项目三 简单直流电路制作与调试ppt课件.ppt

项目三项目三 简单直流电路制作与调试简单直流电路制作与调试Network Optimization Expert Team中国铁道出版社中国铁道出版社Network Optimization Expert Team项目项目3项目三项目三 简单简单直流电路制作直流电路制作与调试与调试 Network Optimization Expert Team1.1.多媒体展示我国生产生活中的直流线路的应用场合，明确直流电路是多媒体展示我国生产生活中的直流线路的应用场合，明确直流电路是电工技术及应用中的重要组成部分。电工技术及应用中的重要组成部分。2.2.引领学生学习直流电路的基本分析方法和步骤。引领学生学习直流电路的基本分析方法和步骤。3.3.引领学生学会电气识图与制图的基本要求与技能。引领学生学会电气识图与制图的基本要求与技能。4.4.学生自主分组训练项目：学生自主分组训练项目：“基尔霍夫定律电路板的制作与调试基尔霍夫定律电路板的制作与调试”。5.5.总结归纳直流电路分析、设计、制作与调试方法，每人写出项目报告。总结归纳直流电路分析、设计、制作与调试方法，每人写出项目报告。一、项目学习目标一、项目学习目标 项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team电气识图的基本知识电气识图的基本知识1.1.电气图的分类与制图规则电气图的分类与制图规则 1 1）电气图的分类按国家标准）电气图的分类按国家标准GB 6988GB 69888686电气制图电气制图规定，电气规定，电气技术领域中电气图有：系统图或框图、功能图、逻辑图、功能表图、电技术领域中电气图有：系统图或框图、功能图、逻辑图、功能表图、电路图、等效电路图、端子功能图、程序图、接线图、单元接线图、互连路图、等效电路图、端子功能图、程序图、接线图、单元接线图、互连接线图及位置简图等。接线图及位置简图等。 （1 1）系统图或框图用符号或带注解的框，概略表示系统或分系统）系统图或框图用符号或带注解的框，概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及主要特征的一种简图。的基本组成、相互关系及主要特征的一种简图。 （2 2）功能图表示理论与理想的电路而不涉及方法的一种简图。）功能图表示理论与理想的电路而不涉及方法的一种简图。 （3 3）逻辑图主要用二进制逻辑单元图形符号绘制的一种简图。）逻辑图主要用二进制逻辑单元图形符号绘制的一种简图。 （4 4）电路图用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设备）电路图用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系，而不考虑实际位置的一种简图。或成套装置的全部组成和连接关系，而不考虑实际位置的一种简图。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team （5 5）程序图详细表示程序单元和程序片及其互连关系的一种简图。）程序图详细表示程序单元和程序片及其互连关系的一种简图。 （6 6）接线图表示成套装置的连接关系，用以进行接线和检查的一种）接线图表示成套装置的连接关系，用以进行接线和检查的一种简图。简图。 （7 7）端子接线图）端子接线图 表示成套装置或设备的端子以及接在端子上的外表示成套装置或设备的端子以及接在端子上的外部接线的一种接线图。部接线的一种接线图。 （8 8）位置简图和位置图表示成套装置、设备或装置中各个项目的位）位置简图和位置图表示成套装置、设备或装置中各个项目的位置的一种简图或一种图。置的一种简图或一种图。2 2）电气制图规则国家标准）电气制图规则国家标准GB 6988GB 69888686电气制图电气制图规定了电气技术领规定了电气技术领域中图的编制方法，规定了域中图的编制方法，规定了电气制图电气制图的一般规则。关于图纸幅面、的一般规则。关于图纸幅面、格式、图幅区、图线等的要求，需要时可查阅国标。格式、图幅区、图线等的要求，需要时可查阅国标。 二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team 2.2.文字符号、图形符号与项且代号文字符号、图形符号与项且代号1 1）文字符号）文字符号 文字符号分基本文字符号（单字母和双字母）和辅助文字符号。文字符号分基本文字符号（单字母和双字母）和辅助文字符号。（1 1）基本文字符号单字母符号按拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件划为）基本文字符号单字母符号按拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件划为2323大类，每大类用一个专用单字母符号表示。大类，每大类用一个专用单字母符号表示。（2 2）双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，其组合形）双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，其组合形式应以单字母符号在前，另一字母在后的次序列出。双字母符号是在单字母符式应以单字母符号在前，另一字母在后的次序列出。双字母符号是在单字母符号不能满足要求，需将大类进一步划分时，采用的符号，可以较详细和更具体号不能满足要求，需将大类进一步划分时，采用的符号，可以较详细和更具体地表述电气设备装置和元器件。地表述电气设备装置和元器件。（3 3）辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件以及线路的功能、状态）辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件以及线路的功能、状态和特征的辅助文字符号。使用时放在表示种类的单字母符号后面组成双字母符和特征的辅助文字符号。使用时放在表示种类的单字母符号后面组成双字母符号，也可以单独使用。号，也可以单独使用。2 2）图形符号与项目代号电气图用图形符号见）图形符号与项目代号电气图用图形符号见GB 4728GB 4728电气图用图形符号电气图用图形符号。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team3.3.机械设备电气图、接线图的构成及作用机械设备电气图、接线图的构成及作用1 1）机械设备电气图的构成机械设备电气图由电气控制原理图、电气装）机械设备电气图的构成机械设备电气图由电气控制原理图、电气装置位置图、电器元件布局图、接线图等组成。置位置图、电器元件布局图、接线图等组成。2 2）接线图的组成接线图由单元接线图、互连接线图和端子接线图组成。）接线图的组成接线图由单元接线图、互连接线图和端子接线图组成。3 3）作用）作用 主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理等。在主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理等。在实际应用中，常将电路原理图、位置图和接线图一起使用。实际应用中，常将电路原理图、位置图和接线图一起使用。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team4.4.电气图的绘制及识读方法电气图的绘制及识读方法 在绘制、识读电气控制原理图时应遵循以下原则：在绘制、识读电气控制原理图时应遵循以下原则： （1 1）原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路。）原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路。电源电路画成水平线，三相交流电源相序电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1L1、L2L2、L3L3由上而下依次排列画出，由上而下依次排列画出，中线中线N N和保护地线和保护地线PEPE画在相线之下。直流电源则正端在上，负端在下画出。电源画在相线之下。直流电源则正端在上，负端在下画出。电源开关要水平画出。开关要水平画出。主电路是指受电的动力装置及保护电路，它通过的是电动机的工作电流，电流主电路是指受电的动力装置及保护电路，它通过的是电动机的工作电流，电流较大。主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。较大。主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。控制电路是指控制主电路工作状态的电路。信号电路是指显示主电路工作状态控制电路是指控制主电路工作状态的电路。信号电路是指显示主电路工作状态的电路。照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。这些电路通过的电流都的电路。照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。这些电路通过的电流都较小，画原理图时，控制电路、信号电路、照明电路要跨接两相电源之间，依较小，画原理图时，控制电路、信号电路、照明电路要跨接两相电源之间，依次画在主电路的右侧，且电路中的耗能元件要画在电路的下方，而电器的触头次画在主电路的右侧，且电路中的耗能元件要画在电路的下方，而电器的触头要画在耗能元件的上方。要画在耗能元件的上方。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team（2 2）原理图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作）原理图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。分析原理时，应从触头的常态位置出发。用时的常态位置画出。分析原理时，应从触头的常态位置出发。（3 3）原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统）原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一国标符号画出。一国标符号画出。（4 4）原理图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而）原理图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关是按其在线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。图中相同的电器较多时，需要在电器联的，必须标以相同的文字符号。图中相同的电器较多时，需要在电器文字符号后面加上数字以示区别。文字符号后面加上数字以示区别。（5 5）原理图中，对有直接接电联系的交叉导线接点，要用小黑圆点表）原理图中，对有直接接电联系的交叉导线接点，要用小黑圆点表示；无直接接电联系的交叉导线连接点不画小黑圆点。示；无直接接电联系的交叉导线连接点不画小黑圆点。 二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team直流电路的基本知识直流电路的基本知识1.1.电路的组成与作用电路的组成与作用1 1）电路的组成）电路的组成实际电路是由电气器件如一些用电设备、控制电器等实际电路部件相互联接而实际电路是由电气器件如一些用电设备、控制电器等实际电路部件相互联接而成的。我们把供给电能的设备称为电源、把用电设备称为负载，把联接电源与成的。我们把供给电能的设备称为电源、把用电设备称为负载，把联接电源与负载的输送线路、控制设备称为中间环节。因此，不论电路结构的复杂程序如负载的输送线路、控制设备称为中间环节。因此，不论电路结构的复杂程序如何，都可视为由电源、负载以及联接电源与负载的中间环节构成。何，都可视为由电源、负载以及联接电源与负载的中间环节构成。2 2）电路的作用）电路的作用电路的作用根据其工作领域的不同分成两个方面：电路的作用根据其工作领域的不同分成两个方面：电能的输送和转换电能的输送和转换 这方面通常指的是电力工程，它包括发电、输电、配电，这方面通常指的是电力工程，它包括发电、输电、配电，把电能转换成机械能、光能、热能等，以及交直流之间的整流、逆变过程等。把电能转换成机械能、光能、热能等，以及交直流之间的整流、逆变过程等。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team信号的传递和处理信号的传递和处理 这是以传递和处理信号为目的的电路。例如在生产过程这是以传递和处理信号为目的的电路。例如在生产过程中各种非电物理量的自动调节，如语音、文字、音乐、图像这一类转换而成的中各种非电物理量的自动调节，如语音、文字、音乐、图像这一类转换而成的电信号的接收和处理等。电信号的接收和处理等。3 3）电路模型）电路模型在电路中，有各种各样的用电设备和电源，它们分别属于不同的电路元件。这在电路中，有各种各样的用电设备和电源，它们分别属于不同的电路元件。这些元件按一定的方式联接起来，就构成了电路。这些元件在电路中的性质以及些元件按一定的方式联接起来，就构成了电路。这些元件在电路中的性质以及所起的作用是不同的。所起的作用是不同的。2.2.电路的基本物理量电路的基本物理量1 1）电流）电流 电荷有规则的移动就形成电流。电流又可以分成直流电流和交流电流电荷有规则的移动就形成电流。电流又可以分成直流电流和交流电流两大类。凡方向不随时间变化的电流都可以称为直流电流。大小、方向都不随两大类。凡方向不随时间变化的电流都可以称为直流电流。大小、方向都不随时间变化的电流叫稳恒直流，简称直流电。凡大小、方向都随时间作周期性变时间变化的电流叫稳恒直流，简称直流电。凡大小、方向都随时间作周期性变化的电流叫交变电流或交流电流。电流用符号化的电流叫交变电流或交流电流。电流用符号“I I”表示，电流的基本单位为表示，电流的基本单位为A A（安）。（安）。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team2 2）电阻）电阻 导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻用符号导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻用符号“R R”表示，电阻表示，电阻的基本单位为的基本单位为（欧）。在一定温度下，一段均匀导体的电阻与导体的（欧）。在一定温度下，一段均匀导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与组成导体材料的性质有关。长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与组成导体材料的性质有关。3 3）电位及电位差）电位及电位差 带电体周围存在着一种叫做电场的特殊物质，它具带电体周围存在着一种叫做电场的特殊物质，它具有电场力和电位能这两个基本性质。电荷在电场中要受到电场力的作用有电场力和电位能这两个基本性质。电荷在电场中要受到电场力的作用而发生运动，故可以认为电荷在电场中具有电位能。单位正电荷在电场而发生运动，故可以认为电荷在电场中具有电位能。单位正电荷在电场中某点所具有的电位能叫做这一点的电位，单位是中某点所具有的电位能叫做这一点的电位，单位是V V（伏）。电场中任（伏）。电场中任意两点电位之差叫电位差，又叫电压，单位为意两点电位之差叫电位差，又叫电压，单位为V V。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team4 4）电路）电路 电流经过的路径称为电路。最基本的电路由电源、负载和连电流经过的路径称为电路。最基本的电路由电源、负载和连接导线组成。电源是把其他形式的能量转换为电能的设备。在电源内部接导线组成。电源是把其他形式的能量转换为电能的设备。在电源内部存在着一种非静电力，它能够把正电荷存在着一种非静电力，它能够把正电荷 从负极移送到正极，使电源两从负极移送到正极，使电源两极之间形成一个电位差。衡量电源力移动电荷做功本领大小的极之间形成一个电位差。衡量电源力移动电荷做功本领大小的 物理量物理量叫电源的电动势，用符号叫电源的电动势，用符号E E表示，单位为表示，单位为V V。电动势的方向规定为由负极。电动势的方向规定为由负极指向正极，由低电位指向高电位，且仅存于电源内部。指向正极，由低电位指向高电位，且仅存于电源内部。 电路分为外电路和内电路。从电源一端经负载回到另一端的电路称电路分为外电路和内电路。从电源一端经负载回到另一端的电路称为外电路。电源内部的通路称为内电路。为外电路。电源内部的通路称为内电路。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team3.3.欧姆定律欧姆定律1 1）部分电路欧姆定律不含电源的电路称为无源电路。在电阻）部分电路欧姆定律不含电源的电路称为无源电路。在电阻R R两端加上两端加上电压电压U U时，电阻中就有电流时，电阻中就有电流I I流过。欧姆定律公式成立的条件是电压和电流过。欧姆定律公式成立的条件是电压和电流的标定方向一致，否则公式中就应出现负号。流的标定方向一致，否则公式中就应出现负号。2 2）全电路欧姆定律含有电源的闭合电路称为全电路，如图）全电路欧姆定律含有电源的闭合电路称为全电路，如图3-13-1所示。图所示。图中虚线框内代表一个电源。电源除具有电动势中虚线框内代表一个电源。电源除具有电动势E E外，一般都是有电阻的，外，一般都是有电阻的，这个电阻称为内电阻，用这个电阻称为内电阻，用r0r0表示。当开关表示。当开关S S闭合时，负载闭合时，负载R R中有电流中有电流I I流流过。过。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 图图3-1 全电路欧姆定律电路图全电路欧姆定律电路图Network Optimization Expert Team4.4.电功率电功率电流所做的功叫电功，用符号电流所做的功叫电功，用符号A A表示。电功的数学式为：表示。电功的数学式为：若电压单位为若电压单位为V V，电流单位为，电流单位为A A，电阻单位为，电阻单位为，时间单位为，时间单位为S S，则电功，则电功的单位为的单位为J J（焦）。（焦）。单位时间内电流所做的功叫电功率，用符号单位时间内电流所做的功叫电功率，用符号P P表示，即：表示，即：若电功单位为若电功单位为J J，时间为，时间为S S，则电功率的单位为，则电功率的单位为J/SJ/S，又称，又称W W（瓦）。（瓦）。 二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 tRURtIIUtA22tAP Network Optimization Expert Team5.5.电源的外部特性与电路的三种状态电源的外部特性与电路的三种状态1 1）电源的外部特性）电源的外部特性 在电动势在电动势E E不变的情况下，电源的端电压与电路中不变的情况下，电源的端电压与电路中电流大小及电源的内电阻大小有关。一般情况下，电流越大，电源的端电流大小及电源的内电阻大小有关。一般情况下，电流越大，电源的端电压就越低。电压就越低。2 2）电路的三种状态）电路的三种状态 当电路接通，负载中有电流流过时，电路处于导当电路接通，负载中有电流流过时，电路处于导通状态；若外电路与电阻值近似为零的导体接通时，电路处于短路状态；通状态；若外电路与电阻值近似为零的导体接通时，电路处于短路状态；若电路中有断开处，电路中没有电流流过时，电路处于开路（断路）状若电路中有断开处，电路中没有电流流过时，电路处于开路（断路）状态。电路在开路状态时，电源的端电压与电动势相等。态。电路在开路状态时，电源的端电压与电动势相等。6.6.电阻的串联、并联及混联电阻的串联、并联及混联1 1）电阻的串联将电阻依次首尾连接，组成无分支的电路，叫做电阻的）电阻的串联将电阻依次首尾连接，组成无分支的电路，叫做电阻的串联。电阻串联电路具有以下特点：串联。电阻串联电路具有以下特点：二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team（1 1）流过每一个电阻的电流都相等。）流过每一个电阻的电流都相等。 （2 2）电路的总电压等于各个电阻上电压的代数和。）电路的总电压等于各个电阻上电压的代数和。 （3 3）电路的等效电阻等于各串联电阻之和。）电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 （4 4）各电阻上分配的电压与各自电阻的阻值成正比。）各电阻上分配的电压与各自电阻的阻值成正比。 （5 5）各电阻上消耗的功率之和等于电路所消耗的总功率。）各电阻上消耗的功率之和等于电路所消耗的总功率。2 2）电阻的并联将电阻两端分别连接在一起的方式叫电阻的并联。电阻并联电）电阻的并联将电阻两端分别连接在一起的方式叫电阻的并联。电阻并联电路具有以下特点：路具有以下特点： （1 1）并联电路中各电阻两端电压相等。）并联电路中各电阻两端电压相等。 （2 2）电路的总电流等于各支路电流之和。）电路的总电流等于各支路电流之和。 （3 3）并联电路等效电阻的倒数等于各并联支路电阻的倒数之和。）并联电路等效电阻的倒数等于各并联支路电阻的倒数之和。 （4 4）各并联电阻中的电流即电阻所消耗的功率均与各电阻的阻值成反比。）各并联电阻中的电流即电阻所消耗的功率均与各电阻的阻值成反比。3 3）电阻的混联既有电阻串联又有电阻并联的电路称为混联电路。混联电路的）电阻的混联既有电阻串联又有电阻并联的电路称为混联电路。混联电路的计算方法是：先按串、并联等效简化的原则，将混联电路逐步化简，最终得到计算方法是：先按串、并联等效简化的原则，将混联电路逐步化简，最终得到一个无分支电路。一个无分支电路。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team7.7.电路中电位、电压的计算电路中电位、电压的计算1 1）零电位）零电位 要确定电路中各点的电位高低，就必须在电路中确定一个电位参考要确定电路中各点的电位高低，就必须在电路中确定一个电位参考点。这个参考点的电位为零，即是零电位。通常选大地为参考点，大地的电位点。这个参考点的电位为零，即是零电位。通常选大地为参考点，大地的电位就是零电位。就是零电位。2 2）电位的计算）电位的计算 要计算电路中各点的电位，必须首先确定零电位点，再选择路要计算电路中各点的电位，必须首先确定零电位点，再选择路径，即要计算某点的电位，可以从这点出发，经过一定的路径（路径可以任意径，即要计算某点的电位，可以从这点出发，经过一定的路径（路径可以任意选择）绕到零电位点。该点的电位就等于此路径上各段电压的代数和。绕行路选择）绕到零电位点。该点的电位就等于此路径上各段电压的代数和。绕行路径上电阻两端电压的正负以电流流入端为正；电动势的正负为计算电位时的正径上电阻两端电压的正负以电流流入端为正；电动势的正负为计算电位时的正负。负。3 3）电压的计算）电压的计算 电路中任意两点间电压的计算方法有两种：第一种方法是由电电路中任意两点间电压的计算方法有两种：第一种方法是由电位求电压。第二种方法是分段计算法，即把两点间的电压分成若干小段进行计位求电压。第二种方法是分段计算法，即把两点间的电压分成若干小段进行计算，各小段电压的代数和即为所求电压值。算，各小段电压的代数和即为所求电压值。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team8.8.基尔霍夫定律及简单应用基尔霍夫定律及简单应用1 1）基尔霍夫第一定律（节点电流定律）基尔霍夫第一定律（节点电流定律） 对任一节点来说，流入（或流出）该对任一节点来说，流入（或流出）该节点电流的代数和等于零。其表达式为：节点电流的代数和等于零。其表达式为：II入入=I=I出出节点是多条分支电路的交汇点，可以是一个电路的实际交汇点，也可以是一个节点是多条分支电路的交汇点，可以是一个电路的实际交汇点，也可以是一个假想点。假想点。2 2）基尔霍夫第二定律（回路电压定律）基尔霍夫第二定律（回路电压定律） 在电路的任何闭合回路中，沿一定方在电路的任何闭合回路中，沿一定方向绕行一周，各段电压的代数和等于零，即：向绕行一周，各段电压的代数和等于零，即：IR=EIR=E式中各电动势和电压的正负确定方法如下：式中各电动势和电压的正负确定方法如下：（1 1）首先选定备支路电流的正方向。）首先选定备支路电流的正方向。（2 2）任意选定沿回路的绕行方向（顺时针或逆时针）。）任意选定沿回路的绕行方向（顺时针或逆时针）。（3 3）若流过电阻电流方向与绕行方向一致，则该电阻上压降为正，反之取负。）若流过电阻电流方向与绕行方向一致，则该电阻上压降为正，反之取负。（4 4）若电动势的方向与绕行方向一致，该电动势取正，反之取负。）若电动势的方向与绕行方向一致，该电动势取正，反之取负。按上述方法及步骤，可列出电路的回路方程。按上述方法及步骤，可列出电路的回路方程。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team直流电路分析计算的常用方法直流电路分析计算的常用方法1.1.电阻电路的等效化简电阻电路的等效化简三个电阻间的三个电阻间的Y Y联结与联结之间可以互相等效，它们之间的关系式如联结与联结之间可以互相等效，它们之间的关系式如图图3-23-2所示。由所示。由Y Y联结的三个电阻联结的三个电阻RlRl、R2R2、R3R3求等效联结电阻求等效联结电阻R12R12、R23R23、R31R31的公式如下：的公式如下：二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 213133113232233212112RRRRRRRRRRRRRRRRRRNetwork Optimization Expert Team由联结电阻由联结电阻R12、R23、R31等效等效Y联结电阻联结电阻R1、R2、R3的公式如下：的公式如下：当当Y联结的三个电阻联结的三个电阻RY相等时，其等效联结的三个电阻相等时，其等效联结的三个电阻R也相等，也相等，即：即：R=3RY 二、项目资信二、项目资信项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 312312233133123121223231231231121RRRRRRRRRRRRRRRRRRNetwork Optimization Expert Team项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 图图3-2 三个电阻的联结方式三个电阻的联结方式Network Optimization Expert Team2.2.支路电流法支路电流法 对任何复杂直流电路，都可以用基尔霍夫定律列出节点对任何复杂直流电路，都可以用基尔霍夫定律列出节点电流方程式和回路电压方程式联立求解。以电路中各支路电电流方程式和回路电压方程式联立求解。以电路中各支路电流为未知量，就可以用支路电流法求解。下面以图流为未知量，就可以用支路电流法求解。下面以图3-33-3所示所示电路为例，说明求解方法。电路为例，说明求解方法。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 图图3-3 支路电流法解图支路电流法解图Network Optimization Expert Team（1 1）在电路图上标出各支路电流）在电路图上标出各支路电流I1I1、I2I2、I3I3的方向、列出独立的节点的方向、列出独立的节点电流方程。电流方程。（2 2）选定适当回路并确定其绕行方向，列出回路电压方程。本电路可）选定适当回路并确定其绕行方向，列出回路电压方程。本电路可列出的方程组为：列出的方程组为：（3 3）将已知的电动势）将已知的电动势E1E1和和E2E2以及电阻以及电阻RlRl、R2R2、R3R3的数值代入联立方程的数值代入联立方程组。解出此方程组，就可以求得三个支路电流值。组。解出此方程组，就可以求得三个支路电流值。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 2332213311321ERIRIERIRIIIINetwork Optimization Expert Team3.3.回路电流法回路电流法对支路较多电路求解，用回路电流法较为方便。以图对支路较多电路求解，用回路电流法较为方便。以图3-43-4为例，解题步骤如下：为例，解题步骤如下：（1 1）以网孔为基础，假设回路电流参考方向。）以网孔为基础，假设回路电流参考方向。（2 2）列出各网孔的回路电压方程。列方程时，电动势的方向若与回路电流方向）列出各网孔的回路电压方程。列方程时，电动势的方向若与回路电流方向一致，电动势取正，反之取负；本回路中所有电阻上的压降永远为正，相邻回一致，电动势取正，反之取负；本回路中所有电阻上的压降永远为正，相邻回路的公共电阻上压降，当两个回路电流方向相同时取正，反之取负。本例电路路的公共电阻上压降，当两个回路电流方向相同时取正，反之取负。本例电路列出的方程组是：列出的方程组是：（3 3）解出所列出的方程组后，再用节点电流法求出荇支路电流。本电路图中：）解出所列出的方程组后，再用节点电流法求出荇支路电流。本电路图中：二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 213232123131)()(EIRIRREIRIRR321IIINetwork Optimization Expert Team项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 图图3-4 回路电流法解图回路电流法解图Network Optimization Expert Team4.4.节点电压法节点电压法对只有两个节点的直流电路，用节点电压法进行求解最为简便。以图对只有两个节点的直流电路，用节点电压法进行求解最为简便。以图3-3-5 5为例，其求解步骤如下：为例，其求解步骤如下：（1 1）选定节点电压方向。）选定节点电压方向。（2 2）列出节点电压表达式，并求出节点电压值。）列出节点电压表达式，并求出节点电压值。（3 3）根据欧姆定律求出各支路电流。）根据欧姆定律求出各支路电流。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 43213322111111RRRRREREREUABNetwork Optimization Expert Team式中分子各项的符号为：当式中分子各项的符号为：当E E的方向与所选电压方向相反时为正，反之的方向与所选电压方向相反时为正，反之为负。分母各项皆为正。则为负。分母各项皆为正。则二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 111RUEIAB222RUEIAB333RUEIAB44RUIAB Network Optimization Expert Team项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 图图3-5 节点电压法解图节点电压法解图Network Optimization Expert Team5.5.叠加原理叠加原理在线性电路中，任一支路的电流（或电压）都是电路中各个电源单独作在线性电路中，任一支路的电流（或电压）都是电路中各个电源单独作用时，在该支路中产生的电流（或电压）的代数和，这个结论叫叠加原用时，在该支路中产生的电流（或电压）的代数和，这个结论叫叠加原理。叠加原理主要用来指导其他定理、结论和分析电路。运用叠加原理理。叠加原理主要用来指导其他定理、结论和分析电路。运用叠加原理过程中，当一个电源单独作用时，应将其余的恒压源作全部短路、恒流过程中，当一个电源单独作用时，应将其余的恒压源作全部短路、恒流源作全部开路处理。源作全部开路处理。6.6.戴维南定理戴维南定理任何只包含电阻和电源的线性有源二端网络，对外都可用一个等效电源任何只包含电阻和电源的线性有源二端网络，对外都可用一个等效电源来代替。这个电源的电动势等于该网络的开路电压；这个电源的内阻等来代替。这个电源的电动势等于该网络的开路电压；这个电源的内阻等于该网络的入端电阻（即网络中各电动势短接时，两出线端间的等效电于该网络的入端电阻（即网络中各电动势短接时，两出线端间的等效电阻）。这个结论称为戴维南定理。阻）。这个结论称为戴维南定理。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team用戴维南定理解题的步骤如下：用戴维南定理解题的步骤如下： （1 1）把电路分为待求支路和含源二端网络两部分。）把电路分为待求支路和含源二端网络两部分。 （2 2）把待求支路断开，求出含源二端网络的开路电压（即等效电动势）把待求支路断开，求出含源二端网络的开路电压（即等效电动势E0E0）和入端电阻（即等效内阻和入端电阻（即等效内阻R0R0）。）。 （3 3）画出含源二端网络的等效电路（）画出含源二端网络的等效电路（E0E0与与R0R0串联），再接人待求支路电阻，串联），再接人待求支路电阻，求出该支路电流及有关量。求出该支路电流及有关量。7.7.电压源、电流源的等效变换电压源、电流源的等效变换1 1）电压源、电流源的概念）电压源、电流源的概念 （1 1）电压源）电压源 一般都用一个恒定电动势一般都用一个恒定电动势E E和内阻和内阻roro串联组合来表示一个电源。串联组合来表示一个电源。如图如图3-6a3-6a所示。用这种方式表示的电源称为电压源。所示。用这种方式表示的电源称为电压源。ro=0ro=0时称之为理想电压源。时称之为理想电压源。 （2 2）电流源）电流源 用一个恒定电流用一个恒定电流ISIS和内阻和内阻roro并联表示一个电源，如图并联表示一个电源，如图3-6b3-6b所示。所示。用这种方式表示的电源称为电流源。用这种方式表示的电源称为电流源。roro无穷大时称之为理想电流源。无穷大时称之为理想电流源。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 图图3-6 电压源、电流源电路图电压源、电流源电路图Network Optimization Expert Team2 2）电压源与电流源的等效变换）电压源与电流源的等效变换 一个电源既可以用电压源表示，又可一个电源既可以用电压源表示，又可以用电流源表示，它们之间可以进行等效变换，其方法如下：以用电流源表示，它们之间可以进行等效变换，其方法如下： （1 1）已知电压源，若要用等效电流源表示，则电流源的电流）已知电压源，若要用等效电流源表示，则电流源的电流IS=E/rOIS=E/rO，并联的内阻与电压源内阻相同。，并联的内阻与电压源内阻相同。 （2 2）已知电流源，若要用等效电压源表示，则电压源的电动势）已知电流源，若要用等效电压源表示，则电压源的电动势E=IS rOE=IS rO，串联的内阻与电流源内阻相同。，串联的内阻与电流源内阻相同。3 3）等效过程中应往意的问题）等效过程中应往意的问题 （1 1）理想电压源与理想电流源之间不能进行等效变换。）理想电压源与理想电流源之间不能进行等效变换。 （2 2）与理想电压源并联的电阻或电流源均不起作用，将其作开路）与理想电压源并联的电阻或电流源均不起作用，将其作开路处理。处理。 （3 3）与理想电流源串联的电阻或电压源均不起作用，将其作短路处）与理想电流源串联的电阻或电压源均不起作用，将其作短路处理。理。二、项目相关知识二、项目相关知识项目三项目三 简单直流电路简单直流电路制作与调试制作与调试 Network Optimization Expert Team常用电子元器件的识别与焊接常用电子元器件的识别与焊接1.1.常用电子元器件的识别常用电子元器件的识别 1 1）电阻器）电阻器 电阻可以说是电子设备中最常用的