、短路

電源兩端由于某種原因直接接觸時(shí),電源就被短路,電路處在短路運(yùn)

行狀態(tài)。其特點(diǎn)是:被短路元件兩端電壓為0。電路中電流稱為短路電流人,

E

且有/=一,電源輸出電壓為。二七一人叫)=0。

"o

短路電流/s很大,假如沒有短路保護(hù),會發(fā)生火災(zāi)。短路是電路最嚴(yán)

重、最危險(xiǎn)日勺事故,是嚴(yán)禁的狀態(tài)。產(chǎn)生短路的原因重要是接線不妥,線

路絕緣老化損壞等。應(yīng)在電路中接入過載和短路保護(hù)。

【例1】:如圖所示,不計(jì)電壓表和電流表內(nèi)阻對電路的影響,求開關(guān)在不

一樣位置時(shí),電壓表和電流表的讀數(shù)各為多少?20

解:開關(guān)接“1”號位置,電路短路。

電壓表讀數(shù)為0;

E2

電流表中的短路電流為:兒=一=—=10A

r0.2o

開關(guān)接“2”號位置,電路斷路。

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

電壓表讀數(shù)為電源電動勢的數(shù)值,即2V;

電流表中無電流通過,4析=OAo

開關(guān)接“3”號位置,電路處在通路狀態(tài)。

E2

電流表讀數(shù):1=——=--------=0.2A

R+r9.8+0.2

電床表讀數(shù):Lr=//?=0.2x9.8=l.96V

或。'二七一〃=2-0.2乂0.2=1.96V

本次課小結(jié):

通過本次課講解,規(guī)定學(xué)生理解用電設(shè)備的幾種工作狀態(tài),5

掌握電路有載工作、開路與短路的特點(diǎn)。

布置作業(yè):

教材P30習(xí)題1——4(4)、(5)

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

復(fù)習(xí)提問:電路有載工作、開路與短路的特點(diǎn)。5

導(dǎo)入新課:

§1.5基爾霍夫定律

電路有簡樸電路和復(fù)雜電路之分,不能用電阻串、并聯(lián)關(guān)系化簡時(shí)電

路叫做復(fù)雜電路。分析電路的措施諸多,但它們的根據(jù)是電路H勺兩條基本

定律一一歐姆定律和基爾霍夫定律?;鶢柣舴蚨杉群嫌糜谥绷麟娐罚?/p>

合用于交流電路。它包括基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律兩個(gè)定

律?;鶢柣舴螂娏鞫蓱?yīng)用于節(jié)點(diǎn),基爾霍夫電壓定律應(yīng)用于回路。

為了闡明該定律,先簡介電路口勺幾種基本術(shù)語。

(1)支路:電路中的每一種分支稱為支路。它由一種或幾種互相串明確基15

聯(lián)的電路元件構(gòu)成。在同一支路內(nèi),流過所有元件口勺電流相等。如圖所示本概念

電路中有3條支路,分別是ab、acb、adbo其中,具有電源日勺支路稱有源

支路,不含電源日勺支路稱無源支路.

(2)節(jié)點(diǎn):三條或三條以_L支路所匯成的交點(diǎn)叫節(jié)點(diǎn)。圖中共有2

個(gè)節(jié)點(diǎn),分別是節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b。

(3)回路:電路中任意由支路構(gòu)成的閉合途徑叫回路。圖中共有3

個(gè)回路,分別是abca、abda、adbca。

(4)網(wǎng)孔:中間無支路穿過的最簡樸回路叫網(wǎng)孔或獨(dú)立回路。圖中

共有2個(gè)網(wǎng)孔,分別是abca、abda。

一、基爾霍夫電流定律(第一定律,簡稱KCL)——節(jié)點(diǎn)

I、內(nèi)容1:在任一瞬間,流入某一節(jié)點(diǎn)的J電流之和等干流H1該節(jié)點(diǎn)的

節(jié)點(diǎn)電20

電流之和。體現(xiàn)式為\>入=?出

流方程

的列寫

如上圖,對于節(jié)點(diǎn)a有:/3=/,+/2

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將上式改寫成/3-/「,2=0

因此得到z,=()

2、內(nèi)容2:在任一瞬間,流入(或流出)該節(jié)點(diǎn)淤J電流代數(shù)和恒等于注意符10

零。符號的規(guī)定,流入節(jié)點(diǎn)的電流取“+”號;流出節(jié)點(diǎn)的電流取“一”號規(guī)定

號。體現(xiàn)式為>/=0

【例1-71:如圖所示電路,已知:乙=2A,/2=3A,/,=-0.5A,/4=1A,

求:(1)AB支路的電流。=?(2)交于B點(diǎn)的另一支路電流人=?

解:(1)對于節(jié)點(diǎn)A,有/R=4+/2=2A+3A=5A

(2)對于節(jié)點(diǎn)B,有乙=乙十4+九

/5=/4-/r-/?=1A-5A-(-05A)=-3.5A

【例】:已知:7,=2A,I2=-3A,I3=-2A,求乙。

解:Z-Z2+/3-/4=0Z4=7,2+73=2-(-3)+(-2)=3A

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3、推廣應(yīng)用KCL日勺

不僅合用于結(jié)點(diǎn),還合用于任一假設(shè)的閉合面。把該閉合面當(dāng)作廣義推廣應(yīng)

大節(jié)點(diǎn),還可以列寫電流方程。用

若把虛線所圍的閉合面當(dāng)作是一種節(jié)點(diǎn),應(yīng)有乙=4+(

【例1?8]:己知:/,=1A,/2=3A,/5=9A,求:乙、乙和乙。

解:/3=/(+/2=1A+3A=4A,

乙=八一八

433=9A-4A=5A,

/6=A4+/2.=5A+3A=8A

或用基爾霍夫電流定律日勺推廣形式,將中間三條支路當(dāng)作一種廣義節(jié)

點(diǎn),則有乙I+(二J人,I(二人一4=9A-1A=8A。兩種成果完全相似。

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二、基爾霍夫電壓定律(第二定律,簡稱KVL)——回路

1、內(nèi)容:在任一閉合回路中,沿某循環(huán)方向各部分電壓降的代數(shù)和

等于零。其數(shù)學(xué)體現(xiàn)式為:符號口勺規(guī)定:

電源一一正極指向負(fù)極的方向與循環(huán)方向一致,取“+E”號;正極

指向負(fù)極的方向與循環(huán)方向不一致,取“一E”號。

負(fù)載一一電流/的參照方向與循環(huán)方向一致,電阻上的壓降/R取"十

回路電

/R”號;電流/的參照方向與循環(huán)方向不一致,電阻上的壓降/R取“一/R”壓方程20

號。的列寫

及符號

下圖中,對于回路abca,按順時(shí)針循環(huán)一周,根據(jù)電壓和電流的參照的規(guī)定

方向可列出R/+&/3—&=0。

【例1?9]:如圖所示電路,列出對應(yīng)II勺回路電壓方程。

b

解:對于回路I,電壓方程為204+10/3=100V

對于回路【I,電壓方程為25/2+10/3=200V

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

2、推廣應(yīng)用一一基爾霍夫電壓定律不僅合用于電阻、電源等實(shí)際元

KVL口勺

件構(gòu)成的回路,也合用于假想的回路。推廣應(yīng)15

電路中a、b兩點(diǎn)間開路無電流,設(shè)其間電壓為db,對假想回路abdca,

其循環(huán)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,列出電壓方程Sb+RJ-RJl=°

因此可求出:Sb=R4一凡,2

【例1/0】:如圖示電路,已知電壓q=i4v,求q。

解:圖示電路右側(cè)可以假想為閉合回路,按順時(shí)針循環(huán)方向可得方程

27+lOV-t/,=0

2/=Q-10V=14V-10V=4V

7=2A

對于整個(gè)回路,按順時(shí)針循環(huán)方向列電壓方程:

31+2/+10V—q=0

a=3。x2A+2Qx2A+l0V=20V

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

【例】:(選講)如圖示電路,已知:£,=70V,E1=45V,K=20Q,

&=5Q,R、=6Q,求各支路電流。

解:節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)〃=2,支路條數(shù)8=3

對節(jié)點(diǎn)a有:/3=/,+/2,即Z,+Z2-Z3=0

對于網(wǎng)孔I,按順時(shí)針循環(huán)一周,根據(jù)電壓和電流日勺參照方向可

列出:「耳=0,即20乙+6/3=70V

對于網(wǎng)孔n,按逆時(shí)針循環(huán)一周,根據(jù)電壓和電流的參照方向可

列出:R2I2+R.I.-E2=0,即5/2+6/=45V

,+1=。

3個(gè)方程聯(lián)立求解:<20/,+673=70V

5A+6/=45V

/,=2A

解得:,/2=3A

L=5A

本次課小結(jié):

本次課講解了基爾霍夫電壓定律、基爾霍夫電流定律,規(guī)定

學(xué)生純熟掌握基爾霍夫電壓定律(KVL):XU=0、基爾霍夫電流定

律(KCL):EI入=EI出、XI=0及其推廣應(yīng)用的靈活使用。

布置作業(yè):

教材P31習(xí)題1——5(1)、(2)

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

復(fù)習(xí)提問:

導(dǎo)入新課:

20,

二、電壓源與電流源

1、電壓源

(是對外提供電壓的電源,開路狀態(tài)時(shí),兩端有電壓,電流為零;當(dāng)

接成閉合回路后,電壓源上有電流流過)

12壓源按其內(nèi)阻與否考慮可分為兩類:

一類是忽視內(nèi)阻或內(nèi)阻為零日勺電壓源,稱為理想電壓

源,或稱恒壓源;

指針式

萬用表

一類是4與阻,內(nèi)阻不為零日勺電壓源,稱為實(shí)際電的使用

壓力原。

(1)里?胤電壓源(恒壓源):內(nèi)阻為0

*輸出電壓恒定不變,U=E

*輸出電流由外負(fù)載決定,/or—

%

I

—>

E(-R

)uL

?

I

■?U

E

C[

urJ\)工

時(shí)2(y

Is=RO

(a)理想中&原(b)實(shí)際電壓源(c)外特性曲線

(2)實(shí)際電上E源

(理想電發(fā)Z實(shí)際上是不存在日勺。一種實(shí)際電源總是有內(nèi)阻口勺,當(dāng)電

源通過電流時(shí),存在著能量損耗。一種實(shí)際電壓源可等效成一種理

想電壓源E與內(nèi)阻R。串聯(lián)。勺模型。)

當(dāng)接上負(fù)載時(shí),電源端電壓(負(fù)載RL上日勺電壓和電流日勺關(guān)系)

U=E-IRO

2、電流源

(是對外提供電流日勺電源,開路狀態(tài)時(shí),有電流存在,無端電壓;當(dāng)

接成閉合回路后,電流源兩端有電壓存在)

電流源按其內(nèi)阻與否考慮可分為兩類:

一類是不考慮內(nèi)阻或內(nèi)阻為無窮大日勺電流源,稱為理

想電流源,或稱為恒流源;

一類是考慮內(nèi)阻,內(nèi)阻不為無窮大日勺電流源,稱為實(shí)

際電流源。

(1)理想電流源(恒流源):內(nèi)阻為8

*輸出電流恒定不變,1=Is

*其端電壓由外負(fù)載決定,"8/

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

筆應(yīng)接在什么位置上。紅色表筆的連線應(yīng)接到標(biāo)有符號的插孔內(nèi),黑

色表筆應(yīng)接到標(biāo)有“一”或“*”符號的插孔內(nèi)。有些萬用表針對特殊量設(shè)有指針式

專用插孔(如MF500型萬用表面板上設(shè)有“5A”和“2500V”兩個(gè)專用插孔),萬用表

在測量這些特殊量時(shí),應(yīng)把紅色表筆改接到對應(yīng)日勺專用插孔內(nèi),而黑色的使用

表筆日勺位置不變。注意事

(2)測量檔位的選擇使用萬用表時(shí),應(yīng)根據(jù)測量日勺對象將轉(zhuǎn)換開項(xiàng)

關(guān)旋至對應(yīng)的位置上。例如,當(dāng)測量交流電壓時(shí),應(yīng)把轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至標(biāo)

有“V”日勺范圍內(nèi)。有日勺萬用表面板上設(shè)有兩個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)旋鈕,使用時(shí)需

要互相配合來完畢測量工作。在進(jìn)行檔位的選擇時(shí)應(yīng)尤其小心,稍有不

慎就有也許損壞儀表。尤其是在測量電壓時(shí),假如誤選了電流檔或電阻

檔,將會使表頭遭受嚴(yán)重?fù)p傷,甚至也許燒毀表頭。因此,選擇好測量

種類后,應(yīng)仔細(xì)查對無誤后才能進(jìn)行測量。

(3)量程選擇用萬用表測量交直流電流或電壓時(shí),其量程選擇歐I

要盡量使指針工作在滿刻度值的2/3以上H勺區(qū)域,以保證測量成果H勺精確

度。用萬用表測量電阻時(shí),則應(yīng)盡量使指針在中心刻度值的(1/10?10)

倍之間。假如測量前無法估計(jì)出被測量H勺大體范圍,則應(yīng)先把轉(zhuǎn)換開關(guān)

旋至量限最大口勺位置進(jìn)行粗測,然后再選擇合適的量限進(jìn)行精確測量。

(4)對日勺讀數(shù)萬用表的表盤上有諸多條標(biāo)度尺,每一條標(biāo)度尺上

都標(biāo)有被測量的標(biāo)志符號,測量讀數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)被測量及量程在對應(yīng)的

標(biāo)度尺上讀出指針指示的數(shù)值。此外,讀數(shù)時(shí)應(yīng)盡量使視線與表面垂直;

對裝有反射鏡日勺萬用表,應(yīng)使鏡中指針的像與指針重疊后再進(jìn)行讀數(shù)。

(5)歐姆檔的使用使用歐姆檔時(shí),要注意如下幾種問題:使用歐

1)每一次測量電阻時(shí)都必須調(diào)零,即將兩支表筆短接,旋動“零歐姆姆檔時(shí)

調(diào)整器旋鈕”指針指示在標(biāo)度尺的“O''刻度線上。尤其是變化了歐姆倍注意事

率檔后,必須重新進(jìn)行調(diào)零。當(dāng)調(diào)零無法使指針到達(dá)歐姆零位時(shí),則闡項(xiàng)

明電池的電壓太低,應(yīng)更換新電池。

2)測量電阻時(shí)被測電路不容許帶電,否則,不僅使測量成果不精確,

并且很有也許燒壞表頭。

3)被測電阻不能有并聯(lián)支路,否則其測量成果是被測電阻與并聯(lián)電

阻并聯(lián)后的等效電阻,而不是被測電阻的阻值.由干這一原因,測量電

阻時(shí),不能用手去接觸表筆日勺金屬部分,防止因人體并聯(lián)于被測電阻兩

端而導(dǎo)致不必要日勺誤差。

4)用歐姆檔測量晶體管參數(shù)時(shí),考慮到晶體管所能受的電壓比較小

和容許通過的電流較小,一般應(yīng)選擇RxlOOC或RxlkC日勺倍率檔。此外

要注意,紅色表筆與表內(nèi)電池的負(fù)極相接,而黑色表筆與表內(nèi)電池的正

教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)

極連接。

5)在使用日勺間歇中,不要讓兩根表筆短接,以免揮霍電池。

(6)注意操作安全在萬用表的使用過程中,必須十分重視人身和

儀表安全,要注意:

1)決不容許用手接觸表筆的金屬部分,否則會發(fā)生觸電或影響測量

精確度。

2)不容許帶電轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換開關(guān),尤其是當(dāng)測量高電壓和大電流時(shí),否

則在轉(zhuǎn)換開關(guān)口勺刀及觸點(diǎn)分離和接觸的瞬間會產(chǎn)生電弧,使刀和觸點(diǎn)氧

化,甚至燒毀。

3)測量疊加有交流電壓的電壓時(shí),要充足考慮轉(zhuǎn)換開關(guān)的最高

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