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文檔簡介

1、第二章、汽車電路基礎(chǔ)郴州工業(yè)交通學(xué)校王龍 電在我們的日常生活中無處不在,與我們的生活息息相關(guān)。電子電路技術(shù)的發(fā)展給我們的生活帶來了很大的變化,讓我們的工作、家庭生活更加舒適健康。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子技術(shù)廣泛應(yīng)用在航空、航天、航海、汽車、工業(yè)生產(chǎn)、家用電器等各行各業(yè),使各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)不斷更新發(fā)展。 特別是近些年,電子電路在汽車上得到了廣泛地應(yīng)用,使汽車的性能(經(jīng)濟(jì)性、排放性、安全性、舒適性、通過性等)得到很大的發(fā)展和提高,給發(fā)展智能化、網(wǎng)絡(luò)化汽車及智能交通系統(tǒng)奠定了良好基礎(chǔ)。 知識目標(biāo):1掌握電路的基本組成、電路的三種工作狀態(tài);2理解電流、電壓、電動勢、電位、電工、電功率等基本概念;3掌

2、握電阻串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)的連接方式4掌握歐姆定律、基爾霍夫定律;技能目標(biāo):1能正確計(jì)算串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)電路的電阻、電壓和電流;2能動手操作驗(yàn)證基爾霍夫定律; 任務(wù)一任務(wù)一 電路組成與基本概念電路組成與基本概念 一、電路的組成 在日常生活或在生產(chǎn)實(shí)踐中人們廣泛地接觸著各種各樣的電路,手電筒就是一種非常簡單的電路,在汽車上,起動系就是最常見也是最基本的電路。電路就是電流通過的路徑。它是由一些電氣設(shè)備和元器件按照一定方式連接而成的閉合回路。一般來說,電路由電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線、控制和保護(hù)裝置(開關(guān))四部分組成,如圖1-1所示。 圖1-1 電路的組成1.電源(供能元件) 為電路提供能量的設(shè)備和器件。它能

3、把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能。常見的電源有干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等。汽車上的電源有兩個(gè),一個(gè)是發(fā)電機(jī),另一個(gè)是蓄電池。發(fā)動機(jī)不啟動時(shí)由蓄電池供電,發(fā)動機(jī)啟動后輕負(fù)荷下由發(fā)電機(jī)供電,大負(fù)荷下由蓄電池和發(fā)電機(jī)聯(lián)合供電。 2.負(fù)載(耗能元件) 使用(消耗)電能的設(shè)備和器件的總稱。其作用是把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能,如燈泡、電動機(jī)等用電器。汽車上的所有燈光,控制車窗升降、雨刮或中控鎖的電機(jī),噴油器,油泵,喇叭,所有的電控單元(ECU)等都是負(fù)載。3.連接導(dǎo)線 將電源和負(fù)載按一定方式連接構(gòu)成閉合回路,輸送和分配電能。如各種銅線、鋁線等。4.控制和保護(hù)裝置 用來控制電路的通斷,保護(hù)電路的安全,使電路能夠正常工作

4、,如開關(guān)、熔斷器、繼電器等。汽車上不同參數(shù)的保險(xiǎn)絲、熔斷器、燈光開關(guān)、雨刮開關(guān)、車窗開關(guān)、中控鎖開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)、巡航開關(guān)、防盜繼電器、啟動繼電器、油泵繼電器、雨刮繼電器等,這些都屬于控制和保護(hù)裝置。 二、電路的作用 實(shí)際電路種類繁多,但就其功能來說可概括為以下四個(gè)方面。 1.進(jìn)行能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換。典型的例子是電力系統(tǒng)中的輸電電路,如圖1-2所示。發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組將其他形式的能量 (熱能、水能、風(fēng)能、原子能等)轉(zhuǎn)換成電能,通過變壓器、輸電線等輸送給用戶,那里把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(如負(fù)載是電動機(jī))、光能(如負(fù)載是燈泡)、熱能(如負(fù)載是電爐等),為人們生產(chǎn)、生活所利用。 圖1-2 電力系統(tǒng)輸電電

5、路圖 2.實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與處理。典型的例子有電話、收音機(jī)、電視機(jī)等,如圖1-3所示。接收天線把載有語言、音樂、圖像信息的電磁波接收后,通過電路把輸入信號(又稱激勵)變換或處理為人們所需要的輸出信號(又稱響應(yīng)),送到揚(yáng)聲器或顯像管,再還原為語言、音樂或圖像。圖1-3 信號處理電路 3.實(shí)現(xiàn)電量的測量。如萬用表(數(shù)字式、機(jī)械式)在測量電阻時(shí),萬用表和電阻即連接成完整的測量電路。 4.存儲電路。所有的存儲芯片內(nèi)部都是由電路構(gòu)成的。 實(shí)際電路多種多樣,具體的功能也各不相同,但它們有其共性,正是在這種共性的基礎(chǔ)上,形成電路理論這一學(xué)科。 三、電路的狀態(tài) 電路的狀態(tài)簡單可分為三種: 1.通路(閉路):電源

6、與負(fù)載接通,電路中有電流通過,電氣設(shè)備或元器件獲得一定的電壓和電功率,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。 2.斷路(開路):電路中沒有電流通過,又稱為空載狀態(tài)。 3.短路(捷路):電源兩端的導(dǎo)線直接相連接,輸出電流過大對電源來說屬于嚴(yán)重過載,如沒有保護(hù)措施,電源或電器會被燒毀或發(fā)生火災(zāi),所以通常要在電路或電氣設(shè)備中安裝熔斷器、保險(xiǎn)絲等保險(xiǎn)裝置,以避免發(fā)生短路時(shí)出現(xiàn)不良后果。 四、電路圖 由理想元件構(gòu)成的電路叫做實(shí)際電路的電路模型,也叫做實(shí)際電路的電路原理圖,簡稱為電路圖,圖1-4所示的手電筒電路圖。圖1-4 手電筒電路圖 理想元件:電路是由電特性相當(dāng)復(fù)雜的元器件組成的,為了便于用數(shù)學(xué)方法對電路進(jìn)行分析,可將電路實(shí)

7、體中的各種電器設(shè)備和元器件用一些能夠表征它們主要電磁特性的理想元件(模型)來代替,而對實(shí)際上的結(jié)構(gòu)、材料、形狀等非電磁特性不予考慮。 在實(shí)際電路中使用著各種電氣元器件(統(tǒng)稱為電踣部件),如電阻器、電容器、電感器、燈泡、電池、晶體管、變壓器等。實(shí)際的電路部件雖然種類繁多,但在電磁現(xiàn)象方而卻有許多共同的地方。譬如電阻器、燈泡、電爐等,它們主要是消耗電能的,這樣我們可用一個(gè)理想電阻來反映消耗電能的特征,即電阻特性。當(dāng)電流通過它時(shí),在它內(nèi)部進(jìn)行著把電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量的過程。理想電阻的模型符號如圖1-5 (a)所示。類似地,各種實(shí)際電容器主要是貯存電能的,用一個(gè)理想的二端電容來反映貯存電能的特征,即

8、電容特性,理想電容的模型符號如圖1-5 (b)所示。用一個(gè)理想二端電感來反映貯存磁能的特征,即電感特性,其模型符號如圖1-5 (c)所示。 圖1-5 理想電阻、電容、電感元件模型常用的理想元件名稱和符號如表1-1所示。 表1-1 常用的理想元件及符號 五、電路中的基本物理量五、電路中的基本物理量 在電路分析中,我們常用到的物理量有電流、電壓、電位和電功率等。在分析電路之前,作為常識,旨先要深刻理解這些基本物理量的概念、符號和單位等。(一)電流(一)電流1電流及電流強(qiáng)度 電路中帶電粒子在電源作用下作有規(guī)則的定向移動形成電流。電流既可以是負(fù)電荷,也可以是正電荷或者兩者兼有的定向運(yùn)動的結(jié)果。如金屬導(dǎo)

9、體中的帶電粒子是自由電子,電解液中的帶電粒子是正、負(fù)離子。因此習(xí)慣上規(guī)定以正電荷移動的方向作為電流的方向,自由電子、負(fù)離子移動的方向與電流的方向相反,如圖1-8所示。 圖1-8 自由電子移動的方向 電流的強(qiáng)弱稱為電流強(qiáng)度(簡稱電流),用符號I表示。電流強(qiáng)度用每秒鐘通過導(dǎo)線某一截面的電荷量(電量)的多少來衡量。用符號Q表示通過導(dǎo)線某一截面的電量、t表示通過電量Q所用的時(shí)間,則QIt式中:電流I的單位是安培(簡稱安),用符號A表示。 電量Q的單位是庫侖,用符號C表示。 時(shí)間t的單位是秒,用S表示。 1安培(A)=1庫侖(C)/1秒(S) 即當(dāng)每秒鐘有1庫侖的電量通過導(dǎo)線的某一截面,這時(shí)的電流就為1

10、安培。電流很小時(shí)其單位常用毫安(mA)或微安(A)表示,電流很大時(shí)其單位常用千安(kA)表示,電流單位之 間的換算關(guān)系是:1安培(A)=103毫安(mA)=106微安(A)=10-3千安(kA) 2電流的參考方向 在進(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí),當(dāng)某段電路難以確定電流的實(shí)際方向時(shí),可先假設(shè)一個(gè)電流的方向,稱為電流的參考方向,并在相關(guān)電路中用箭頭標(biāo)出。如果計(jì)算結(jié)果電流的值為正值,則實(shí)際電流方向與參考電流方向一致;如果計(jì)算結(jié)果電流的值為負(fù)值,則實(shí)際電流方向與參考電流方向相反。如圖1-9所示。 圖1-9 電流的參考方向 電流的大小和方向都不隨時(shí)間改變的電流叫直流電(DC),用大寫字母I表示。如果電流的大小和方

11、向都隨時(shí)間改變的電流叫交流電流(AC),用小寫字母i表示。(二)電壓、電位、電動(二)電壓、電位、電動1電壓 電壓又稱電位差,如圖1-10所示,在電場中若電場力將點(diǎn)電荷 Q 從A點(diǎn)移到B點(diǎn),所做的功為WAB ,則功與電荷 Q 的比值就稱為該兩點(diǎn)之間的電壓。數(shù)學(xué)表達(dá)式為UAB= WAB /Q。 圖1-10 電場力與電壓 UAB表示a點(diǎn)和b點(diǎn)之間的電壓,單位為伏特(簡稱伏),符號表示為V; WAB表示電場力將把正電荷從a點(diǎn)移動到b點(diǎn)所做的功,單位為焦耳,符號表示為J; Q表示電荷,單位為庫侖,符號表示為C。 電壓很小時(shí)其單位常用毫伏(mV)或微伏(V)表示,電壓很大時(shí)其單位常用千伏(kV)表示,電

12、壓單位之間的換算關(guān)系是:1伏特(V)=103毫伏(mV)=106微伏(V)=10-3千伏(kV)2電位和電位差 是指電路中某點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓,符號用帶下標(biāo)的字母 U 表示,單位也是 V(伏特)。通常把參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零,又稱零電位。一般選大地為參考點(diǎn),即視大地為零電位。在電子儀器和設(shè)備中又常把金屬外殼或電路的公共接點(diǎn)的電位規(guī)定為零。 需要注意,參考點(diǎn)的選擇是任意的。在電場中,當(dāng)選擇不同的參考點(diǎn)時(shí),各點(diǎn)的電位是不同的,但任意兩點(diǎn)之間的電壓不會因參考點(diǎn)的不同而發(fā)生變化。由圖1-11可以看出電位具有相對性,即電路中某點(diǎn)的電位值隨參考點(diǎn)位置的改變而改變;而電位差具有絕對性,即任意兩點(diǎn)之間的電位差

13、值與電路中參考點(diǎn)的位置選取無關(guān)。此外電位有正負(fù)之分,當(dāng)某點(diǎn)的電位大于參考點(diǎn)(零電位)電位時(shí),稱其為正電位,反之稱其為負(fù)電位。 圖1-11 電位與電位差 3電動勢 電源內(nèi)部有一種能推動電荷移動的作用力叫電源力。電動勢就是電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功。電動勢用E表示,單位伏特(V)。 baWEq式中: baW表示電源力將電荷從負(fù)極b移動到正極a所做的功,單位為焦耳,符號表示為J; q表示電荷,單位為庫侖,符號表示為C。電動勢的方向規(guī)定:在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。 4電動勢和端電壓 端電壓是指電路兩個(gè)端的電壓。對于一個(gè)電源,既有電動勢,又有端電壓。電動勢存在于電源內(nèi)部,而端電壓則是電

14、源加在外電路兩端的電壓。在電源中,電動勢的方向與電壓的方向是相反的。一般情況下,電源的端電壓總是低于電源內(nèi)部的電動勢,只有當(dāng)電源開路時(shí),電源的端電壓才與電源的電動勢相等。 (三)電功與電功率(三)電功與電功率 1電功 電流經(jīng)過負(fù)載時(shí),負(fù)載將電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能量,稱為電流作功,簡稱電功,用字母W表示。 電流做的功等于負(fù)載兩端的電壓U、流過負(fù)載的電流I和通電時(shí)間t的乘積,即22U tWIUtI RtR式中W電功,單位焦耳,符號表示J; U加在負(fù)載上的電壓,單位伏特,符號表示V; I流過負(fù)載的電流,單位安培,符號表示A; t時(shí)間,單位秒,符號表示s; 電流做功的過程就是能量轉(zhuǎn)換的過程。如有電流通

15、過時(shí),電燈會光,電動機(jī)會轉(zhuǎn)動等。在實(shí)際應(yīng)用中常以千瓦小時(shí)(KWh)也稱度作為電功的單位。1度=1KWh=3.6106 J2電功率 電功率表示電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。用P表示。 WPIUt式中 P電功率,單位瓦,符號表示W(wǎng); W電功,單位焦耳,符號表示J; t時(shí)間,單位秒,符號表示s; 電功率的單位還有千瓦(KW),1 KW=1000W=103 W在電路中,電源產(chǎn)生的電功率等于負(fù)載消耗的功率與電源內(nèi)阻消耗的功率之和。即 rEIUIU IWV例例1-11-1:在220伏的電源上接上電爐,已知通過電爐的電流是4.5安,問1小時(shí)該電爐消耗的電能是多少?解:電爐的功率是: P=UI=2204.5=99

16、0(W)1小時(shí)消耗的電能: W=Pt=99010-31=0.99(KWh)=0.99度答:1小時(shí)該電爐消耗的電能是0.99度。例例1-21-2:一個(gè)1、100的電阻,允許通過的最大電流是多少?能否接電壓為6的電源上?解:允許通過的最大電流 10.1100PIR允許施加的最大電壓 1 10010UPR答:允許通過的最大電流為0.1A。電阻允許施加的最大電壓為10V大于所加電壓6V,可以接在電壓為6V的電源。 任務(wù)三任務(wù)三 串并聯(lián)電路串并聯(lián)電路一、電阻串聯(lián)電路 1電阻串聯(lián)的概念 把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻依次連接,組成一條無分支電路,這樣的連接方式叫做電阻的串聯(lián),如圖1-23。圖1-23 電阻的串聯(lián)

17、2電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)(1)電路中的電流相等,即: 123nIIII(2)電路兩端的總電壓等于各部分的電壓之和,即: 123nUUUUU(3)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和,即: 123nRRRRR(4)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓與它的阻值成正比,即:U1/R1=U2/R2=Un/Rn 或U1/U2=R1/R2 ;U1/U3=R1/R3 ;U2/U3=R2/R3 3電阻串聯(lián)的應(yīng)用(1)用幾個(gè)電阻串聯(lián)以獲得較大的電阻。(2)幾個(gè)電阻串聯(lián)構(gòu)成分壓器,使同一電源能供給幾種不同的電壓。(3)擴(kuò)大電壓表的量程。(4)限制和調(diào)節(jié)電路中電流的大小。(5)當(dāng)負(fù)載的額定電壓低于電源電壓時(shí),可用串聯(lián)電阻的方法將負(fù)載接

18、入電源。 二、電阻并聯(lián)電路 1電阻并聯(lián)的概念 把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻接在電路中相同的兩點(diǎn)之間,承受同一電壓,這樣的連接方式叫做電阻的并聯(lián)。如圖1-24 所示。 圖1-24 電阻的并聯(lián) 2電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn) (1)電路中的各電阻兩端的電壓相等,即:123nUUUU(2)電路中的總電流等于流過各電阻的電流之和,即: 123nIIIII(3)并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和,即: 12311111nRRRRR當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)的時(shí),因 111UIR222UIR12UUIR1212R RRRR可得 1211112URIRIIRRRR2122212URIRIIRRRR以上是兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)的分流公式。

19、 3電阻并聯(lián)的應(yīng)用 (1)凡是額定工作電壓相同的負(fù)載都采用并聯(lián)的工作方式。 (2)獲得較小的電阻。 (3)擴(kuò)大電流表的量程。 例例1-31-3:如圖1-25所示的并聯(lián)電路中,求等效電阻RAB、總電流I、各負(fù)載電阻上的電壓、各負(fù)載電阻中的電流。 圖1-25 電阻并聯(lián)電路 解:等效電阻RAB為:RAB= R1R2/(R1+R2)=63/(6+3)=2總電流I為:I=U/ RAB=12/2=6A各負(fù)載上的電壓:U1=U2=U=12V各負(fù)載的電流:I1=U1/R1=12/6=2A;I2=U2/R2=12/3=4A三、電阻的混聯(lián) 電路中既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路稱為電阻混聯(lián)電路。 混聯(lián)電路的形式有很

20、多,如果經(jīng)過串聯(lián)和并聯(lián)簡化后,可以用一個(gè)等效電阻來代替時(shí),稱簡單電路;若不能簡化成一個(gè)等效電阻,則稱為復(fù)雜電路。1.分析簡單電路的方法 (1)先將混聯(lián)電路分解為若干個(gè)串聯(lián)和并聯(lián)電阻電路,然后分別計(jì)算出串聯(lián)和并聯(lián)電路的等效電阻; (2)求出的各分電路的等效電阻替代原電阻電路,重新得到一個(gè)等效的混聯(lián)電路; (3)重復(fù)(1)(2)步驟,得出最簡單的無分支等效電路; (4)根據(jù)歐姆定律求出等效電路的電壓、電流等。 分析電阻串并聯(lián)電路的關(guān)鍵是先判斷哪些電阻是串聯(lián),哪些電阻是并聯(lián)。串聯(lián)的各電阻中間必須沒有其它分支,并聯(lián)的各電阻必須聯(lián)接到兩個(gè)公共節(jié)點(diǎn)上。當(dāng)電阻串并聯(lián)的關(guān)系不易看出時(shí),可以在不改變電阻元件間聯(lián)

21、接關(guān)系的條件下將無阻導(dǎo)線縮成一點(diǎn),且盡量避免相互交叉。 2電阻并聯(lián)的應(yīng)用 (a) (b) (c) (d) 圖1-26 等效電路 例例1-41-4: 如圖1-26中R1=R2=R3=R4=R5=1,求A、B間等效電阻RAB等于多少?解:(a)圖等效于(b)圖,等效于(c)圖,等效于(d)圖,如圖所示,則:R34=R3+R4=2;R345=R34R5/(R34+ R5)=21/(2+1)=2/3;R2345=R2+R345=1+2/3=5/3;RAB= R2345R1/(R2345+R1)=5/8 四、電池組的連接 1電池的串聯(lián) 把電動勢相同的電池正極與另一個(gè)電池負(fù)極相連,就構(gòu)成了串聯(lián)電池組(如圖

22、1-27)。第一個(gè)電池的正極就是電池組的正極,最后一個(gè)電池的負(fù)極就是電池組的負(fù)極。圖1-27 三個(gè)電池的串聯(lián) 設(shè)每個(gè)電池的電動勢為 E,內(nèi)阻為 r。當(dāng)串聯(lián)電池組由n個(gè)電池 組成時(shí),整個(gè)電池組的電動勢 EnE串總,串聯(lián)電池組的電池內(nèi)阻 rnr串總 串聯(lián)電池組的電動勢大于組成電池組的每個(gè)獨(dú)立的電動勢,所以當(dāng)用電器的額定電壓高于單個(gè)電池的電動勢時(shí),可用串聯(lián)電池組供電。但串聯(lián)電池組的電流要通過每一個(gè)電池,所以用電器的額定電流應(yīng)小于單個(gè)電池允許通過的最大電流。 2電池的并聯(lián) 把電動勢相同的電池的正極和正極相連,負(fù)極和負(fù)極相連,就構(gòu)成了并聯(lián)電池組(如圖1-28)。并聯(lián)電池組的正極是電池組的正極,并聯(lián)在一起

23、的負(fù)極電池組的負(fù)極。設(shè)每個(gè)電池的電動勢為E,內(nèi)阻為R。當(dāng)并聯(lián)電池組由n個(gè)電池組成時(shí),整個(gè)電池組的電動勢 EE并總并聯(lián)電池組的電池內(nèi)阻 。rrn并 總 圖1-28 電池的并聯(lián) 并聯(lián)電池組的電動勢雖然與組成電池組的每個(gè)獨(dú)立電池的電動勢相同,但由于每個(gè)電池中通過的電流只是全部電流的一部分,所以整個(gè)電池組允許通過較大的電流。當(dāng)用電器的額定電流比單個(gè)電池允許通過的最大電流大時(shí),可用并聯(lián)電池組供電。但這時(shí)用電器的額定電壓必須小于單個(gè)電池的電動勢。 五、電容器的聯(lián)接 1電容器的串聯(lián) 電容器的串聯(lián)方法是在電路中把二個(gè)或二個(gè)以上的電容器依次連接起來,中間沒有分支。如圖1-29。 圖1-29 電容器的串聯(lián) 電容器

24、串聯(lián)電路的特點(diǎn):(1)串聯(lián)后的總電壓等于各電容上的電壓之和。即: 123nUUUUU(2)串聯(lián)后的總電容(等效電容)的倒數(shù)等于各電容量倒數(shù)之和,即: 12311111nCCCCC 電容串聯(lián)后總電容將變小。2.電容的并聯(lián) 電路中把二個(gè)或二個(gè)以上的電容正極連接在一起,負(fù)極連接一起,就構(gòu)成了電容器的并聯(lián),如圖1-30 所示。 圖1-30 電容的并聯(lián) 電容并聯(lián)電路的特點(diǎn)是: (1)并聯(lián)后各電容兩端的電壓相等并等于總電壓,即: 123nUUUUU (2)并聯(lián)后的總電容(等效電容量)等于各電容器的電容量之和,即: 123nCCCCC電容并聯(lián)后總電容將變大。 3電容的混聯(lián) 電路中電容既有互相串聯(lián)又有互相并聯(lián)

25、的連接方式稱為電容的混聯(lián)。 在分析電容的混聯(lián)電路時(shí),要根據(jù)電容串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)分別進(jìn)行計(jì)算分析。 任務(wù)四任務(wù)四 電路的基本定律電路的基本定律 電流、電壓和電阻是電路中的3個(gè)主要物理量,3個(gè)物理量之間存在一定的關(guān)系。電路的中間環(huán)節(jié)有不同的連接方式,不同的連接方式對電流、電壓及電阻有影響,電路的基本定律可以解答這些問題。 一、歐姆定律 為了尋找電流通過電路時(shí)的電流、電壓和電阻三者之間的關(guān)系,德國物理學(xué)家歐姆通過大量的實(shí)驗(yàn),于1827年得出了著名的歐姆定律。它的形式有兩種:部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律。 1部分電路歐姆定律 電路中通過電阻的電流,與電阻兩端所加的電壓成正比,與電阻成反比,稱為

26、部分電路歐姆定律。計(jì)算公式為:RUI 或U=IR 式中,電壓U以伏特(V)為單位,電流I以安培(A)為單位,電阻R以歐姆( )為單位。 例例1-51-5:已知某電阻R=50,兩端電壓U=100V,求流過電阻的電流為多大?解: RUI 50100A=2A 例例1-61-6:已知某電阻R=100,它通過的最大允許電流為5A,求該電阻兩端所能承受的最大電壓為多少?解:U=IR=5100=500V2全電路歐姆定律相關(guān)名詞術(shù)語:內(nèi)電路:電源本身的電流通路,由電動勢E和內(nèi)電阻R0組成。內(nèi)電阻:內(nèi)電路的電阻,通常用R0表示。外電路:電源以外的電流通路。全電路:內(nèi)電路和外電路總稱。圖1-31所示為最簡單的全電

27、路,虛線框內(nèi)為內(nèi)電路,虛線框外為外電路。 圖1-31全電路 全電路歐姆定律:在整個(gè)閉合電路中,電流與電源的電動勢成正比,與電路中的內(nèi)電阻和外電阻之和成反比。用公式表示為:RREI0或E=IR0+IR 式中, U=IR是外電路上的電壓降(也叫端電壓),Uo=IRo是內(nèi)電路上的電壓降,所以全電路歐姆定律又可以表示為: E=U+Uo 即:電源的電動勢等于內(nèi)外電路電壓降之和。 串、并聯(lián)電路 二、基爾霍夫定律1相關(guān)名詞術(shù)語以圖1-32所示電路為例說明常用電路名詞。 圖1-32電路基本概念舉例 支路:由一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接構(gòu)成的無分支電路。電路中的EGD、AHB、FC均為支路,該電路的支路數(shù)目為b = 3。 節(jié)點(diǎn):電路中三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。電路中的節(jié)點(diǎn)有A、B兩點(diǎn),該電路的節(jié)點(diǎn)數(shù)目為n = 2。 回路:電路中任

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