劳动版(第四版)《电工基础》第二章ppt课件.ppt
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1、第二章第二章 直流电路直流电路2-1 串联电路2-2 并联电路2-3 混联电路2-4 直流电桥2-5 基尔霍夫定律2-6 叠加原理2-7 电压源与电流源的等效变换2-8 戴维南定理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2-1 串联电路串联电路经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一、电阻的串联一、电阻的串联把多个元件逐个顺次连接起来,就组成了把多个元件逐个顺次连接起来,就组成了串联串联串联串联电路电路电路电路。经
2、营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电阻串联电路的特点电阻串联电路的特点(1)电路中流过每个电阻的电流都相等。(2)电路两端的总电压等于各电阻两端的分电压之和,即U=U1 U2 Un经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(3 3)电路的等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻)电路的等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻之和,即之和,即R R=R R1 1 R R2 2 R Rn n电阻串联电路的特点电阻串联电路的特点经营
3、者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电阻串联电路的特点电阻串联电路的特点(4 4)电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成正)电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成正比,即比,即上式表明,在串联电路中,阻值越大的电阻分配上式表明,在串联电路中,阻值越大的电阻分配到的电压越大;反之电压越小。到的电压越大;反之电压越小。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电阻串联电路的特点电阻串联电路的特点 若已知若已知R R1 1和和R
4、 R2 2两个电阻串联,电路总电压为两个电阻串联,电路总电压为U U,可得分压公式如下图所示可得分压公式如下图所示经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、电阻串联电路的应用二、电阻串联电路的应用a.a.获得较大阻值的电阻获得较大阻值的电阻 b.b.限制和调节电路中电流限制和调节电路中电流 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用c.c.构成分压器构成分压器 d.d.扩大电压表量程扩大电压表量程 经营者提供商品或者
5、服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 例题例题例题例题 有一只万用表,表头等效内阻有一只万用表,表头等效内阻R Ra a=10 k,=10 k,满刻度电流(即允许通过的最大电流)满刻度电流(即允许通过的最大电流)I Ia a=50 A,=50 A,如改装成量程为如改装成量程为10 V10 V的电压表,应串联多大的电阻的电压表,应串联多大的电阻?解:解:解:解:按题意,当表头满刻度时,表头两端电压按题意,当表头满刻度时,表头两端电压U Ua a为为 U Ua a=I Ia aR Ra a=5010=50106 61010
6、10103 3 =0.5 V =0.5 V设量程扩大到设量程扩大到10V10V需要串入的电阻为需要串入的电阻为R Rx x,则则 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、电池的串联三、电池的串联当用电器的额定电压高于单个电池的电动势时,当用电器的额定电压高于单个电池的电动势时,可以将多个电池串联起来使用,称可以将多个电池串联起来使用,称串联电池组串联电池组串联电池组串联电池组。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的
7、费用 设串联电池组是由n个电动势都是E,内阻都是r的电池组成,则 串联电池组的总电动势 串联电池组的总内阻经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2-2 并联电路并联电路经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一、并联电路一、并联电路 把多个元件并列地连接起来,由同一电压供把多个元件并列地连接起来,由同一电压供电,就组成了电,就组成了并联电路并联电路并联电路并联电路。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者
8、的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电阻并联电路的特点电阻并联电路的特点(1 1)电路中各电阻两端的电压相等,且等于电路)电路中各电阻两端的电压相等,且等于电路两端的电压。两端的电压。(2 2)电路的总电流等于流过各电阻的电流之和,)电路的总电流等于流过各电阻的电流之和,即即经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电阻并联电路的特点电阻并联电路的特点(3 3)电电路路的的等等效效电电阻阻(即即总总电电阻阻)的的倒倒数数等等于于各各并联电阻的倒数之和,即并联电阻的
9、倒数之和,即 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电阻并联电路的特点电阻并联电路的特点(4 4)电路中通过各支路的电流与支路的阻值成反)电路中通过各支路的电流与支路的阻值成反比,即比,即 上式表明,阻值越大的电阻所分配到的电流越小,上式表明,阻值越大的电阻所分配到的电流越小,反之电流越大。反之电流越大。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 若已知和两个电阻并联,并联电路的总电流若已知和两个电阻并联,并联电路的
10、总电流为为I I,可得分流公式如下:,可得分流公式如下:电阻并联电路的特点电阻并联电路的特点 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、电阻并联电路的应用二、电阻并联电路的应用 (1 1)凡是额定工作电压相同的负载都采用并联)凡是额定工作电压相同的负载都采用并联的工作方式。这样每个负载都是一个可独立控的工作方式。这样每个负载都是一个可独立控制的回路,任一负载的正常启动或关断都不影制的回路,任一负载的正常启动或关断都不影响其他负载的使用。响其他负载的使用。(2 2)获得较小阻值的电阻。)获得较小阻值的电阻
11、。(3 3)扩大电流表的量程。)扩大电流表的量程。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、电池的并联三、电池的并联 有些用电器需要电池能输出较大的电流,这时有些用电器需要电池能输出较大的电流,这时可用并联电池组。可用并联电池组。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 设并联电池组是由设并联电池组是由n n个电动势都是个电动势都是E E,内阻都是,内阻都是r r的电池组成,则的电池组成,则 并联电池组的总电动势并
12、联电池组的总电动势 并联电池组的总内阻并联电池组的总内阻 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2-3 混联电路混联电路经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 电路中元件既有串联又有并联的连接方电路中元件既有串联又有并联的连接方式称为式称为混联混联混联混联。对于电阻混联电路的计算,只需根据电对于电阻混联电路的计算,只需根据电阻串、并联的规律逐步求解即可,但对于某阻串、并联的规律逐步求解即可,但对于某些较为复杂的电
13、阻混联电路,比较有效的方些较为复杂的电阻混联电路,比较有效的方法就是画出等效电路图,然后计算其等效电法就是画出等效电路图,然后计算其等效电阻。阻。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 例题例题 图中R1=R2=R3=2,R4=R5=4,试求A、B间的等效电阻RAB。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用解:解:解:解:1.1.按要求在原电路中标出字母按要求在原电路中标出字母C C,如下左图所示。,如下左图所示。
14、2.2.将将A A、B B、C C各点沿水平方向排列,并将各点沿水平方向排列,并将R1-R5R1-R5依依次填入相应的字母之间。次填入相应的字母之间。R1R1与与R2R2串联在串联在A A、C C间,间,R3R3在在B B、C C之间,之间,R4R4在在A A、B B之间,之间,R5R5在在A A、C C之间,即可画之间,即可画出等效电路图,如上右图所示。出等效电路图,如上右图所示。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 3.3.由等效电路可求出由等效电路可求出ABAB间的等效电阻,即:间的等效电阻,即
15、:经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 除上述方法外,其他的方法还有利用电除上述方法外,其他的方法还有利用电流的流向及电流的分、合,画出等效电路图流的流向及电流的分、合,画出等效电路图方法;利用电路中各等电位点分析电路,画方法;利用电路中各等电位点分析电路,画出等效电路等。出等效电路等。无论哪一种方法,都是将不易看清串、无论哪一种方法,都是将不易看清串、并联关系的电路,等效为可直接看出串、并并联关系的电路,等效为可直接看出串、并联关系的电路,然后求出其等效电阻。联关系的电路,然后求出其等效电阻。经营者
16、提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 例题例题 灯泡灯泡A A的额定电压的额定电压U U1 1=6V=6V,额定电流,额定电流I I1 1=0.5A0.5A;灯泡;灯泡B B的额定电压的额定电压U U2 2=5V=5V,额定电流,额定电流I I2 2=1A1A。现有的电源电压。现有的电源电压U U=12V=12V,如何接入电阻使,如何接入电阻使两个灯泡都能正常工作?两个灯泡都能正常工作?解解解解:利用电阻串联的分压利用电阻串联的分压特点,将两个灯泡分别特点,将两个灯泡分别串上串上R R3 3与与R R4 4
17、再予以并联,再予以并联,然后接上电源,如右图然后接上电源,如右图所示。所示。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 下面分别求出使两个灯泡正常工作时,下面分别求出使两个灯泡正常工作时,R3R3与与R4R4的额定值。的额定值。(1 1)R3 R3两端电压为:两端电压为:R3 R3的阻值为:的阻值为:R3 R3的额定功率为:的额定功率为:所以,所以,R3R3应选应选12/3W12/3W的电阻。的电阻。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品
18、的价款或接受服务的费用(2 2)R4R4两端电压为:两端电压为:R4 R4的阻值为:的阻值为:经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用R4的额定功率为:P4=U4I2=7 1=7W所以,R4应选7/7W的电阻。混联电路上功率关系是:电路中的总功率等于混联电路上功率关系是:电路中的总功率等于混联电路上功率关系是:电路中的总功率等于混联电路上功率关系是:电路中的总功率等于各电阻上的功率之和。各电阻上的功率之和。各电阻上的功率之和。各电阻上的功率之和。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加
19、赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2-4 直流电桥直流电桥经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一、直流电桥平衡条件一、直流电桥平衡条件电桥是测量技术中常用的一种电路形式。本节电桥是测量技术中常用的一种电路形式。本节只介绍直流电桥。只介绍直流电桥。图中的四个电阻图中的四个电阻都称为都称为桥臂桥臂桥臂桥臂,R Rx x是待是待测电阻。测电阻。B B、DD间接入间接入检流计检流计GG。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的
20、金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用调整调整R1R1、R2R2、R R三个已知电阻,直至检流计三个已知电阻,直至检流计读数为零,这时称为读数为零,这时称为电桥平衡电桥平衡电桥平衡电桥平衡。电桥平衡时。电桥平衡时B B、DD两点电位相等,即两点电位相等,即 U UABAB=U UADAD U UBCBC=U UDCDC 因此因此 R R1 1I I1 1=R Rx xI I2 2 R R2 2I I1 1=RIRI2 2 可得可得 R R1 1R R=R R2 2R Rx x 电桥的电桥的平衡条件平衡条件平衡条件平衡条件是:电桥对臂电阻的乘积是:电桥对臂电阻的乘积相等。相等。经营者提供商品
21、或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用利用直流电桥平衡条件可求出待测电阻利用直流电桥平衡条件可求出待测电阻RxRx的值。的值。为了测量简便,为了测量简便,R R1 1与与R R2 2之比常采用十进制之比常采用十进制倍率,倍率,R R则用多位十进制电阻箱使测量结果可则用多位十进制电阻箱使测量结果可以有多位有效数字,并且选用精度较高的标以有多位有效数字,并且选用精度较高的标准电阻,所以测得的结果比较准确。准电阻,所以测得的结果比较准确。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿
22、的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、不平衡电桥二、不平衡电桥电桥的另一种用法是:当电桥的另一种用法是:当R Rx x为某一定值时为某一定值时将电桥调至平衡,使检流计指零。当将电桥调至平衡,使检流计指零。当R Rx x有微小有微小变化时,电桥失去平衡,根据检流计的指示变化时,电桥失去平衡,根据检流计的指示值及其与值及其与R Rx x间的对应关系,也可间接测知间的对应关系,也可间接测知R Rx x的的变化情况。同时它还可将电阻变化情况。同时它还可将电阻R Rx x的变化换成电的变化换成电压的变化,这在测量和控制技术中有着广泛压的变化,这在测量和控制技术中有着广泛的应用。的应用。经营者提
23、供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.1.利用电桥测量温度利用电桥测量温度把铂(或铜)电阻置于被测点,当温把铂(或铜)电阻置于被测点,当温度变化时,电阻值也随之改变,用电桥度变化时,电阻值也随之改变,用电桥测出电阻值的变化,即可间接得知温度测出电阻值的变化,即可间接得知温度的变化量。的变化量。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.利用电桥测量质量利用电桥测量质量把电阻应变片紧贴在承重的部位,当把电阻应变片紧贴
24、在承重的部位,当受到力的作用时,电阻应变片的电阻就会受到力的作用时,电阻应变片的电阻就会发生变化,通过电桥电路可以把电阻的变发生变化,通过电桥电路可以把电阻的变化量转换成电压的变化量,经过电压放大化量转换成电压的变化量,经过电压放大器放大和处理后,最后显示出物体的质量。器放大和处理后,最后显示出物体的质量。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2-5 基尔霍夫定律基尔霍夫定律
25、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电路只有电路只有3 3个电阻,个电阻,2 2个电源,似乎很简个电源,似乎很简单,可是你试一试,单,可是你试一试,能用电阻串、并联化能用电阻串、并联化简,并用欧姆定律求简,并用欧姆定律求解吗?解吗?显然不能经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用如果要求计算不平衡的直流电桥,也会遇到同样的困难。不能用电阻串、并联化简求解的电路称为复杂电路复杂电路。分析复杂电路要应用基尔霍夫定律。
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