電工技術(shù)基礎(chǔ)主編沈柏民副主編陸曉燕余萍1目錄

Contents項(xiàng)目一認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)室與安全用電常識(shí)項(xiàng)目二認(rèn)識(shí)基本電阻電路項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路項(xiàng)目四認(rèn)識(shí)與分析復(fù)雜直流電路項(xiàng)目五認(rèn)識(shí)與應(yīng)用電容器項(xiàng)目六認(rèn)識(shí)與分析磁與電磁2目錄

Contents項(xiàng)目十一認(rèn)識(shí)變壓器項(xiàng)目十二認(rèn)識(shí)瞬態(tài)過(guò)程項(xiàng)目九認(rèn)識(shí)與運(yùn)用正弦交流電路項(xiàng)目十分析與運(yùn)用三相交流電路項(xiàng)目七分析與運(yùn)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象項(xiàng)目八認(rèn)識(shí)正弦交流電34項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路項(xiàng)目目標(biāo)51．掌握閉合電路歐姆定律，理解電源的外特性?！?．了解負(fù)載獲得最大功率的條件及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用。3．掌握電阻串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)的連接方式，會(huì)計(jì)算等效電阻、電壓、電流和功率。4．了解電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算方法。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路項(xiàng)目導(dǎo)入項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路6

本項(xiàng)目是在項(xiàng)目二的基礎(chǔ)上，對(duì)簡(jiǎn)單電阻電路進(jìn)行分析，使學(xué)生理解簡(jiǎn)單電阻電路分析的基本方法，并了解其在工程技術(shù)和生活中的實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)電氣技術(shù)的認(rèn)知方法及解決實(shí)際電氣技術(shù)問(wèn)題的能力。

本項(xiàng)目主要有認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律、認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路、認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路、認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路和計(jì)算電路中各點(diǎn)電位等5個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路7

學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律8

在日常生活中，我們常常會(huì)遇到這樣的情況：用兩節(jié)1.5V的電池給手電筒供電，開(kāi)始時(shí)，手電筒能正常發(fā)光；但使用一段時(shí)間后，手電筒會(huì)逐漸變暗，最后處于不亮狀態(tài)。又如，家中煤氣灶的電子打火裝置，在剛裝上電池時(shí)，能夠正常打火，但過(guò)一段時(shí)間后，電子打火裝置就會(huì)變?nèi)?，最后不能打火。其原因是什么？我們常常解釋為電池“用完了”。這種解釋合理嗎？其原理是什么？

通過(guò)本任務(wù)中閉合電路歐姆定律和電源外特性的學(xué)習(xí)，我們就能得出解釋。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路9

一、閉合電路歐姆定律

手電筒或電子打火裝置工作后，其實(shí)就是一個(gè)閉合電路，由電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線和小燈泡（打火器件）組成，如圖3-1所示。電源一般都是有電阻的，稱為電源的內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻，通常用r表示，電池也不例外。通常用E、r表示電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池使用一段時(shí)間后，最主要是其內(nèi)阻r會(huì)顯著增大，導(dǎo)致閉合電路中的電流I逐漸減小，具體表現(xiàn)為小燈泡逐漸變暗，最后完全處于不亮狀態(tài)。那么閉合電路中的電流I究竟與電路中的電阻有怎樣的關(guān)系呢？利用閉合電路歐姆定律就能找到答案。圖3-1手電筒、電子打火裝置的閉合電路學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路10學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

一、閉合電路歐姆定律

實(shí)際電路是由電源和負(fù)載組成的閉合電路。閉合電路由兩部分組成，一部分是電源外部的電路，稱為外電路；另一部分是電源內(nèi)部的電路，稱為內(nèi)電路。外電路的電阻稱為外電阻，內(nèi)電路也有電阻，通常稱為內(nèi)電阻，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻。圖3-2閉合電路項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路11學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

一、閉合電路歐姆定律

閉合電路中，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R為負(fù)載電阻，I為電路中的電流。則閉合電路中的電流I與電源的電動(dòng)勢(shì)E成正比，與電路的總電阻（外電路的電阻R和內(nèi)電路的電阻r之和）成反比，這就是閉合電路歐姆定律。圖3-2閉合電路項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路12學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路13學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路14學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

將電阻值不隨電壓、電流變化而改變的電阻稱為線性電阻，由線性電阻組成的電路稱為線性電路。

阻值隨電壓、電流的變化而改變的電阻稱為非線性電阻，含有非線性電阻的電路稱為非線性電路。

全電路歐姆定律只適用于線性電路。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路15學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

負(fù)載兩端的電壓等于電源的端電壓，也等于電源的電動(dòng)勢(shì)減去電源內(nèi)部的電壓降，即項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路16學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路17學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

在閉合電路中，電源端電壓U隨外電阻R增大而增大，隨外電阻R的減小而減小。

當(dāng)外電路開(kāi)路時(shí)，端電壓U等于電源電動(dòng)勢(shì)E；

當(dāng)外電路短路時(shí)，端電壓U=0，這時(shí)電路中的電流I＝E/r，由于r很小，所以短路電流I會(huì)很大，可能燒毀電源，甚至引起火災(zāi)，為此電路中必須有短路保護(hù)裝置。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路18學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

二、電源的外特性

電源的端電壓U與負(fù)載電流I變化的規(guī)律稱為電源的外特性，繪制的曲線稱為電源的外特性曲線。

圖3-3電源的外特性曲線項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路19學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

二、電源的外特性

當(dāng)I＝0（電路開(kāi)路）時(shí)，電源的端電壓最大，等于電源的電動(dòng)勢(shì)，即U＝E；

當(dāng)電路閉合時(shí)，電路中有電流I，電源的端電壓小于電動(dòng)勢(shì)，即U＜E，并隨著電路中電流I的增大而減小。

電源端電壓的穩(wěn)定性取決于電源內(nèi)阻的大小，在相同的負(fù)載電流下，電源內(nèi)阻越大，電源端電壓下降得越多，外特性就越差。

圖3-3電源的外特性曲線項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路20學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

用萬(wàn)用表分別檢測(cè)用新、舊電池給手電筒供電時(shí)的端電壓U與電路中的電流I，對(duì)測(cè)量值進(jìn)行比較，解釋新、舊電池給手電筒供時(shí)小燈泡亮度不一樣的原因？項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路21學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路22學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路23學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律※三、負(fù)載獲得最大功率的條件

圖3-5負(fù)載功率P隨負(fù)載電阻R變化的曲線項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路24學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律※三、負(fù)載獲得最大功率的條件

結(jié)論：用一定的電源向負(fù)載供電，電流增大，則負(fù)載的端電壓就降低。但電流增大時(shí)，負(fù)載所消耗的功率不一定增大，只有當(dāng)R=r時(shí)，負(fù)載獲得的功率最大，電源輸出的功率也最大。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路25學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律※三、負(fù)載獲得最大功率的條件

負(fù)載獲得最大功率的條件：

對(duì)于一定的電源，

E和

r都可以看作是恒量，那么只有當(dāng)分母為最小值，也即R=r時(shí)，P才能達(dá)到最大值。

因此，當(dāng)R=r時(shí)，電源輸出最大功率，負(fù)載獲得最大功率。所以，R=r，是電源輸出最大功率和負(fù)載獲得最大功率的條件。電源輸出最大功率（或負(fù)載獲得最大功率）為項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路26學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路27學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)閉合電路歐姆定律

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路28項(xiàng)目實(shí)施

學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路29學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

小王同學(xué)在做電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，遇到了下面的問(wèn)題：

他想讓一個(gè)額定值為“3V、0.1A”的小燈泡正常工作，可實(shí)驗(yàn)室只有12V的直流電源。他知道如果直接將這個(gè)小燈泡接到12V的直流電源上，小燈泡兩端的電壓會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其額定電壓值，會(huì)使小燈泡燒毀，這可如何辦呢？你能解決這個(gè)問(wèn)題嗎？項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路30學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

一般的用電器上都標(biāo)有額定電壓、額定電流和額定功率等參數(shù)，用電器必須在額定電壓下才能正常工作。如果用電器兩端的電壓超過(guò)額定電壓，就會(huì)使用電器損壞。

因此，我們?cè)趯?shí)際使用時(shí)，如果電源電壓高于用電器的額定電壓，就不可以把用電器直接接到電源上。這時(shí)，我們可以給用電器串聯(lián)一個(gè)合適阻值的電阻，通過(guò)電阻的分壓作用，使用電器上的電壓為額定電壓，從而使用電器能夠正常工作。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路31學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

小王同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3-7所示的小燈泡工作電路，他在電路中特意“串接”了一個(gè)合適的分壓電阻后，額定電壓為3V的小燈泡就可以接到電源電壓為12V的直流電源上，且小燈泡正常工作。那么這個(gè)分壓電阻R的阻值應(yīng)為多少呢？

本任務(wù)主要學(xué)習(xí)串聯(lián)電路的概念、串聯(lián)電路的特點(diǎn)和串聯(lián)電路的應(yīng)用。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路32學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路一、串聯(lián)電路

電阻串聯(lián)電路就是將若干個(gè)電阻依次首尾順序連接，中間沒(méi)有其他分支的電路。

如圖3-7（a）所示就是有電阻R1、R2、R3依次連接而成的串聯(lián)電路，再連接到電源U上。

圖3-8電阻串聯(lián)電路及其等效電路項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路33學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路二、串聯(lián)電路的特點(diǎn)

1.電流特點(diǎn)

當(dāng)電阻串聯(lián)電路接通電源后，整個(gè)閉合電路中都有電流通過(guò)，由于電阻串聯(lián)電路中沒(méi)有分支，電荷也不可能積累在電路中任何一個(gè)地方，所以在任何相等的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電路任一橫截面的電荷數(shù)必須相同，即串聯(lián)電路中電流處處相同。

當(dāng)n個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，則I=I1=I2=I3=…=In項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路34學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路二、串聯(lián)電路的特點(diǎn)2．電壓特點(diǎn)

串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和。當(dāng)n個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，則U=U1+U2+U3+…+Un3．電阻特點(diǎn)

串聯(lián)電路的總電阻即等效電阻，則等于各串聯(lián)電阻之和。即R=R1+R2+…+Rn

在分析串聯(lián)電路時(shí)，為了方便，常用一個(gè)電阻來(lái)表示幾個(gè)串聯(lián)電阻的總電阻，這個(gè)電阻稱為等效電阻。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路35學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路36學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路二、串聯(lián)電路的特點(diǎn)4.電壓分配

串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與各電阻的阻值成正比，即

當(dāng)只有兩個(gè)電阻R1、R2串聯(lián)時(shí)，可得R1、R2兩端的分電壓U1、U2與總電壓U之間的關(guān)系分別為：項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路37學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

把1個(gè)2Ω和1個(gè)10Ω的電阻串聯(lián)后接到一電源上，用萬(wàn)用表測(cè)得2Ω電阻兩端的電壓為3V，則10Ω電阻兩端的電壓為多少？如果把1個(gè)1Ω和1個(gè)1KΩ的電阻串聯(lián)后，接到電壓為3V的電源上，則兩個(gè)電阻上的電壓分別為什么？

通過(guò)計(jì)算，你能發(fā)現(xiàn)如果一個(gè)阻值很小的電阻和一個(gè)阻值很大的電阻串聯(lián)后，兩個(gè)電阻上的電壓分配情況嗎？項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路38學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路39學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

三、串聯(lián)電路的應(yīng)用

在工程技術(shù)應(yīng)用中，常利用幾個(gè)電阻串聯(lián)構(gòu)成分壓器，使同一電源可以供給不同的電壓；可以利用串聯(lián)電阻的方法來(lái)限制、調(diào)節(jié)電路中的電流，例如在電子電路中的二極管限流電阻；可以利用小阻值的電阻串聯(lián)來(lái)獲得較大的電阻；可以利用串聯(lián)電阻的方法來(lái)擴(kuò)大電壓表的量程等。1.分壓器

圖3-9分壓器項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路40學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路41學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路42學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

三、串聯(lián)電路的應(yīng)用2.電壓表擴(kuò)大量程

電壓表的表頭是靈敏電流計(jì)，它由永久磁鐵和可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈組成。當(dāng)靈敏電流計(jì)的線圈通電后，線圈在磁場(chǎng)力的作用下偏轉(zhuǎn)，帶動(dòng)指針，指針的偏轉(zhuǎn)角度與通過(guò)線圈的電流成正比。

靈敏檢流計(jì)線圈的電阻就是靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻，用Rg表示，一般為幾百到幾千歐。

線圈中能通過(guò)的最大電流稱為靈敏電流計(jì)的滿偏電流，用Ig表示，滿偏電流一般為幾十微安到幾毫安。

由歐姆定律可知，靈敏電流計(jì)滿偏時(shí)，它兩端的電壓為Ug=RgIg，這個(gè)電壓比較小，如何將靈敏電流計(jì)改裝成可以檢測(cè)較大電壓的電壓表呢？項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路43學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

三、串聯(lián)電路的應(yīng)用2.電壓表擴(kuò)大量程

利用電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)，我們可以給靈敏電流計(jì)串聯(lián)一個(gè)電阻R，分擔(dān)一部分電壓，這樣就可以檢測(cè)較大的電壓，這個(gè)電阻R稱為分壓電阻。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路44學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

三、串聯(lián)電路的應(yīng)用2.電壓表擴(kuò)大量程

由串聯(lián)電路的特點(diǎn)得：

電壓擴(kuò)大量程的倍數(shù)為：

則需要與靈敏檢流計(jì)串聯(lián)的電阻R為:項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路45學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路46學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路二、電壓與電位

3.電位

描述電路中某點(diǎn)電位的高低，首先要確定一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)稱為參考點(diǎn)。規(guī)定參考點(diǎn)的電位為零。

原則上參考點(diǎn)是可以任意選定的，但習(xí)慣上常選擇大地作為參考點(diǎn)，在實(shí)際電路中選擇公共點(diǎn)或電氣設(shè)備的外殼作為參考點(diǎn)，但一個(gè)電路中只能選擇一個(gè)參考點(diǎn)。

電路中某點(diǎn)的電位就是該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，用字母V表示。在國(guó)際單位中，電位的單位也是伏[特]。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路47學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路二、電壓與電位

3.電位

圖2-14所示的部分電路中，標(biāo)出了A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)。假設(shè)O點(diǎn)為參考點(diǎn)，則VO=0。A、B、C各點(diǎn)的電位就是各點(diǎn)與O點(diǎn)之間的電壓，可表示為VA=UAO，VB=UBO，VC=UCO

若假設(shè)B點(diǎn)為參考點(diǎn)，則VB=0。A、C、O各點(diǎn)的電位就是各點(diǎn)與B點(diǎn)之間的電壓，可表示為

VA=UAB，VC=UCB，VO=UOB

圖2-14部分電路圖項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路48學(xué)習(xí)任務(wù)二認(rèn)識(shí)電阻串聯(lián)電路

例題3-4：

如圖3-11所示，表頭內(nèi)阻Rg=1k

，滿偏電流Ig=200

A，若要改裝成量程為6V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)多大的電阻？

解：表頭的滿偏電壓Ug=RgIg=1×103×200×10?6=0.2V

串聯(lián)電阻分擔(dān)的電壓UR=U?Ug=6?0.2=5.8V

串聯(lián)電阻值

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路49項(xiàng)目實(shí)施

學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路50學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路

我們?cè)跈z修電子設(shè)備時(shí)，常常遇到這樣的情況：需要一只5Ω的電阻，但手頭只有10Ω、20Ω等阻值較大的電阻。我們?nèi)绾无k呢？

其實(shí)，我們只需要把2只10Ω的電阻或4只20Ω的電阻并接，就可以得到5Ω的電阻。

本任務(wù)學(xué)習(xí)電阻并聯(lián)電路的概念、電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電阻并聯(lián)電路的應(yīng)用。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路51學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路一、并聯(lián)電路

將若干個(gè)電阻的一端共同連接在電路的一點(diǎn)上，把它們的另一端共同連接在電路的另一這種連接方式叫做并聯(lián)電路。

圖3-12電阻并聯(lián)電路及其等效電路項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路52學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路53學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路54學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路55學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路1個(gè)4Ω和1個(gè)6Ω的電阻并聯(lián)后，兩端接12V的直流電源，這時(shí)，6Ω電阻兩端的電壓為多少？電路中的總電阻為多少？通過(guò)每個(gè)電阻的電流為多少？項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路56學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路57學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路三、并聯(lián)電路的應(yīng)用

在工程技術(shù)中，常利用并聯(lián)電阻的分流作用來(lái)擴(kuò)大電流表的量程；

實(shí)際上凡是額定電壓相同的用電器幾乎都采用并聯(lián)，如各種電動(dòng)機(jī)、各種照明燈具都采用并聯(lián)，這樣既可以保證用電器在額定電壓下正常工作，又能在斷開(kāi)或閉合某個(gè)用電器時(shí)，不影響其他用電器的正常工作；

利用大阻值的電阻并聯(lián)來(lái)獲得較小電阻等等。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路58學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路三、并聯(lián)電路的應(yīng)用

如圖所示為將靈敏電流計(jì)改裝成電流表原理圖。我們可以給靈敏電流計(jì)并聯(lián)一個(gè)分流電阻R，這樣就擴(kuò)大了靈敏電流計(jì)的量程。

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路59學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路三、并聯(lián)電路的應(yīng)用

由并聯(lián)電路特點(diǎn)得：

即：

靈敏電流計(jì)擴(kuò)大量程的倍數(shù)為三、并聯(lián)電路的應(yīng)用

由并聯(lián)電路特點(diǎn)得：

即：

靈敏電流計(jì)擴(kuò)大量程的倍數(shù)為項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路60學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路

改裝后電流表的內(nèi)阻

，且電流表量程越大，電流表內(nèi)阻越小。

改裝后的電流表讀數(shù)是測(cè)量電路的電流，不是通過(guò)表頭的電流。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路61學(xué)習(xí)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電阻并聯(lián)電路例題3-5：

如圖3-14所示，表頭內(nèi)阻Rg=1k

，滿偏電流Ig=200

A，若要改裝成量程為1A的電流表，應(yīng)并聯(lián)多大的電阻？

解：表頭的滿偏電壓：Ug=RgIg=1×103×200×10?6=0.2V

并聯(lián)電阻分擔(dān)的電流：IR=I?Ig=1?200×10?6=0.9998A

并聯(lián)電阻值項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路62項(xiàng)目實(shí)施

學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路63學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路

通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道通過(guò)電阻串聯(lián)的方法可以獲得電阻值較大的電阻，通過(guò)電阻并聯(lián)的方法可以獲得電阻值較小的電阻。那么，如果既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)，所獲得的電阻阻值又會(huì)如何呢?

本任務(wù)主要學(xué)習(xí)電阻混聯(lián)電路的概念、電阻混聯(lián)電路的一般分析方法和電阻混聯(lián)電路等效電阻的求法。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路64學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路一、電阻混聯(lián)電路

既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路，稱為電阻混聯(lián)電路。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路65學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路二、電阻混聯(lián)電路等效電阻的求法

解電阻混聯(lián)電路的關(guān)鍵是將不規(guī)范的串、并聯(lián)電路加以規(guī)范（使所畫(huà)電路的串、并聯(lián)關(guān)系更加清晰），按電阻串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系，逐一將電路化簡(jiǎn)。常用的分析方法為等電位分析法，其步驟為：

1．確定等電位點(diǎn)、標(biāo)出相應(yīng)的符號(hào)

導(dǎo)線的電阻和理想電流表的電阻可以忽略不計(jì)，可以認(rèn)為導(dǎo)線和電流表連接的兩點(diǎn)是等電位點(diǎn)。對(duì)等電位點(diǎn)標(biāo)出相應(yīng)的符號(hào)。

2．畫(huà)出串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系清晰的等效電路圖

由等電位點(diǎn)先確定電阻的連接關(guān)系，再畫(huà)出等效電路圖。根據(jù)支路多少，由簡(jiǎn)至繁，從電路的一端畫(huà)到另一端。3．求解等效電阻

根據(jù)電阻串聯(lián)、并聯(lián)的特點(diǎn)求出等效電阻。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路66學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路67學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路三、混聯(lián)電路的一般分析方法

對(duì)于復(fù)雜的混聯(lián)電路，其分析方法為：

1．求混聯(lián)電路的等效電阻。先計(jì)算各電阻串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻，再計(jì)算電路的總電阻。

2．求混聯(lián)電路的總電流。由電路的總的等效電阻和電路的端電壓計(jì)算電路的總電流。

3．求各部分的電壓、電流和功率。根據(jù)歐姆定律、電阻的串、并聯(lián)特點(diǎn)和功率的計(jì)算公式分別求出電路各部分的電壓、電流和功率。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路68學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路例題3-7：

如圖3-17所示，電源電壓為400V，輸電線上的等效電阻R1=R2=10

，外電路的負(fù)載R3=R4=760

。求：（1）電路的等效電阻；（2）電路的總電流；（3）負(fù)載兩端的電壓；（4）負(fù)載R3消耗的功率。

解：（1）電路的等效電阻

R=R1+R3∥R4+R2=10+760∥760+10=400

（2）電路的總電流

（3）負(fù)載兩端的電壓

U34=U?I(R1+R2)=400?1×(10+10)=380V

（4）負(fù)載R3消耗的功率項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路69學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路電池的連接

一、電池的串聯(lián)

將多個(gè)電池的正極負(fù)極依次相聯(lián)，就構(gòu)成了串聯(lián)電池組。

若有n個(gè)相同的電池，電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，則串聯(lián)后電池組的電動(dòng)勢(shì)

，內(nèi)阻

。當(dāng)負(fù)載電阻為R時(shí)，串聯(lián)電池組輸出的總流為

圖3-19串聯(lián)電池組項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路70學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路

項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路71學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路

圖3-20并聯(lián)電池組項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路72學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路二、電池的并聯(lián)

并聯(lián)電池組的額定電流為各單個(gè)電池組的額定電流之和，電池組可提供較大的電流。

當(dāng)用電器的額定電流大于單個(gè)電池額定電流時(shí)，可用并聯(lián)電池組供電。

應(yīng)當(dāng)指出的是單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)滿足用電器額定電壓的要求。

圖3-20并聯(lián)電池組項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路73學(xué)習(xí)任務(wù)四認(rèn)識(shí)電阻混聯(lián)電路三、電池的混聯(lián)

當(dāng)用電器的額定電壓高于單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)，額定電流大于單個(gè)電池的額定電流時(shí)，可用混聯(lián)電池組供電。

先把幾個(gè)電池串聯(lián)起來(lái)滿足用電器對(duì)額定電壓的要求，再把這樣的串聯(lián)電池組并聯(lián)起來(lái)，滿足用電器對(duì)額定電流的要求。

圖3-21混聯(lián)電池組項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路74項(xiàng)目實(shí)施

學(xué)習(xí)任務(wù)五計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路75學(xué)習(xí)任務(wù)五計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位

電路中的每一點(diǎn)均有一定的電位，電位的變化反映電路工作狀態(tài)的變化，檢測(cè)電路中各點(diǎn)的電位是分析電路與維修電器的重要手段。

要確定電路中某點(diǎn)電位，必須先確定零電位點(diǎn)（參考點(diǎn)），電路中任一點(diǎn)對(duì)零電位點(diǎn)的電壓就是該點(diǎn)電位。下面通過(guò)對(duì)例題的分析、歸納，總結(jié)出電路總各點(diǎn)電位的計(jì)算方法和步驟。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路76學(xué)習(xí)任務(wù)五計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位例3-8：

在圖3-22所示電路中，VD=0，電路中E1、E2、R1、R2、R3及I1、I2和I3均為已知量，試求：A、B、C三點(diǎn)的電位。解：解法一：由于VD=0，UAD=E1，UAD=VA-VD。所以：A點(diǎn)電位B點(diǎn)電位C點(diǎn)電位

以上求A、B、C三點(diǎn)的電位是分別通過(guò)三條最簡(jiǎn)單的路徑得到的。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路77學(xué)習(xí)任務(wù)五計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位例3-8：

在圖3-22所示電路中，VD=0，電路中E1、E2、R1、R2、R3及I1、I2和I3均為已知量，試求：A、B、C三點(diǎn)的電位。解法二：求某點(diǎn)的電位時(shí)，路徑的選擇可以是隨意的。下面以求B點(diǎn)電位為例進(jìn)行分析。當(dāng)沿路徑BAD時(shí)，當(dāng)沿路徑BCD時(shí)，注意：三個(gè)路徑雖然表達(dá)式不同，但其結(jié)果是相等的。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路78學(xué)習(xí)任務(wù)五計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位

電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算方法和步驟：

（1）確定電路中的零電位點(diǎn)即參考點(diǎn)。通常規(guī)定大地電位為零。一般選擇機(jī)殼或許多元件匯集的公共點(diǎn)為參考點(diǎn)。

（2）計(jì)算電路中某點(diǎn)A的電位，即計(jì)算A點(diǎn)與參考點(diǎn)D之間的電壓UAD，在A點(diǎn)和D點(diǎn)之間，選擇一條元件最少的捷徑，A點(diǎn)電位即為此路徑上全部電壓之和。

（3）列出選定路徑上全部電壓代數(shù)和的公式，確定該點(diǎn)電位。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路79學(xué)習(xí)任務(wù)五計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位

應(yīng)當(dāng)特別注意的是，當(dāng)選定的電壓參考方向與電阻中的電流方向一致時(shí)，電阻上的電壓為正，反之為負(fù)，如圖3-23（a）所示；當(dāng)選定的電壓參考方向是從電源正極到負(fù)極，電源電壓取正值，反之取負(fù)值，如圖3-23（b）所示。項(xiàng)目三認(rèn)識(shí)與應(yīng)用簡(jiǎn)單電阻電路80學(xué)習(xí)任務(wù)五計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位

一、閉合電路歐姆定律1．閉合電路歐姆定律閉合電路內(nèi)的電流I，與電源的電動(dòng)勢(shì)E成正比，與整個(gè)電路的總電阻成反比，這就是閉合電路的歐姆定律，即