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文檔簡介

1、最新資料推薦第一章電路基礎(chǔ)知識1.1 庫侖定律一、電荷1、自然界中只有正、負電荷,電荷間作用力為“同性相斥,異性相吸”。2 、電量電荷的多少叫電量,電量的單位是庫侖。1個電子電量 e=1.6 1019C。任何帶電物體所帶電量等于電子(或質(zhì)子)電量或者是它們的整數(shù)倍,因此,把1.6 1019C稱為基元電荷。二、庫侖定律1 、庫倫定律的內(nèi)容在真空中兩個電荷間作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,這就是庫侖定律。若兩個點電荷q1,q2靜止于真空中,距離為 r ,則 q1受到 q2的作用力F12為式中 F12、q1、q2、r諸參數(shù)單位都已確定,分別為牛

2、( N)、庫( C)、庫( C)、米( m)由實驗測得最新資料推薦k = 9 109 Nm2 C2q2受到 q1的作用力 F21與F12互為作用力與反作用力, 它們大小相等,方向相反,統(tǒng)稱靜電力,又叫庫侖力。2、注意事項:(1)、庫侖定律只適用于計算兩個點電荷間的相互作用力,非點電荷間的相互作用力,庫侖定律不適用。(2)、應(yīng)用庫侖定律求點電荷間相互作用力時,不用把表示正、負電荷的“”、“”符號帶入公式中,計算過程中可用絕對值計算,其結(jié)果可根據(jù)電荷的正、負確定作用力為引力或斥力以及作用力的方向。三、例題講解,【 例 題 1 】 兩 個 點 電 荷 電 荷 量 q14 10 6 C ,q21.21

3、0 6 C ,在真空中的距離 r0.4m ,求兩個點電荷間作用力的大小及方向。解:根據(jù)庫侖定律Fk q1 q29 10 94 10 6 1.2 10 60.27Nr 20.4 2作用力的方向在兩個點電荷的連線上。因為同帶負電荷,所以作用力為斥力?!纠} 2】兩個點電荷分別帶電荷量q A 和 q B ,當它們間的距最新資料推薦離 r13m 時,相互作用力F12106 N,當它們間的距離r21m 時,相互作用力F2 是多大?解:根據(jù)庫侖定率,可列出如下兩個方程F1q A qB(1)kr12F2k q A q B(2)r 22由( 1) / ( 2)得F1r12F2r22則:F2F1r122 10

4、6 321.8 10 5 Nr2212IV. 小結(jié)(1)電荷間相互作用規(guī)律:同性相斥,異性相吸,大小用庫侖定律 Fk q1q22 來計算。r(2)電荷間作用力為一對相互作用力,遵循牛頓第三定律。(3)庫侖定律適用條件:真空中靜止點電荷間的相互作用力(均勻帶電球體間、 均勻帶電球殼間也可)。最新資料推薦最新資料推薦1.2 電場和電場強度一、電場1、定義:存在于電荷周圍空間,對電荷有作用力的特殊物質(zhì)叫電場。電荷與它周圍空間的電場是一個統(tǒng)一的整體。2、電場具有兩個重要特性:A 、位于電場中的任何帶電體,都要受到電場力的作用。B、帶電體在電場中受到電場力的作用而移動時,電場力對帶電體做功,這說明電場具

5、有能量。二、電場強度1、 定義:檢驗電荷在電場中某一點所受電場力F 與檢驗電荷的電荷量q 的比值叫做該點的電場強度,簡稱場強。用公式表示為FE(定義式)q式中F電場力,單位為牛 頓 ,符號為 N;q電荷量,單位是庫 侖 ,符號為 C;E電場強度,單位是伏 特每米,符號為 V/m 。注意:( 1)電場強度單位: NC( 2)大?。弘妶鲋心滁c的場強在數(shù)值上等于單位電荷在該點受到的電場力。( 3)方向:規(guī)定電場中某點場強的方向為正電荷在該點受到的電場力的方向。最新資料推薦場強是矢量。一般電場中不同點,場強的大小及方向不同,場強大的地方, 電場強,場強小的地方, 電場弱,通常我們也把場強的大小和方向叫

6、做電場的強弱和方向。三、電力線1、定義:為了形象地描述電場中各點場強的大小和方向,采用了電力線(假想曲線)圖示法,在電場中畫出一系列從正電荷出發(fā)到負電荷終止的曲線,使曲線上每一點的切線方向都和該點的電場強度方向一致,這些曲線叫做電力線。2、幾種常見電力線如圖 1-3(教材)所示。3、思考:任意兩條電力線都不會相交, 這是為什么?答:如果相交,則交點就會有兩個切線方向,而同一點場強的大小和方向是唯一的。四、例題講解,例題:檢驗電荷的電荷量 q 3 10 9 C ,在電場中 P 點受到的電場力 F=18N,求該點電場強度。若檢驗電荷放在 P 點,電荷量 q610 9 C ,檢驗電荷所受電場力是多少

7、?解:根據(jù)電場強度的定義EF186 109 V / mq3 10 9由于電場中某點場強與檢驗電荷無關(guān),所以P 點場強不變, q 所受電場力 F為最新資料推薦F Eq 6 1096 10 936 N1.3 電流一、電流1、定義:電荷的定向運動叫做電流。電流是一個表示帶電粒子定向運動的強弱的物理量,表征電流強弱的物理量為電流強度,它是一個矢量。2、電流強度的定義:電流強度在量值上等于通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q 和通過這些電荷量所用時間t 的比值。用公式表示為qI(定義式)t式中q 電荷量,單位是庫 侖 ,符號為 C;t 時間,單位是秒,符號為s;I 電流強度,單位是安 培 ,符號為 A。電流的常用單

8、位還有毫安(mA )和微安(A ):1A103 mA106A二、電流的方向1、方向規(guī)定正電荷定向運動的方向為電流方向。在金屬導(dǎo)體中,電流的方向與自由電子運動方向相反;在電解液中,電流方向與正離子運動方向相同。2、參考方向事先假定一個電流方向(假想的電流方向)。用箭頭在電最新資料推薦路圖中標明電流的 參考方向 ,最后根據(jù)計算結(jié)果的符號判斷電流 真實方向 。結(jié)果為正,則電流實際方向與所設(shè)參考方向一致;結(jié)果為負,則電流實際方向與所設(shè)參考方向相反。電流強度是一個 標量 ,電流方向只表明電荷的定向運動方向。3、按照電流的大小、方向變化與時間的關(guān)系,電流可以分為以下三類:(如圖 1-4 教材)所示;(1)

9、 電流的大小和方向都不隨時間變化,這樣的電流叫直流電流或穩(wěn)恒電流,如圖1-4a 所示;(2) 如果電流的大小隨時間變化,但方向不隨時間變化的電流叫脈動電流,如圖1-4b 所示;(3) 如果電流的大小和方向都時間變化,這樣的電流叫交流電流,如圖1-4c 所示。三、 .例題講解例題:在 5min 時間內(nèi),通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為 3.6C,求電流是多少安,合多少毫安?解:根據(jù)電流的定義式q3.6I0.012 A 12mAt5 60解題點要:(1)、注意帶入數(shù)值的單位必須是國際標準單位;(2)、注意電流強度單位安培、 毫安、微安之間的換算關(guān)系。最新資料推薦1.4 電壓和電位一、電壓為了衡量電場力做功

10、能力的大小,引入電壓這個物理量。1、定義:電場力把電荷由 a 移動到 b 所做的功 W,與被移動電荷電荷量 q 的比值,可用下式表示:U abWab(電壓定義式)(式 1-4)q式中q 由 a 點移動到 b 點的電荷量,單位是庫 侖 ,符號為 C;Wab 電場力將 q 由 a 移動 b 所做的功,單位為焦耳 ,符號為 J;Uab a、 b 兩點間的電壓,單位是伏 特 ,符號為V。在國際單位制中,電壓的常用單位還有千伏( kV)和毫伏( mV):1kV = 103 V1V = 103 mV二、電位1、定義:正電荷在電路中某點所具有的能量與電荷所帶電量的比叫做該點的電位。2、參考點的選定一般選定大

11、地或設(shè)備的外殼為參考點且規(guī)定為零電位。用“+、-”標在電路圖中。如果計算結(jié)果電壓為正值,那么電壓的這個真實方向與參考方向一致;如果計算結(jié)果電壓最新資料推薦為負,那么電壓的真實方向和參考方向相反。3、電壓方向的確定 :如果用符號 Va 表示 a 點電位, Vb 表示 b 點電位。若選取a 點為參考點,即 Va=0,則 Vb0。不論如何選取參考點, a 點電位永遠高于 b 點電位。由此可見,電場力對正電荷做功的方向就是電位降低的方向。因此規(guī)定電壓的方向有高電位指向低電位,即電位降低的方向。電壓的方向可以用高電位指向低電位的箭頭表示,也可以用高電位表“+”低電位標, “-”來表示。電路中電壓大小的計

12、算:在電路中 a,b 兩點間的電壓等于a,b 兩點間的電位之差。即U abU a U b(式 1-5)兩點間的電壓也叫兩點間電位差。講到電壓必須說明是哪兩點間的電壓。三、例題講解教課書 P11最新資料推薦1.5 電源和電動勢一、電源1、定義:電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。2、種類:干電池或蓄電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能;光電池把太陽的光能轉(zhuǎn)化成電能;發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化成個電能等等。二、電源電動勢A 電源力電源力是存在于電源內(nèi)部的,能使正電荷從負極源源不斷地流向正極的一種非靜電性質(zhì)的力。它的存在保證了正負極之間的電壓不變,這樣電路中才能有持續(xù)不變的電流。B電動勢在電源內(nèi)部,電源力不斷地把正電荷

13、從低電位點移動到高電位點。在這個過程中,電源力要克服電場力做功,這個做功過程就是電源將其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的過程。對于不同的電源,電源力做功的性質(zhì)和大小不同,為此引入電動勢這個概念。電動勢是用來表征電源生產(chǎn)電能本領(lǐng)大小的物理量。1、電動勢定義:在電源內(nèi)部,電源力把正電荷從低電位點(負極板)移動到高電位點(正極板)反抗電場力所做的功與被移動電荷的電荷量之比,叫做電源的電動勢。用公式表示為:E W (電源電動勢定義式)(式 1-6) q最新資料推薦式中 W 電源力移動正電荷所做的功,單位為焦 耳 ,符號為 J;Q 電源力移動的電荷量,單位是庫 侖 ,符號為C;E 電源電動勢,單位是伏 特 ,符號

14、為 V。2、電源電動勢的 方向:電源電動勢的方向規(guī)定為由電源的負極(低電位點)指向正極(高電位電)。在電源內(nèi)部的電路中,電源力移動正電荷形成電流,電流的方向是從負極指向正極;在電源外部電路中,電場力移動正電荷形成電流, 電流方向是從電源正極流向電源負極.三、例題講解略。(見教材 1.5 例題)最新資料推薦1.6 電阻和電阻定律一、電阻1、定義:表示物質(zhì)對帶電粒子定向移動存在阻礙作用的物理量稱為電阻。在一般條件下,任何物質(zhì)都存在分子熱運動,所以任何物體都有電阻。當有電流流過時,都要消耗一定的能量。二、電阻定律1、內(nèi)容在溫度不變時,一定材料制成的導(dǎo)體的電阻跟它的長度成正比,跟它的截面積成反比。這個

15、實驗規(guī)律叫做電阻定律。2、用公式表示RL(式 1-7)S式中 電阻率,單位是歐 姆 米,符號為 m,L 導(dǎo)體的長度,單位是米,符號為m;S 導(dǎo)體的截面積,單位是平方米,符號為 ; R 導(dǎo)體的電阻,單位是歐 姆 ,符號為 。在國際單位制中,電阻的常用單位還有千歐(k)和兆歐( M ):31 k = 103 61 M = 10 k = 10 三、電阻與溫度的關(guān)系最新資料推薦對金屬導(dǎo)體而言,溫度升高使分子的熱運動加劇,電荷運動時碰撞運動次數(shù)增多,受到的阻礙作用加大,導(dǎo)體的電阻增加。有些半導(dǎo)體,溫度升高自由電荷數(shù)目增加所起的作用超過分子熱運動加劇所起的阻礙作用,電阻減少。電阻隨溫度的變化關(guān)系可表示為R

16、2R1 1(t 2t1 ) (式 1-8)式中R1 導(dǎo)體在溫度 t1 時的電阻;R2 導(dǎo)體在溫度 t2 時的電阻; 導(dǎo)體的溫度系數(shù),單位為1/。四、例題講解【例題 1】一根銅導(dǎo)線長 L=2 000 m ,截面積 S = 2 2,導(dǎo)線的電阻是多少?解:查表可知銅的電阻率1.7510 8m ,由電阻定律可求得RL1.75 10 8200017.5S2 10 6最新資料推薦1.7 電路和歐姆定律一、電路電路 由實際元件構(gòu)成的電流的通路。歸納總結(jié):電路由電源、負載、連接導(dǎo)線、控制和保護裝置四部分組成。(1)、電源 向電路提供能量的設(shè)備。它能把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能。常見的電源有干電池、蓄電池、發(fā)電機等

17、。(2)、負載 即用電器,它是各種用電設(shè)備的總稱。其作用是把電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能,為人們服務(wù),如白熾燈、電動機、電加熱器等。開關(guān)電源負導(dǎo)線載圖1.手電筒的實體電路(3)、連接導(dǎo)線 它把電源與負載接成閉合回路,輸送和分配電能。一般常用的導(dǎo)線時銅線和鋁線。(4)、控制和保護裝置 用來控制電路的通斷,保護電路的安全,使電路能正常工作, 如開關(guān)、保險絲(熔斷器)、最新資料推薦繼電器等。電路的功能 :(1)、電力系統(tǒng)中的電路可對電能進行傳輸、分配和轉(zhuǎn)換。(2)、電子技術(shù)中的電路可對電信號進行傳遞、變換、儲存和處理。二、部分電路歐姆定律1、在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,在電壓不變

18、的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。把以上實驗結(jié)果綜合起來得出結(jié)論,即歐姆定律。2、如圖 1-21(教材)所示,圖中電阻 R 上的電壓參考方向與電流參考方向是一致的,稱為關(guān)聯(lián)參考方向。此時,部分電路歐姆定律可以用公式表示為U(式 1-9)IR3、注意:(1)、當 U、I 見為非關(guān)聯(lián)參考方向( U、I 參考方向相反)時,歐姆定律應(yīng)寫成 IU ,式中 “-”號切不可漏掉;R(2)、電阻值不隨電壓、電流變化而變化的電阻叫做線性電阻,由線性電阻組成的電路叫線性電路。阻值隨電壓、電流的變化而改變的電阻,叫非線性電阻,含有非線性電阻的電路叫非線性電路。三、全電路歐姆定律全電路是一個由電源和負載組成的

19、閉合電路,對全電路最新資料推薦進行分析研究時,必須考慮電源的內(nèi)阻。如圖R 為負載的電阻、 E 為電源電動勢、 r 為電源的內(nèi)阻。全電路歐姆定律可用公式表示為IE(式 1-10)RR0式中E 電源電動勢,單位是伏 特 ,符號為 V; R 負載電阻,單位是歐 姆 ,符號為 ; R0 電源內(nèi)阻,單位是歐 姆 ,符號為 ;I 閉合電路中的電流,單位是安 培 ,符號為 A。閉合電路中的電流與電源電動勢成正比,與電路的總電阻(內(nèi)電路電阻與外電路電阻之和)成反比。外電路電壓 U 外 又叫路端電壓或端電壓, U 外 =E-R0I 。當R 增大時, I 減小,R0I 減小, U 外 增大。當 R (斷路),I0

20、,則 U 外=E ,斷路時端電壓等于電源電動勢。四、例題講解【例題 1】部分電路歐姆定路例題練習(xí)某段電路的電壓是一定的,當接上10 的電阻時,電路中產(chǎn)生的電流是1.5A;若用 25 的電阻代替 10 的電阻,電路中的電流為多少?解:電路中電阻為10時,由歐姆定律得URI10 1.5V15V用 25的電阻代替 10的電阻,電路中電流 I 為I U15 A0.6 AR25【例題 2】全電路歐姆定律分析最新資料推薦有一閉合電路,電源電動勢E=12V,其內(nèi)阻 R0=2,負載電阻 R=10,試求:電路中的電流、負載兩端的電壓、電源內(nèi)阻上的電壓降。解:根據(jù)全電路歐姆定律E12I1AR R010 2由部分電

21、路歐姆定律,可求負載兩端電壓U 外RI101V10V電源內(nèi)阻上的電壓降為U 內(nèi)R0 I21V2V最新資料推薦1.8 電能和電功率一、電能在電場力作用下,電荷定向運動形成的電流所做的功叫做電能。電流做功的過程就是將電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能的過程。電能可用以下公式計算WUqUIt(式1-11)式中U 加在導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏 特,符號為V;I 導(dǎo)體中的電流,單位是安 培 ,符號為 A; t 通電時間,單位是秒,符號為 s; W 電能,單位是焦 耳,符號為 J。上式表明,電流在一段電路上所做的功,與這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時間成正比。對于純電阻電路, 歐姆定律成立, 電能也可由下式計

22、算。U 22Wt RI tR二、電功率電流在單位時間內(nèi)所做的功叫做電功率。它是描述電流做功快慢的物理量。電功率的計算公式為最新資料推薦PW(電功率定義式)(式1-12)t式中W 電流所做的功(即電能) ,單位是焦耳 ,符號為 J;t 完成這些功所用的時間,單位是秒,符號為 s; P 電功率,單位是瓦 特,符號為 W.在直流情況下,且電流與電壓為關(guān)聯(lián)參考方向是,電功率有如下表示形式:P UI(式 1-13)如果電流、電壓為非關(guān)聯(lián)參考方向, 式 1-13 前面應(yīng)加 “-”。在這個規(guī)定下, P0 說明電路元件在消耗 (吸收)電能;反之 P 0 則為發(fā)出(供出)電能。對于線性電阻元件而言,電功率公式還

23、可以寫成P UIU 2RI 2R三、電路中的功率平衡在一個閉合回路中,根據(jù)能量守恒和轉(zhuǎn)化定律,電源電動勢發(fā)出的功率,等于負載電阻和電源內(nèi)阻消耗的功率。即PPP電源負載內(nèi)阻四、例題講解小結(jié)(1)、電能與電功率實質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律在電路最新資料推薦中的體現(xiàn)。(2)、可以熟練應(yīng)用公式計算電能與電功率。1.9 電源的最大輸出功率一、討論由全電路歐姆定律的學(xué)習(xí),我們知道:在一個完整的電路當中,電源電動勢提供的功率一部分消耗在電源的內(nèi)電阻R0 上,另一部分才作用于負載電阻R 上。在實際應(yīng)用中,只有消耗在負載上的功率對我們才是有意義的,下面讓我們來研究一下在什么條件下,負載消耗的功率可以達到最大值。電

24、源輸出的功率就是負載電阻R 所消耗的功率,即PRI 2下面要討論的是,當 R 為何值,負載能從電源出獲得最大功率。根據(jù)全電路歐姆定律IERR0將 I 帶入負載電阻所消耗的功率 式中,得到PE2(R R0 )2R4R0對于一個電路而言,電源電動勢 E、電源內(nèi)阻 R0 是一定的,只有當分母最小時, 功率 P 有最大值,所以,只有當 R= R0時, P 值最大。最新資料推薦二、最大功率輸出定理:當負載電阻 R 和電源內(nèi)阻 R0 相等時,電源輸出功率最大(負載獲得最大功率Pm),即當 R= R0 時,E 2Pm(式 1-14)4R三、例題講解小結(jié)最大功率輸出定理:負載電阻等于電源內(nèi)阻時,電源輸出的功率

25、最大,即當 R=R0 時,PmE 24R最新資料推薦第二章直流電路2.1 電阻串聯(lián)電路 & 2.2電阻并聯(lián)電路一、串聯(lián)電路把幾個電阻一次連接起來, 組成中間無分支的電路, 叫做電阻串聯(lián)電路。如下圖 1 所示為兩個電阻組成的串聯(lián)電路。圖 1 電阻串聯(lián)電路串聯(lián)電路的特點:1 串聯(lián)電路中電流處處相等。當 n 個電阻串聯(lián)時,則I 1I 2I 3I n(式 2-1)2.電路兩端的總電壓等于串聯(lián)電阻上分電壓之和。最新資料推薦UU 1U 2U 3U n(式 2-2)3.電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R 叫做 R1, R2 串聯(lián)的等效電阻,其意義是用 R 代替 R1, R2 后,不影響電路的電流和電壓。在圖

26、 1 中,(b)圖是( a)圖的等效電路。當 n 個電阻串聯(lián)時,則RR1R2R3Rn(式 2-3)4.串聯(lián)電路中的電壓分配和功率分配關(guān)系。由于串聯(lián)電路中的電流處處相等,所以U 1U 2U nIR2RnR1I 2P1P2PnR1R2Rn上述兩式表明,串聯(lián)電路中各個電阻兩端的電壓與各個電阻的阻值成正比;各個電阻所消耗的功率也和各個電阻阻值成正比。推廣開來,當串聯(lián)電路有n 個電阻構(gòu)成時,可得串聯(lián)電路分壓公式U 1R1UR2R3R1RnU 2R2UR2R3R1Rn 最新資料推薦RnUU nR1 R2 R3Rn提示:在實際應(yīng)用中,常利用電阻串聯(lián)的方法,擴大電壓表的量程。二、電阻并聯(lián)電路把兩個或兩個以上的

27、電阻接到電路中的兩點之間,電阻兩端承受同一個電壓的電路,叫做電阻并聯(lián)電路。圖 2 電阻并聯(lián)電路并聯(lián)電路的特點 :1、電路中各個電阻兩端的電壓相同即U 1U 2U 3U n(式 2-6)2、電阻并聯(lián)電路總電流等于各支路電流之和即II1I 2I 3I n(式 2-7)3、并聯(lián)電路的總阻值的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)的和即11111RR1R2R3(式 2-8)Rn4、電阻并聯(lián)電路的電流分配和功率分配關(guān)系最新資料推薦在并聯(lián)電路中,并聯(lián)電阻兩端電壓相同,所以U R1 I 1R2 I 2R3 I 3Rn I nU 2R PR PR PR P1 12 23 3n n上式表明,并聯(lián)電路中各支路電流與電阻成反比;

28、各支路電阻消耗的功率和電阻成反比。當兩個電阻并聯(lián)時,通過每個電阻的電流可以用分流公式計算,如圖 2-8 所示,分流公式為:R2II 1R2R1I 2R1IR2R1在電阻并聯(lián)電路中,電阻小的支路通過的電流大;電阻大的支路通過的電流小。注意:電阻并聯(lián)電路在日常生活中應(yīng)用十分廣泛,例如:照明電路中的用電器通常都是并聯(lián)供電的。只有將用電器并聯(lián)使用,才能在斷開、閉合某個用電器時,或者某個用電器出現(xiàn)斷路故障時,保障其他用電器能夠正常工作。三、例題講解,鞏固練習(xí)串聯(lián)電路例題講解:見 2.1 例題 1,例題 2。并聯(lián)電路例題講解:見 2.2 例題 1,例題 2。最新資料推薦2.3 電阻混聯(lián)電路實際工作和生活中

29、,單純的串聯(lián)或并聯(lián)電路是很少見的。而最為常見的是混聯(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。本次課我們來學(xué)習(xí)混聯(lián)電路的一種常用分析方法:一、等電位分析法等電位分析法步驟:1、確定等電位點、標出相應(yīng)的符號。導(dǎo)線的電阻和理想電流表的電阻可以忽略不計,可以認為導(dǎo)線和電流表連接的兩點是等電位點。對等電位點標出相應(yīng)的符號。2、畫出串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系清晰的等效電路圖。由等電位點先確定電阻的連接關(guān)系,再畫電路圖。根據(jù)支路多少,由簡至繁,從電路的一端畫到另一端。3、求解根據(jù)歐姆定律,電阻串聯(lián)、并聯(lián)的特點和電功率計算公式列出方程求解。最新資料推薦二、例題講解見教材 2.3 例題 1,例題 2。分析

30、:(1)求解混聯(lián)電路要求同學(xué)們可以熟悉電阻串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點,能夠熟練應(yīng)用分流、分壓公式。(2)將復(fù)雜的混聯(lián)電路等效轉(zhuǎn)換為易于求解的串聯(lián)、并聯(lián)電路時求解混聯(lián)電路的關(guān)鍵。(3)在某些復(fù)雜電路中,等電位點的判斷,需要同學(xué)們發(fā)揮空間想象力,不要將電路看成一個平面的東西。最新資料推薦2.4 電池的連接一、電池的串聯(lián)1、定義將多個電池的正極負極依次相聯(lián),就構(gòu)成了串聯(lián)電池組。圖 2-21 串聯(lián)電池組2、計算:若 n 個相同的電池,電動勢為的電動勢 EnE ,內(nèi)阻 R串0串E,內(nèi)阻為 R0,則串聯(lián)后nR0 ,當負載電阻為 R 時串聯(lián)電池組輸出的總電流為E串nEI(式 2-10)R R0串R nR0分析:利

31、用電池串聯(lián)可以輸出較高的電動勢。當用電器所要求的額定電壓高于單個電池電動勢時,可以用串聯(lián)最新資料推薦電池組供電。注意:(1)用電器的額定電流必須小于電池允許通過的最大電流;(2)注意電池極性連接正確。二、電池的并聯(lián)1、定義把電池的正極接在一起作為電池組的正極,把電池的負極接在一起作為電池組的負極,這樣連接成的電池組叫做并聯(lián)電池組。見圖 2-22(教材)。2、計算:若 n 個相同的電池,電動勢為E,內(nèi)阻為 R0,則并聯(lián)后的電動勢 E并E ,內(nèi)阻并R0 ,當負載電阻為 RR0n時并聯(lián)電池組輸出的總電流為E串E(式 2-11)IR0R R0并Rn分析:多個電池并聯(lián)后,輸出電動勢不變,輸出電流增大。所

32、以,當用電器的額定電流大于單個電池額定電流時,可用并聯(lián)電池組供電。注意:電池并聯(lián)時,單個電池的電動勢應(yīng)該滿足用電器的需要。三、電池的混聯(lián)當用電器的額定電壓、額定電流均高于單個電池時,應(yīng)最新資料推薦當采用混聯(lián)電池組來供電。計算:應(yīng)用電池串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系一步步進行分析。分析方法類似于混聯(lián)電路的分析。四、例題講解略。(見教材 2.4 例題2.5 電路中各點電位的計算一、電路中各點電位的計算方法和步驟。電路中的每一點均有一定的電位,檢測電路中各點的電位是分析電路與維修電器的重要手段。下面通過對例題的分析、歸納,總結(jié)出電路總各點電位的計算根方法和步驟。例題:在圖2-26 所示電路中, VD=0 ,電路中E

33、1,E2,R1,R2,R3 及 I1、I2 和 I3 均為已知量,試求: A、 B、C 三點的電位。圖 2-26最新資料推薦解:由于 VD =0 ,UAD=E 1,UAD=V A-VD所以A 點電位VAU ADE1B 點電位VBU BDR3 I 3C 點電位VCU CDE2以上求 A 、B、C 三點的電位是分別通過三條最簡單的路徑得到的。解法二:取定電位時,路徑的選擇可以是隨意的。下面以 B 點為例進行分析。當沿路徑 BAD 時, VBU BAU ADR1I 1E1當沿路徑 BCD 時, VBU BCU CDR2 I 2E2注意:三個路徑雖然表達式不同,但其結(jié)果是相等的。二、歸納出電路中各點電

34、位的計算方法和步驟:(1) 確定電路中的零電位點(參考點) 。通常規(guī)定大地電位為零。一般選擇機殼或許多元件匯集的公共點為參考點。(2) 計算電路中某點A 的電位,就是計算A 點與參考點 D 之間的電壓 UAD,在 A 點和 D 點之間,選擇一條捷徑(元件最少的簡捷路徑) ,A 點電位即為此路徑上全部電壓之和。最新資料推薦(3) 列出選定路徑上全部電壓代數(shù)和的方程,確定該點電位。提示:( 1)當選定的電壓參考方向與電阻中的電流方向一致時,電阻上的電壓為正,反之為負;( 2)當選定的電壓參考方向是從電源正極到負極, 電源電壓取正值,反之取負值。三、例題講解略。(見教材 2-5 例題 2)2.6 基

35、爾霍夫定律一、關(guān)于電路結(jié)構(gòu)的幾個名詞圖 1 (圖 2-34 教材)1、支路:電路中流過同一電流的每一個分支叫支路。A 、流過支路的電流,稱為支路電流。最新資料推薦B、含有電源的支路叫含源支路,不含電源的支路叫無源支路。2、節(jié)點:三條或三條以上的直路的連接點叫做節(jié)點。如圖 1 中的 A、 B 兩點。3、回路:電路中任何一個閉合路徑叫做回路,如圖1 中的 AFCBDA 回路、 ADBEA 回路和 AFCBEA 回路。4、網(wǎng)孔:中間無支路穿過的回路叫網(wǎng)孔,如圖1 中的AFCBDA 回路 ADBEA 回路都是網(wǎng)孔。二、基爾霍夫第一定律 節(jié)點電流定律( KCL )1、內(nèi)容在任一瞬間通過電路中任一節(jié)點的電

36、流代數(shù)和橫等于零?;鶢柣舴虻谝欢捎址Q節(jié)點電流定律、基爾霍夫電流定律( KCL ,Kirchhoffs Current Law)。即i(t )0 。在直流電路中,寫作I02、推論如圖 2 所示,可列出節(jié)圖 2基爾霍夫第一定律應(yīng)用點 a 的電流方程:I 1I 2I 3I 4 I 50對式進行變形可得:I 2I 3I 5I 1I 4對式加以分析可以看出,最新資料推薦I 入I 出在任一時刻,對電路中的任一節(jié)點,流入節(jié)點的電流之和等于流出節(jié)點的電流之和。3、需要明確的是:(1) KCL 是電荷守恒和電流連續(xù)性原理在電路中任意結(jié)點處的反映;(2) KCL 是對支路電流加的約束,與支路上接的是什么元件無關(guān)

37、,與電路是線性還是非線性無關(guān);(3) KCL 方程是按電流參考方向列寫, 與電流實際方向無關(guān)。三、基爾霍夫第二定律 回路電壓定律( KVL )1、內(nèi)容在任一時刻,對任一閉合回路,沿回路繞行方向上的各段電壓代數(shù)和為零,基爾霍夫第二定律又稱回路電壓定律、基爾霍夫電壓定律( KVL ,KirchhoffsoltageV Law)其數(shù)學(xué)表達式為u(t )0在直流電路中, 表述為:U0例如:如圖 3 所示,對于回路ABCD列寫回路電壓方程。圖 3 基爾霍夫第二定律應(yīng)用(1) 標定各元件電壓參考方向。(2) 選定回路繞行方向,順時針或逆時針。最新資料推薦對圖中回路列 KVL 方程有u1u2u3u40應(yīng)當指出:在列寫回路電壓方程時,首先要對標定電壓參考方向,其次為回路選取一個回路 “繞行方向 ”。通常規(guī)定,對參考方向與回路 “繞行方向 ”相同的電壓取正號,同時對參考方向與回路 “繞行方向 ”相反的電壓取負號。2、需要明確的是:(1) KVL 的實質(zhì)反映了電路遵從能量守恒定律;(2) KVL 是對回路電壓加的約束,與回路各支路上接的是什么元件無關(guān),與電路是線性還

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