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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。
一
白
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
器
一!---------------!
戈
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
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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。
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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)
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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
算
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
解
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。
氏
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
教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)
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
教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)
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。
教學(xué)內(nèi)容注意點(diǎn)配時(shí)
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
用
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
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E(-R
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E
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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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