第一章-直流电路基础知识ppt课件.ppt

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1、第一章第一章 直流电路基础知识直流电路基础知识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项目一 直流电路基础知识知识目标：了解电流、电压、电动势的基本概念，掌握其单位及单位的换算；了解电阻的概念和电阻与温度的关系；掌握欧姆定律，熟练应用欧姆定律进行计算；理解电能和电功率的概念，掌握焦耳定律，掌握电能、电功率的计算。技能目标：会使用直流电压表、电流表会用万用表测量直流电压、直流电流和电阻。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的价款或接受服

2、务的费用任务一任务一 电路及电路图电路及电路图1.1 电路的组成电路的组成电路是电流流通的途径，电能转化为其它形式的能要通过闭合电路来完成。因此，为了利用电能，必须组成各种形式的电路。电路是由电源、导线、开关和负载四大部分组成。下图是直流电动机控制回路，当开关闭合，电池给电动机供电，电动机转动；当开关断开，电流不能形成回路，电动机停止转动。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（1）电源）电源 电源是电路的源泉，它为电路提供电能。现在应用的电源有各种干电池电源、太阳能电源、风力发电电源、火力发电电源、水

3、力发电电源、核能发电电源等。（2）导线）导线 导线构成电路的通路。因为用途不同，导线的种类繁多，主要用于电力系统作为输电导线。（3）开关）开关 开关是控制电路通、断的电器（设备），根据用途不同，其体积、形状差别很大。用在电子仪器、设备上的有微型开关；用在电力设备上的有耐高压、大电流的高压开关，用在运动设备上有接近开关，用在一般设备上的有刀开关、空气开关等。（4）负载）负载 负载是消耗电能的设备，电路通过负载，将电源的电能转化为热能、机械能、光能等其他形式的能，为人们所用。电路的负载常用的有以电动机驱动的各种机械；以电阻加热的电炉、电热器、电吹风、电烙铁等；以发光为目的的各种电光源；在电子电路中

4、的各种耗能器件，发射装置等，都可以视为电源的负载。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图图1-4各类开关各类开关（b）低压电器断路器（c）电子接近开关（d）电路符号（a）低压电路翘板开关图图1-5电路负载电路负载（a）电动机（b）节能灯（c）电暖器（d）电路符号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1.2 电路的物理量电路的物理量1.2.1 电流电流1.电流的形成。电流的形成。电流就是电子在电场力作用下有电流就

5、是电子在电场力作用下有规则的定向运动规则的定向运动。在导体中形成电流的条件是：有可以移动的电荷在导体中形成电流的条件是：有可以移动的电荷和维持电荷作定向移动的电场。和维持电荷作定向移动的电场。2.电流强度电流强度单位时间内通过导体截面电荷量的多少称为单位时间内通过导体截面电荷量的多少称为电流电流强度。强度。它是表征它是表征电流大小电流大小的物理量。的物理量。电流强度的单位为安培，简称安，符号为电流强度的单位为安培，简称安，符号为A。图图1-6电流的形成电流的形成（a）未通电状态（）未通电状态（b）通电状态）通电状态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

6、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在t时间内，流过截面S的电荷量为Q，则电流强度为如果电流的大小和方向都不随时间的变化而变化，则称为稳恒直流电，简称直流电。其数学表达式为 3.电流的正方向电流的正方向在电路的计算中，电流的实际方向有时不好确定，为了计算方便，可先假定一个电流的正方向，这个假定的电流正方向称为参考方向，并在电路中用箭头标出。通过计算后，如果计算值为正，则电流的实际正方向与假定的参考方向相同；如果计算值为负，则电流的实际正方向与假定的参考方向相反。II0II0实际方向参考方向（a）参考方向与实际方向相同（b）参考方向与实际方向相反经营者提供商品或者服务有欺诈行为的

7、，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1.2.2 电压、电位、电动势电压、电位、电动势1电压电压下图是水的循环流动示意图。我们以水的循环流动来说明电流在电路中的流动原理。流和水流有着相似的规律，如图1-10所示，要想形成图中电流，必须在白炽灯两端存在电位差（类似水槽的水位差）。A、B极板之间的电位差称为极板之间的电位差称为A、B两点之间的电压两点之间的电压UAB。电压的正方向规定为：由高电位指向低电位，即从电源的正极指向负极。电压的方向用“”、“-”号来表示。电压的单位是伏特，简称伏，符号为V。图图1-9水流方向水流方向图图1-10电动

8、势、电压说明图电动势、电压说明图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.电位电位电位的定义：电位的定义：取电路中任一点作为参考点，并规定为零电位，电路中任一点到参考点之间的电压，就称为该点的电电路中任一点到参考点之间的电压，就称为该点的电位。位。电位的方向：电位的方向：当某点到参考点的电压为正时，则该点的电位为正；当某点到参考点的电压为负时，则该点的电位为负。电位用符号“V”来表示。电压是电路中的两点电位之差，电路中任意两点间的电压电压是电路中的两点电位之差，电路中任意两点间的电压大小，仅取决于这两点

9、电位的差值，与电位参考点的选择大小，仅取决于这两点电位的差值，与电位参考点的选择无关。电位的单位与电压的单位相同。无关。电位的单位与电压的单位相同。3.电动势电动势电动势就是表征电源力对电荷做功能力的物理量。电动势电动势就是表征电源力对电荷做功能力的物理量。电动势的方向规定为由电源的负极指向正极的方向规定为由电源的负极指向正极，用，用“”、“-”号号来表示，如图来表示，如图1-10所示。所示。电动势的电动势的方向规定为由电源的负极指向正极方向规定为由电源的负极指向正极，用，用“”、“-”号来表示。号来表示。电动势的单位也是伏，符号为电动势的单位也是伏，符号为V。经营者提供商品或者服务有欺诈行为

10、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1.2.3 电流、电压的测量电流、电压的测量1电流的测量电流的测量测量时将表的两个接线端串联在电路中（千万不可并联在电路上），表的“”端为电流的流入端；表的“”端为电流的流出端。根据表针所指示的刻度，读出电流的大小。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2电压的测量电压的测量测量时将表的两个接线端并联在被测电压的两端，测量时表的“+”接线端接被测电压的正极，“-”接线端接被测电压的负极。根据表针所指示的刻度

11、，读出电压的大小。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1.3 电阻电阻1.3.1导体的电阻1.导体电阻的概念图1-14所示是电子在导体中流动示意图。图1-14a和图1-14b是不同的两种导体材料，材料内的原子结构不同，导体对电子流动呈现出的“阻力”不同；图1-14c是同一种导体材料，由于材料的截面积不同，导体对电子流动呈现出的“阻力”不同。导体对电流的阻碍作用称为导体的电阻，用符号“R”来表示，其基本单位为欧姆（）。较大的单位有k和M。其换算关系为1M=1000k、1 k=1000图图1-14 电子在

12、导体中流动示意图电子在导体中流动示意图a)导体中导体中“障碍物障碍物”少少b)导体中导体中“障碍物障碍物”多多c）导体截面积不同电子所受阻力不同）导体截面积不同电子所受阻力不同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.导体的电阻率与温度系数导体的电阻率与温度系数1）电阻定律 导体电阻的大小导体电阻的大小与导体的电阻率和导体长度成正比，与导体的横截面S成反比，用公式表示为 当温度变化温度变化时，导体的电阻率也随之变导体的电阻率也随之变化化。如果导体的电阻率随温度的升高而升高，则为正温度系数导体；反之，则为

13、负温度系数导体。所有金属的电阻率都随温度的升高而增大，因此，金属均为正温度系数导体。当温度在0100 OC范围内变化时，大部分金属的电阻率与温度成如下的线性关系：温度为t时的电阻率，单位为m；0温度为0时的电阻率；电阻的温度系数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1.3.2电阻器电阻器1.电阻器的作用和分类电阻器的作用和分类电阻器是应用具有一定电阻率的导电材料制成的电路元件。电阻器亦简称为电阻，是工程技术中用量最大的电路元件之一。为了适应不同电路和不同工作条件的需要，电阻器的品种规格繁多，按外形结构可

14、分为固定式和可变式两大类。常用电阻器的外形及用途。2.电阻元件模型及电路符号电阻元件模型及电路符号实际电路中的电阻器、白炽灯、电炉、电烙铁等电路器件，在电路中表现出来的都是电阻的特性，为了分析方便，就不考虑它们的结构、形状等次要因素，只考虑它的电阻，这个电阻就称为实际电路器件的电阻元件模型。电阻元件模型也简称为电阻，其电路符号如图1-16所示。电阻是耗电阻是耗能元件能元件，它将电能不可逆地转换为热能。它将电能不可逆地转换为热能。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电阻器的外形、特征及用途电阻器的外形、

15、特征及用途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的标称阻值的标注方法电阻的标称阻值的标注方法 1.1.直标法直标法 主要参数直接标注在电阻器的外壳上。主要参数直接标注在电阻器的外壳上。表示电阻器的商标；表示电阻器的商标；RJ“R”RJ“R”代表电阻器，代表电阻器，“J”J”表示电阻器由金属材表示电阻器由金属材料制作而成；料制作而成；1W1W表示电阻器的额定功率为表示电阻器的额定功率为1W1W；5.1k5.1k表示电阻器的的电阻值为表示电阻器的的电阻值为5.1k5.1k；5%5%电阻值的允许偏差值为电

16、阻值的允许偏差值为5%5%。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的标称阻值的标注方法电阻的标称阻值的标注方法2.2.数码法数码法 用用3 3或或4 4位阿拉伯数字来标注电阻的阻值位阿拉伯数字来标注电阻的阻值 472472表示：表示：104104表示：表示：45014501表示：表示：11231123表示：表示：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电阻的标称阻值的标注方法电阻的标称阻值的标注方法3.3.色标

17、法色标法 用不同颜色的色环或色点表示电阻的阻用不同颜色的色环或色点表示电阻的阻值和允许误差。值和允许误差。使用最多的标注方法使用最多的标注方法 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的标称阻值的标注方法电阻的标称阻值的标注方法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案例：色环电阻的识别案例：色环电阻的识别例：识别某四环电阻电阻：例：识别某四环电阻电阻：（棕绿红金）（棕绿红金）解解 ：第一位有效数字：第一位有效数

18、字：3；第二位有效数字：第二位有效数字：3 3；第三位第三位1010的的5 5次方（即次方（即100000100000）；）；第四位允许误差为第四位允许误差为 5%5%即阻值为：即阻值为：33100000=3.333100000=3.3106=3.3M=3.3M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敏感电阻器实物 压敏电阻压敏电阻光敏电阻光敏电阻正温度热敏正温度热敏电阻电阻PTCPTC汽敏电阻汽敏电阻负温度热敏负温度热敏电阻电阻NTCNTC湿敏电阻湿敏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

19、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线性电阻和非线性电阻线性电阻和非线性电阻电阻两端的电压与通过它的电流成正比，其伏安特性曲线为直线，这类电阻称为线性电阻，其电阻值为常数；反之，电阻两端的电压与通过它的电流不是线性关系的电阻称为非线性电阻，其电阻值不是常数。一般常温下金属导体的电阻是线性电阻，在其额定功率内，其伏安特性曲线为直线。电视机的消磁电阻在电视机正常工作时，它的阻值很大，耗电很少，然而在电视机刚刚接通电源的一刹那，消磁电阻的阻值因发热阻值变得很大，做正常工作电流很小。消磁电阻就是非线性电阻。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者

20、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1.3.3 电阻的测量电阻的测量测量电阻用欧姆表。图1-17是用指针式万用表的欧姆挡测量电阻，测量前先将万用表的旋转开关旋到电阻挡，然后将两表笔短路校零（两表笔短路的同时旋转表盘上的校零可调电阻，使表针指到右边零刻度）。测量时两表笔搭在被测电阻的两端，表针指示的刻度既是被测电阻的阻值。如果被测电阻连接在电路中，测量时必须将电阻与电路断开，更不允许电路带电测量。图图1-16 电阻元件的电路符号电阻元件的电路符号图图1-17电阻的测量电阻的测量 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

21、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1.4 欧姆定律欧姆定律 我们生活中有这样的经验：当我们打开水龙头时，如果水管中的压力大，水流就大；如果水管中的压力小，水流就小（见图1-18）。在同一条水管中，水管中水的压力大，水的流速大，反之，水的流速小。在广场的音乐喷泉中，喷出的水柱高度随着音乐的节奏跳跃变化，水柱高时水泵的出口压力高；水柱低时水泵的出口压力低。图2-18水管压力不同，水的流速不同（a）水管压力小，水流缓慢（b）水管压力大，水流速度快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在电

22、阻电路中，电压和电流也有着类似的规律：即加在同一个电阻上的电压高，电阻中的电流大，反之，电流小。1.4.1电阻电路欧姆定律电阻电路欧姆定律一段只含有电阻、而不含有电源的电路，称为电阻电路，如图1-19所式。a)关联参考方向关联参考方向 b)非关联参考方向非关联参考方向 图图 1-19 部分电阻电路部分电阻电路 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阻电路的欧姆定律可表述为：流经电阻的电流与加在流经电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比，与电阻两端的电压成正比，与电阻的阻值成反比电阻的阻值成反比，其表达式

23、为 或 （1-7）在式1-7中，电压与电流的正方向设定为一致，称为关联参考方向，如图1-19a所示；如果电压与电流的正方向设定相反,如图1-19b所示,则称为非关联参考方向，非关联参考方向的表达式为 （1-8）在以后的电路分析中，如不加特别说明，均为关联参考方向。a)关联参考方向关联参考方向 b)非关联参考方向非关联参考方向 图图 1-19 部分电阻电路部分电阻电路 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欧姆定律只适应于线性电阻电路，即当电压和电流变化时，电阻的阻值不变。图1-20a是线性电阻的伏安特性

24、曲线。某些电阻元件，如半导体二极管的正向电阻、白炽灯的灯丝电阻，它们不遵循欧姆定律，伏安特性曲线是一条曲线，这种电阻称为非线性电阻，它的阻值随工作电压的变化而变化，如图1-20b所示。a）线性电阻的伏安特性）线性电阻的伏安特性 b）非线性电阻的伏安特性）非线性电阻的伏安特性图图 1-20 电阻的伏安特性曲线电阻的伏安特性曲线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1.4.2全电路欧姆定律全电路欧姆定律由含有内阻的电源和负载电阻组成的闭合回路称为全电路。最简单的全电路如图1-21所示，图中E 为电动势，RO

25、为电动势的内阻，R为外电路负载电阻。图图 1-21简单的全电路简单的全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全电路的欧姆定律可表述为：通过全电路的电流与电源的电动势成正比，与电路中的总电阻成反比，其表达式为 或 （1-9）由式中可见，为外电路电阻上的电压，令 ；为内电路内阻上的电压，令 ，则有 （1-10）此式称为全电路电压平衡方程全电路电压平衡方程式式，它说明了在一个闭合电路中，电压升（电动势E）等于电压降（）。欧姆定律的应用并不是简单的套用公式，而往往是要分析解决实际问题。经营者提供商品或者服务

26、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实训：电路物理量的测量实训内容：学习电阻的测量，验证欧姆定律，计算电功率。实训要求：测量电阻前要校零，学习电阻的测量和读数；通过对电阻、电流、电压三个参数的测量，将测量值代入 以验证欧姆定律的正确性。（b）测电阻（a）电子调零（c）测量电路中电流（d）测直流电压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案例案例1 收音机电流调试收音机电流调试 1.4.3 活学活用活学活用1.确定电路的工作电流确定电路

27、的工作电流大家知道，测量电流要将电流表串联在电路中，需要将电路断开将表串入，测量很不方便。我们又知道，测量电压是将电压表并联在被测电路两端，测量时很方便。在条件许可的情况下，都是利用测量电压的方法，测量出电压，再换算出电流。案例叙述案例叙述 图1-23a、b是收音机的外形和内部电路，图1-23c是收音机的部分电路及测量图。我们在组装收音机时，要调整电路的静态电流，在调整时要测量电流的大小。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图图1-23 测量收音机的工作电流测量收音机的工作电流a)收音机外形收音机外形

28、 b)收音机内部电路收音机内部电路 c)收音机部分电路及测量方法收音机部分电路及测量方法 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案例分析 图中电阻R17的工作电流要求为0.4 0.6mA，电阻的阻值为51。因为电流不方便测量，我们用测量R17电阻两端电压的方法来间接的取得被测电流。根据欧姆定律U=IR=（0.4 0.6）51V=(20.4 30.6)mV即测出的电压值在20.430.6mV之间时，电路中的电流值为合格。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

29、的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用案例案例2 变频器检测过电流变频器检测过电流 案例叙述案例叙述 图1-24为变频器（一种用于电动机调速的电力电子设备）内部电流检测电路。该检测电路为变频器的电子保护电路提供电流检测信号。,图中采用了电阻率很小的金属板作为“检测电阻”，当工作电流流过检测电阻，在电阻两端产生电压降，这个电压降就是电流检测信号。检测电阻的阻值为0.002，变频器额定工作电流为100A。当电流不超过100A时，变频器不报警。图图1-24 变频器检测电流的测量变频器检测电流的测量 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

30、费者购买商品的价款或接受服务的费用变频器因为报警过电流，维修人员对变频器的工作电流进行检查。现测得金属板两端的电压为0.25V，请分析变频器是否真的过电流。案例分析变频器正常工作时金属板两端电压为U=IR=1000.002V=0.2V 测得值为0.25V时对应的电流值为I=U/R=0.25/0.002=125A因为125A100A,显然变频器是处于过电流状态，要进一步检查变频器的过电流原因。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案例案例1 电烙铁发热量不足电烙铁发热量不足 2.电路参数发生了变化，使电路

31、工作不正常电路参数发生了变化，使电路工作不正常案例现象案例现象某电气维修工使用的一把电烙铁发热量不足，不知是什么某电气维修工使用的一把电烙铁发热量不足，不知是什么原因。电烙铁的正常工作参数为：电压原因。电烙铁的正常工作参数为：电压220V，电流，电流90mA。图图1-25 电烙铁电烙铁a)电烙铁外形电烙铁外形 b)等效电路等效电路 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案例分析 电烙铁的发热体就是一个线绕电阻，如图1-25b所示。发热量不足一是外加电压低于220V，二是电烙铁的工作电流小于正常值。用电压

32、表测量220V电源电压，为正常值；用电阻表（万用表的欧姆档）测量电烙铁的发热体电阻，阻值为3.1k。根据欧姆公式，计算电烙铁的实际电流为I=U/R=220/3.1k=71mA 由于71mA90 mA，使电烙铁的发热量不足。其原因为发热体老化，阻值变大所至。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案例案例2 豆浆机工作无力豆浆机工作无力 案例现象案例现象有人买了一台新的豆浆机，在农贸市场内卖鲜豆浆。发现豆浆机在工作中转动无力，不知什么原因。后来换了一台新的机子仍然如此。案例分析该豆浆机离电源较远，配线较长，

33、由于导线存在导体电阻，使豆浆机工作时在导线上产生了较大的电压降落，加在电动机上的电压减小，造成电动机工作无力。等效电路如图1-26所示。图图1-26 等效电路图等效电路图 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动机通电时用电压表测量ab和cd两端电压，测得值为Uab=220V,Ucd=160V，在导线上电压损失了60V。停机，将导线cd端连在一起，用电阻表测量a、b两端电阻，阻值为15。解决方案 显然电动机工作无力是因为导线电阻太大，使加在电动机上的电压严重低于额定电压（220V）造成的。更换截面积大

34、的导线，为了使电动机两端电压不低于200V，更换的导线总电阻Rab要小于5。该案例是应用欧姆定律的概念分析解决问题。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案例案例1 用手持试电笔测量用手持试电笔测量220V电压时，电压时，为什么没有触电的感觉为什么没有触电的感觉 3.用欧姆定律分析工程现象用欧姆定律分析工程现象案例现象案例现象 图1-27所示是用试电笔测试电路是否带电。试电笔是电工测量电器是否带电的常备工具，其内部装有一只限流电阻和发光氖管，当被测量的电器带电时，电流通过限流电阻、发光氖管及人体入地，发

35、光氖管发光指示有电。此时虽然有电流通过人体，但人们没有触电的感觉。案例分析案例分析 试电笔限流电阻为880k，氖管的电阻和人体的电阻都比限流电阻小得多，可忽略不计。即认为电路中只有限流电阻，如图1-27b所示，根据部分电阻电路的欧姆定律，有 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即通过人体的电流为0.25mA。由于电流微弱，对人体无害。图图1-27 试电笔的使用试电笔的使用a)试电笔测试示意图试电笔测试示意图 b)测试等效电路测试等效电路 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

36、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案例案例2 家用电器的遥控器为什么都不设家用电器的遥控器为什么都不设电源开关电源开关 案例现象案例现象空调器、电视机、投影仪等很多电器用的遥控器，都不设电源开关，电池接上以后，电路总在通电状态。如1-28b框图所示。案例分析案例分析 遥控器的内部电路可以等效为一个阻值很大的电阻，在不工作时（没有按下发射按钮），电路的电流很小，只有A(5A),和电池的自然放电差不多，因此不用设电源开关，大大方便了应用。图图1-28 遥控器遥控器a)遥控器外形遥控器外形 b)遥控器内部框图遥控器内部框图 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照

37、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1.5 电功与电功率电功与电功率1.5.1电功电功电流在电路中流动，通过负载时要对负载做功。如电流流入电动机的绕组，电动机输出转矩，拖动机械负载运动做功，电能通过电动机将电能转化为机械能。电能通过负载做功的大小，与流过负载的电流I、负载两端的电压U以及通电时间t成正比，其数学表达式为在工程上电功又称电能，常用kWh(千瓦时)表示，1kWh就是通常说的1度电。它与焦耳之间的换算关系为1kWh=1000W3600s=3.6106J在工程上电能是由电能表进行测量的，电能表俗称电度表，图1-31是电能表的外形图。电能

38、表在测量过程中是通过表内的转动机构带动字轮，由字轮上的数字指示出电路消耗的电能。图图 1-31电能表电能表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1.5.2 电功率电功率在日常生活或工程中，不仅要了解电流做功的多少，还要知道电流做功的快慢。电流做功的快慢是用电流做功的快慢是用“电功率电功率”来来表示的表示的。1.电功率电功率电流在单位时间内所做的功称为电功率电流在单位时间内所做的功称为电功率，用P来表示。其表达式为 电功率的基本单位为W（瓦），还有kW（千瓦）和mW（毫瓦）2.额定功率额定功率为了使电器能

39、安全、可靠地工作，对电器的工作电压和电流都有一个规定值。这个规定值就称为电器的额定电压这个规定值就称为电器的额定电压和和额定电流额定电流。额定电压和额定电流的乘积，称为电器的额定功率。额定电压、电流、电功率统称为用电器的额定值，用电器的额定值都在铭牌上标出，以方便使用。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在应用时，用电器所加电压和电流不能高于或低于额定值用电器所加电压和电流不能高于或低于额定值。如所加电压偏高，会影响用电器的使用寿命，严重时还可能将用电器烧坏；当所加电压低于额定电压时，用电器的输出功率

40、达不到额定值，不能正常工作。3实际功率实际功率 用电器在实际电压下工作时所消耗的功率为实际功率。用电器实际消耗的功率，、分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。1.5.3 电流的热效应电流的热效应电流在通过导体时，导体要消耗电能而发热，这种现象称为电流的热效应。电流的热效应在电器设备中得到广泛地应用，电烙铁、电烤箱、电暖气等都是利用电流的热效应加热工作的。电流的热效应也有其不利的一面，它使工作中的电器设备发热，这不但消耗了电能，还会造成电器设备过早老化，如果温升超过允许值，还会烧坏电器设备，因此，常用给电器设备吹风降温的方法来减少电流的热效应造成的危害。经营者提供商品或者服务有欺诈行为

41、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案例案例1 电热水器电线容量计算 1.5.3 活学活用活学活用1.电参数测算电参数测算案例任务 有一家庭需安装一台额定电压为220V、额定功率为 1200W 的电热水器（见图1-32），请核算墙体内的电源线容量是否能满足需要。已知墙体电线为塑料绝缘铜导线，线径为2.0mm，安全载流量为(58)A/mm2。图图1-32 电热水器安装图电热水器安装图 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案例分析案例分析1）墙

42、体内电源线电流容量等于：单位截面积电流容量导线总截面积 =（58）A2=(1016)A2）电热水器总电流为 A 因为5.45A40W，白炽灯处于较强的过载状态，虽然发光亮度增加，但白炽灯的寿命大大下降。案例总结案例总结一切电器，工作在额定状态是最佳状态，我们要尽量使电气设备工作在额定状态。在购买电器设备时，要认真核实设备的使用条件，一是要和电源相符；二是要和电器驱动的设备相匹配。W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案例案例1 电阻器体积与耗散功率 2.功率与体积功率与体积案例现象案例现象阻值相同，功

43、率不同的电阻器体积是否相同。案例分析 电阻器是耗能器件，电能通过电阻器转化为热能。电阻器的应用有两个方面：一个是以发热为目的的电阻器，如电烙铁、电炉丝、电饭锅、电暖器、电器设备专用的耗能电阻、企业加热用的电阻炉等；另一个是以满足电路功能需要为目的的电阻器。该类电阻器已经标准化、系列化。其体积随着电阻器的耗散功率的增大而增大。电阻器的本质是消耗电能，消耗电能就要发热，发热就要散热，散热就要有一定的体积。因此，电阻器的体积与电阻器耗散功率成正比。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器除了标明其阻值的大

44、小之外，还要标明电阻器的耗散功率。电阻器的体积和阻值没有关系，因其用途不同，消耗的功率不同，同一阻值的电阻器因其耗散功率不同，其体积不同。所以选择电阻器时必须要有两个参数：阻值所以选择电阻器时必须要有两个参数：阻值和耗散功率。和耗散功率。图1-33a中电力电阻耗散功率大，体积也很大；图1-33b为1/8W碳膜电阻，功率很小，体积也很小；图1-33c为电子线路板中的贴片电阻，因流过的电流很小（功率很小），所以体积更小。图图1-33 不同功率体积的电阻不同功率体积的电阻 a)电力电阻电力电阻 b)1/8W 碳膜电阻碳膜电阻 c)安装在电子电路板上的贴片电阻安装在电子电路板上的贴片电阻 经营者提供商

45、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案例案例2 电气设备的体积与功率案例现象案例现象各种电器设备，其输出功率不同，体积是否也不同。案例分析案例分析在电气设备中，一般规律是输出功率越大，设备的体积越大。以电动机为例，电动机的输出功率大，输出转矩大，转子、机轴的直径就大，相应的体积就大。另一方面，电器设备的输出功率大，其本身的损耗大，为了散热，其体积也大。在电子设备中，决定体积的因素一是器件的制作水平，二是使用方便，三是散热情况。对于低能耗的电子设备，影响设备体积的主要是器件的制作水平和使用要求；高能耗的电子设备影响

46、设备体积的主要因素是散热情况。最初的电子管计算机，计算功能非常有限，但体积和耗电量大的惊人，体积需要几个房间才能装的下，耗电功率160kW。现在的计算机因为有了更加先进的低能耗电子器件低能耗电子器件，使计算机的体积大大减小，功能大大增强。现在的台式机耗电功率200W左右，笔记本计算机耗电功率50W左右。这都归功于科学的进步。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任务二任务二 直流电路分析直流电路分析2.1 电阻的串并联电阻的串并联2.1.1 电阻的串联电阻的串联将两个或两个以上的电阻首尾依次相接，这种连

47、接方式称为串联，如图2-2所示。电阻串联电路的特点电阻串联电路的特点（1）串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 总电阻的表达式为图图2-2 电阻的串联电阻的串联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）各电阻中通过的是同一电流 根据欧姆定律，串联电路的电流为（3）串联电路两端的总电压等于各电阻上的分电压之和 总电压的表达式为（4）串联电路具有分压作用 串联电路各电阻上的电压与电阻的阻值成正比，阻值越大，所分得的电压也越大，各电阻上分得的电压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

48、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案例案例1 将电流表改为电压表 2活学活用活学活用案例内容案例内容有一个电流表头（如图2-4a所示），内阻R0=1000，满偏电流I0=0.1mA（即满偏电压为0.1V）。现将它改装成量程U=10V的电压表，怎样改装。案例分析案例分析根据串联电路具有分压作用的特点，在表头上串联一个合适的分压电阻，即可将电流表改装成一块电压表。改装电路如图2-4b所示。图图2-4 扩大电压表量程扩大电压表量程a)电流表头电流表头 b)改装等效电路改装等效电路 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

49、的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用根据串联电路总电阻等于分电阻之和，有R=RO+RX kRX=R-RO=100 k-1k=99 k在表头上串联一个99k的电阻，即可将表头改装为一只10V量程的电压表。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案例案例2 可调电阻原理分析 案例叙述案例叙述：在电工和电子电路中，为了使电压连续可调，需要一种可调整阻值大小的电阻器。案例分析案例分析：根据电阻的分压原理，如果用一可移动的金属触点在电阻体上滑动，就可以改变电阻的阻值，相应的可以改变动触点到两个端点的电压值。

50、图图2-5 可调电阻外形可调电阻外形 a)带手柄的可调电阻带手柄的可调电阻 b)微型可调电阻微型可调电阻 c)等效电路等效电路 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图2-5a、b是可调电阻的外形，图2-5c是等效电路图。图中a、c两点为可调电阻的端点，b为动触点。从等效电路中可见，当将动触点向上移动，a-b之间的电阻减小，b-c之间的电阻增加。相应的如果在a-c之间加上电压U1，则动触点向上移动时，U2电压增加；反之，U2电压下降。由于改变可调电阻的动触点可以改变动触点到参考点的电位，因此又将带手柄的