電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)-第2章直流電路電子教案課件

《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）》

電子教案主編劉蓮青王連起中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)用書（電子技術(shù)專業(yè)）《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）》

電子教案主編1第2章直流電路2.1電路及工作狀態(tài)2.2歐姆定律2.3基爾霍夫定律2.4電阻的串聯(lián)與并聯(lián)2.5電路的功率與電能2.6電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算2.7戴維南定理2.8戴維南等效電源參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)第2章直流電路2.1電路及工作狀態(tài)22.1電路及工作狀態(tài)2.1.1電路和電路圖2.1.2電路的工作狀態(tài)2.1電路及工作狀態(tài)2.1.1電路和電路圖32.1.1電路和電路圖電路是電流所流經(jīng)的路徑，它由電路元件組成。在電路中可以實(shí)現(xiàn)能量的傳輸和轉(zhuǎn)換，信號(hào)的傳遞和處理。組成電路的元件種類很多，但大體分為三類基本元件，即電源、負(fù)載和導(dǎo)線。2.1.1電路和電路圖電路是電流所流經(jīng)的路徑，它由電路元4為了便于分析、研究電路，通常將電路的實(shí)際元件用圖形符號(hào)表示，在電路圖中畫出與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路圖。為了便于分析、研究電路，通常將電路的實(shí)際元件用圖形符號(hào)表示，5表2-1常用電路元件符號(hào)元件名稱電路符號(hào)元件名稱電路符號(hào)元件名稱電路符號(hào)電池電感電壓表電壓源電容電流表電阻電燈開關(guān)二極管熔斷器接地表2-1常用電路元件符號(hào)元件名稱電路符號(hào)元件名稱電路符號(hào)6在電路中，只有兩個(gè)端點(diǎn)與電路其它部分相連的無分支電路叫做支路；3條支路以上的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)；由支路組成的閉合路徑叫回路。如圖示電路中共有3條支路，2個(gè)節(jié)點(diǎn)和3個(gè)回路。在電路中，只有兩個(gè)端點(diǎn)與電路其它部分相連的無分支電路叫做支路72.1.2電路的工作狀態(tài)電路在不同的工作條件下其狀態(tài)也不同，并具有不同的特點(diǎn)，通常研究如下三種狀態(tài)。1．額定工作狀態(tài)各種電氣設(shè)備的電壓、電流及功率都有一個(gè)使用規(guī)定值，它表示設(shè)備正常工作條件和工作能力，通常將這些電壓、電流及功率值稱為“額定值”。按額定值來使用設(shè)備可以保證設(shè)備的安全和一定的使用壽命，如果在使用中超過設(shè)備的額定值將降低設(shè)備的使用壽命，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備的損壞。當(dāng)設(shè)備在額定值范圍工作時(shí)稱為額定工作狀態(tài)，例如常用的白熾燈220V、40W即為電燈的額定電壓和額定功率。設(shè)備的額定值是由設(shè)計(jì)、制造部門考慮其使用的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及壽命等因素制定。2.1.2電路的工作狀態(tài)電路在不同的工作條件下其狀態(tài)也82．開路狀態(tài)在圖示電路中，當(dāng)開關(guān)S打開時(shí)，燈泡與電源斷開，電路中沒有電流，這時(shí)稱電路處于開路狀態(tài)。電路開路時(shí)的特點(diǎn)是電路開路點(diǎn)處電流為零。開路有時(shí)是由電路故障引起，象實(shí)際電路中的斷線和脫焊等。2．開路狀態(tài)93．短路狀態(tài)在電路中當(dāng)一部分電路的兩端用電阻可以忽略不計(jì)的導(dǎo)線連接起來，稱這部分電路被短路。電路短路時(shí)的特點(diǎn)是短路點(diǎn)的電壓為零。電路短路一般是由故障引起，當(dāng)電源發(fā)生短路時(shí)，電流比正常工作電流大得多，時(shí)間稍長，便會(huì)使設(shè)備損壞和引起火災(zāi)。所以電源短路是一種嚴(yán)重的事故，應(yīng)避免發(fā)生短路，在電路中可以接入熔斷器等短路保護(hù)裝置，以便在電源被短路時(shí)能迅速將電源與短路點(diǎn)切斷，使之不釀成災(zāi)害。3．短路狀態(tài)102.2.1歐姆定律2.2.2歐姆定律的應(yīng)用2．2歐姆定律2.2.1歐姆定律2．2歐姆定律112．2．1歐姆定律歐姆定律：電阻中的電流與電阻兩端電壓成正比，而與電阻的阻值成反比。歐姆定律是確定電阻元件兩端電壓與電流和電阻三者之間的關(guān)系，是電路的重要定律。歐姆定律可以用下式表示I=U/R

式中I—電流（A）U—電壓（V）R—電阻（）2．2．1歐姆定律12應(yīng)用歐姆定律時(shí)要注意電壓與電流參考方向應(yīng)相同，即關(guān)聯(lián)參考方向；如電壓與電流方向相反，電流取負(fù)號(hào)。應(yīng)用歐姆定律時(shí)要注意電壓與電流參考方向應(yīng)相同，即關(guān)聯(lián)參考方向132．2．2歐姆定律的應(yīng)用對(duì)于任一電阻支路，只要知道電路中電壓、電流和電阻這三個(gè)量中的任意兩個(gè)量，就可以由歐姆定律求得第三個(gè)量。舉以下幾例說明歐姆定律的應(yīng)用。

例1一盞220伏100瓦的電燈，燈泡的電阻是484歐姆，當(dāng)電源電壓為220伏時(shí)，求通過燈泡的電流。解：已知電燈的電阻和使用電壓，通過燈泡的電流可以由歐姆定律確定，即I=U/R=220/484=0.455A2．2．2歐姆定律的應(yīng)用對(duì)于任一電阻支路，只要知道電14

例2手電筒的電池電壓為3伏，通過電珠的電流為150毫安，求電珠的電阻。解已知電壓和電流，利用歐姆定律可以求得電珠的電阻為R=U/I=3/0.15=20電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)-第2章直流電路電子教案ppt課件15例3如果人體電阻的最小值為800歐姆，通過人體的電流達(dá)到50毫安時(shí)，會(huì)引起呼吸器官的麻痹，不能自主擺脫電源，試求人體的安全工作電壓。解:由歐姆定律可知

U=IR=50×10-3×800=40V所以人體的安全工作電壓應(yīng)在40伏以下，如24伏、12伏等。例3如果人體電阻的最小值為800歐姆，通過人體的電流達(dá)到16

例4圖示電路，已知電源電壓為12伏，電阻為2千歐姆，求在圖（a）和圖（b）指定的參考方向下的電流。例4圖示電路，已知電源電壓為12伏，電阻為2千歐姆，求17

解在圖（a）電路中，電流與電壓的參考方向相同，由歐姆定律可知電流

I=US/R=0.006A=6mA在圖（b）電路中，電流與電壓的參考方向相反，電流表達(dá)式應(yīng)加負(fù)號(hào)，即I=－US/R=－0.006A=－6mA電流為負(fù)說明電流與電壓的方向相反，正負(fù)在電路中只代表方向，不代表大小。解在圖（a）電路中，電流與電壓的參考方向相同，由歐姆定182.3基爾霍夫定律2.3.1基爾霍夫電流定律2.3.2基爾霍夫電壓定律2.3基爾霍夫定律2.3.1基爾霍夫電流定律19基爾霍夫定律是電路中電壓和電流所遵循的基本規(guī)律，也是分析和計(jì)算電路的基礎(chǔ)。2.3.1基爾霍夫電流定律1.基爾霍夫電流定律任意時(shí)刻，流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和?；鶢柣舴蚨墒请娐分须妷汉碗娏魉裱幕疽?guī)律，也是分析和計(jì)20對(duì)于圖中的節(jié)點(diǎn)a，在圖示各電流的參考方向下，依KCL,有I1+I3+I5=I2+I4或I1+I3+I5－I2－I4=0即ΣI=0流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和恒等于零。流入節(jié)點(diǎn)的電流前取正號(hào)，流出節(jié)點(diǎn)的電流前取負(fù)號(hào)。基爾霍夫電流定律是根據(jù)電荷守恒法則得到,也是電流連續(xù)性原理的集中表現(xiàn)。流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和恒等于零。212.基爾霍夫電流定律的應(yīng)用用于確定各支路電流的關(guān)系?；鶢柣舴螂娏鞫刹粌H適用于電路的任一節(jié)點(diǎn)，而且還可以推廣應(yīng)用于電路中任何一個(gè)閉合面。例1如圖示的晶體三極管中，對(duì)于虛線所示的閉合面，三個(gè)電極電流的代數(shù)和等于零，即

IB+IC-IE=02.基爾霍夫電流定律的應(yīng)用用于確定各支路電流的關(guān)系?；鶢柣?2例2在圖示電路中，已知I1=1A，I2=2A，I6=3A，求支路電流I3、I4和I5。解：首先設(shè)定各支路電流的參考方向如圖中所示，由于部分支路電流已知，根據(jù)KCL，有

I4=I1+I6=1+3=4AI5=I4－I2=4－2=2AI3=I6－I5=3－2=1A例2在圖示電路中，已知I1=1A，I2=2A，232.3.2基爾霍夫電壓定律(1)基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律可以確定電路任一回路中各部分電壓之間的相互關(guān)系?；鶢柣舴螂妷憾芍赋觯簩?duì)于電路的任一回路，沿任一方向饒行一周，各元件電壓的代數(shù)和等于零，即

ΣU=02.3.2基爾霍夫電壓定律24應(yīng)用基爾霍夫電壓定律時(shí)，首先選定回路的饒行方向，回路中元件電壓方向與饒行方向相同者取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。例如圖示電路，共有三個(gè)回路，如果選擇順時(shí)針方向?yàn)楦骰芈返姆较?，由基爾霍夫電壓定律可以列出各回路電壓方程如下回?U1＋U3－US1=0回路2－U2＋US2—U3=0回路3U1－U2＋US2－US1=0應(yīng)用基爾霍夫電壓定律時(shí)，首先選定回路的饒行方向，回路中元件電25根據(jù)歐姆定律，式中的電阻電壓可以用電阻與電流的乘積表示，即

U1=I1R1

U2=I2R2

U3=I3R3

基爾霍夫電壓定律是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)，因?yàn)殡妷簽殡娢恢睿娢坏纳呤闺姾色@得能量，而電位的降低使電荷失去能量；根據(jù)能量守恒定律可知，在一個(gè)回路中，電荷得到的能量應(yīng)與失去的能量相等，在電路中則體現(xiàn)為基爾霍夫電壓定律的形式。根據(jù)歐姆定律，式中的電阻電壓可以用電阻與電流的乘積表示，即262.KVL的應(yīng)用用于確定各支路電壓的關(guān)系。例1圖示電路，部分電壓與電流已知，求UR4、I2、I3、R4及US的值。解：設(shè)左邊網(wǎng)孔繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，依KVL,有－US+2I1+10=0即US=8+10=18V

UR4=US－2×4－6=4V

I3=6/3=2A

R4=UR4/I3=2Ω由KCLI2=I1－I3=2A2.KVL的應(yīng)用用于確定各支路電壓的關(guān)系。例1圖示電路，27

例2圖示電路，A、B端開路，已知電源US1=24V、US2=12V，電阻R1=10k、R2=20k、R3=5k、R4=5k，求開路電壓UAB。解利用基爾霍夫電壓定律也可以求出電路開路處的電壓，取中間回路方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，列出回路電壓方程

UAB＋I(xiàn)2R4－I1R2=0而電流

I1=US1/(R1+R2)=0.8mA

I2=US2/(R3+R4)==1.2mA開路電壓UAB=I1R2－I2R4=0.8×20－1.2×5=10V例2圖示電路，A、B端開路，已知電源US1=24V、U282.4電阻的串聯(lián)與并聯(lián)2.4.1電阻的串聯(lián)與分壓2.4.2電阻的并聯(lián)與分流2.4.3電阻的混聯(lián)2.4電阻的串聯(lián)與并聯(lián)2.4.1電阻的串聯(lián)與分壓292.4.1電阻的串聯(lián)與分壓1.電阻的串聯(lián)在電路中,把幾個(gè)電阻元件依次首尾連接起來,中間沒有分支,在電源的作用下流過各電阻的是同一電流。這種連接方式叫做電阻的串聯(lián)。2.4.1電阻的串聯(lián)與分壓1.電阻的串聯(lián)302.串聯(lián)電阻電壓電流關(guān)系及等效電阻(1)電路電壓電流關(guān)系由KVL可知U=U1+U2+U3=(R1+R2+R3)I=RI(2)等效電阻R＝R1+R2+R33.串聯(lián)電阻分壓關(guān)系U1=R1I=R1(U/R)U2=R2I=R2(U/R)U3=R3I=R3(U/R)電壓之比等于電阻之比。2.串聯(lián)電阻電壓電流關(guān)系及等效電阻電壓之比等于電阻之比。31分壓公式兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)分壓公式兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)32例1圖示分壓器電路，已知Ui=12V，R1=350，R2=550，Rw=270，調(diào)節(jié)可變電阻Rw的滑動(dòng)端C由A到B，求輸出電壓UO的變化范圍。

解由串聯(lián)分壓原理可知，當(dāng)可變電阻的滑動(dòng)端C到達(dá)A時(shí)，輸出電壓為最大值，即當(dāng)滑動(dòng)端C到達(dá)B時(shí)，輸出電壓為最小值，即所以分壓器的輸出電壓UO的變化范圍在5.6V～8.4V之間。例1圖示分壓器電路，已知Ui=12V，R1=35033例2有一塊量程為250V的電壓表，其內(nèi)阻是250k?，F(xiàn)用其測(cè)量450V左右的電壓，應(yīng)如何擴(kuò)大該電壓表的量程。

由此可得分壓電阻RF==解根據(jù)串聯(lián)電阻分壓原理，可以給電壓表串聯(lián)一個(gè)電阻，讓串聯(lián)電阻分得一部分電壓，從而使電壓表所承受的電壓不大于它的量程250V。為了能夠測(cè)量450V的電壓，可以將電壓表的量程擴(kuò)大到500V，分壓電阻所承受的最大電壓為250V。設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV，串聯(lián)分壓電阻為RF，其電路如圖示。例2有一塊量程為250V的電壓表，其內(nèi)阻是250k34根據(jù)分壓關(guān)系可知

UF/UV=RF/RV=250k所以，此電壓表串聯(lián)一個(gè)250k的電阻，就可以測(cè)量500V以下的電壓。在測(cè)量時(shí)，實(shí)際加在電壓表上的電壓，只是被測(cè)電壓的一半，所以應(yīng)將電壓表的讀數(shù)乘以2，才是被測(cè)量電壓的實(shí)際值。根據(jù)分壓關(guān)系可知352.4.2電阻的并聯(lián)與分流1.并聯(lián)將幾個(gè)電阻元件連接在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間稱為并聯(lián)，并聯(lián)特點(diǎn)是各電阻的電壓相同。圖示為三個(gè)電阻并聯(lián)。2.4.2電阻的并聯(lián)與分流1.并聯(lián)362.并聯(lián)等效電阻及分流關(guān)系(1)并聯(lián)等效電阻并聯(lián)電阻的等效電導(dǎo)等于各并聯(lián)電導(dǎo)之和。并聯(lián)等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。2.并聯(lián)等效電阻及分流關(guān)系并聯(lián)電阻的等效電導(dǎo)等于各并聯(lián)電導(dǎo)之37(2)分流關(guān)系電流之比等于電導(dǎo)之比。GGGUGIGGUGIGUGIIII333222111======GGGIII321321::::=(2)分流關(guān)系電流之比等于電導(dǎo)之比。GGGUGIGGUGIG38分流公式兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)分流公式兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)39例用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,，內(nèi)電阻Rg為2kΩ的表頭制成量程為50mA的直流電流表,應(yīng)并聯(lián)多大的分流電阻Rf?解:由分流關(guān)系可知Ig=50μA，Rg=2000Ω，I=50mA,Rf=2.002Ω例用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50μA,，內(nèi)電阻Rg為2kΩ的表401.混聯(lián)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。對(duì)于電阻混聯(lián)電路，可以應(yīng)用等效的概念，逐次求出各串、并聯(lián)部分的等效電路，從而最終將其簡(jiǎn)化成一個(gè)無分支的等效電路，通常稱這類電路為簡(jiǎn)單電路；若不能用串、并聯(lián)的方法簡(jiǎn)化的電路，則稱為復(fù)雜電路。2.化簡(jiǎn)方法混聯(lián)電路的花簡(jiǎn)方法可以歸納為三步設(shè)電位點(diǎn)；(2)畫直觀圖；(3)利用串、并聯(lián)方法求等效電阻。2.4.3電阻的混聯(lián)1.混聯(lián)2.化簡(jiǎn)方法2.4.3電阻的混聯(lián)41

例圖示電路，已知電源電壓US=8V，內(nèi)阻R0=0.5，R1=3.5，R2=12，R3=6，求電路的總電流I及支路電流I1、I2。

解因?yàn)镽0與R1串聯(lián)，R2與R3并聯(lián)，可以先分別求出其等效電阻。R0與R1串聯(lián)的等效電阻R01=R0+R1=0.5+3.5=4R2與R3并聯(lián)的等效電阻R23=R2R3/（R2+R3）=4電路的總等效電阻

R=R01+R23=4+4=8電路的總電流I=US/R=1A由分流公式可得

I1=IR3/（R2+R3）=1/3A

I2=IR2/（R2+R3）=2/3A例圖示電路，已知電源電壓US=8V，內(nèi)阻R0=0.5422.5電路的功率與電能2.5.1電功率2.5.2電能2.5電路的功率與電能2.5.1電功率432.5.1電功率電功率是單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)做的功，簡(jiǎn)稱功率。電路中電阻兩端的電壓為U，通過的電流是I，由電壓、電流的定義可知：電壓是電場(chǎng)力移動(dòng)單位正電荷所做的功，電流是單位時(shí)間內(nèi)通過電阻的總電量。因此，單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)在電阻上做的功應(yīng)為電壓與電流的乘積，即

P=UI式中P為電功率,當(dāng)電壓U的單位為伏特，電流I的單位是安培時(shí)，電功率的基本單位是瓦特（W）。2.5.1電功率電功率是單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)做的功，簡(jiǎn)稱功率。44大功率的設(shè)備常用千瓦作單位，小功率的用毫瓦作單位，其換算關(guān)系如下1kW=103W1mW=10－3W由歐姆定律可知電阻的功率還可以用下式表示P=UI=I2R=U2G

電阻中消耗的功率與電阻的大小及電阻的電壓或電流有關(guān)。大功率的設(shè)備常用千瓦作單位，小功率的用毫瓦作單位，其換算關(guān)系45

例:一只220V、100W的燈泡，當(dāng)接到電壓為220V的電源時(shí)，通過的電流為多大？燈泡的電阻少？如果將此燈泡接到110V的電源時(shí)，燈泡的功率為是多大？

解（1）燈泡的電流及電阻為

I=P/U=100/220=0.455A

R=U/I=220/0.455=484(2)將燈泡接到110V電源時(shí)，燈泡的電阻不變，其功率為

P=U2/R=25W電壓減小一半，功率降至四分之一。例:一只220V、100W的燈泡，當(dāng)接到電壓為220V462.5.2電能電燈、電動(dòng)機(jī)及各種電器的功率只表示其工作能力，而完成的工作量，不僅取決于功率，而且還與工作時(shí)間的長短有關(guān)。因此，電能是表示電場(chǎng)在一段時(shí)間內(nèi)所做的功。即

W=Pt

式中P—功率，以千瓦為單位；t—時(shí)間，以小時(shí)為單位；W—電能，其單位是千瓦時(shí)（kWh）1千瓦時(shí)就是平常所說的1度電。象40W的電燈，工作25小時(shí)，消耗1度的電能。2.5.2電能電燈、電動(dòng)機(jī)及各種電器的功率只表示其工作能47

例:一臺(tái)10kW電動(dòng)機(jī)，每天工作8小時(shí)，求一個(gè)月30天的用電量。解:電動(dòng)機(jī)每天的用電量為

W1=Pt1=10×8=80kWh電動(dòng)機(jī)30天的用電量為

W=W1×30=80×30=2400kWh

482.6電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算1.電位及參考點(diǎn)電路中每一個(gè)點(diǎn)都有一定的電位，就如同空間每一處都有一定的高度一樣。在電路中要求得某點(diǎn)的電位值，必須在電路中選擇一個(gè)參考點(diǎn)，這個(gè)參考點(diǎn)叫零電位點(diǎn)。參考點(diǎn)可以任意選擇,但一經(jīng)選定,各點(diǎn)電位的計(jì)算即以參考點(diǎn)為準(zhǔn)。在電工技術(shù)中，為了工作安全，通常把電路的某一點(diǎn)與大地連接，稱為接地，接地點(diǎn)即為電路的參考點(diǎn)。參考點(diǎn)的電位為零,參考點(diǎn)處用符號(hào)“⊥”表示，電路的接地點(diǎn)就是電位等于零的參考點(diǎn)，它是分析電路中各點(diǎn)電位高低的比較標(biāo)準(zhǔn)。2.6電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算1.電位及參考點(diǎn)492.電位的計(jì)算(1)電位計(jì)算電路各點(diǎn)的電位就是該點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓；所以計(jì)算電位的方法與計(jì)算電壓的方法完全相同。而電路任意兩點(diǎn)間的電壓等于這兩點(diǎn)的電位的差。(2)電位計(jì)算舉例例圖示電路，已知US1=14V、US2=12V、R1=2、R2=3，求以接地點(diǎn)為參考點(diǎn)時(shí)a、b、c、d各點(diǎn)的電位。2.電位的計(jì)算(1)電位計(jì)算(2)電位計(jì)算舉例例圖示50

解以d點(diǎn)為參考點(diǎn)，所以

Vd=0V

Va=Uad=US1=14V

Vc=Ucd=US2=12V由基爾霍夫電壓定律可以求得電流

I=（US1-US2）/（R1+R2)=0.4Ab點(diǎn)的電位為Vb=Ubd=IR2+US2=0.4×3+12=13.2V解以d點(diǎn)為參考點(diǎn)，所以512.7戴維南定理2.7.1二端網(wǎng)絡(luò)2.7.2戴維南定理2.7戴維南定理2.7.1二端網(wǎng)絡(luò)52在電路分析中，有時(shí)只需要計(jì)算某一支路的電壓或電流，此時(shí)若把這一支路以外的電路用一個(gè)等效電源代替，電路將化簡(jiǎn)為單回路的電路，使電路計(jì)算變的簡(jiǎn)化。這就是戴維南定理要解決的問題。在電路分析中，有時(shí)只需要計(jì)算某一支路的電壓或電流，此時(shí)若把這532．7．1二端網(wǎng)絡(luò)凡是只有一個(gè)輸入端口或輸出端口的電路叫做二端網(wǎng)絡(luò)。二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不含電源的稱為無源二端網(wǎng)絡(luò)，如圖1（a）所示，在電路分析中無源二端網(wǎng)絡(luò)常用圖1（b）表示，電阻元件可視為無源二端網(wǎng)絡(luò)的特例；二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)含有電源的叫做有源二端網(wǎng)絡(luò)，如圖2（a）所示，一般用圖2（b）表示，電源就是最簡(jiǎn)單的有源二端網(wǎng)絡(luò)。圖1圖22．7．1二端網(wǎng)絡(luò)圖1圖2542.7.2戴維南定理戴維南定理指出：任何一個(gè)如圖（a）所示線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外部電路而言，都可以用圖(b)所示一個(gè)電壓源與電阻串聯(lián)的電路等效代替。其中等效電源的電壓為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC；電壓源的內(nèi)阻等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源等于零，即電壓源短路時(shí)無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻R0。2.7.2戴維南定理55利用戴維南定理可以將一個(gè)復(fù)雜電路簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單電路，尤其是只需要計(jì)算復(fù)雜電路中某一支路的電流或電壓時(shí)，應(yīng)用此定理更為簡(jiǎn)便，而待求支路既可以是無源支路也可以是有源支路?，F(xiàn)舉例說明戴維南定理的應(yīng)用。例圖(a)所示電路，求10電阻支路的電流。利用戴維南定理可以將一個(gè)復(fù)雜電路簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單電路，56

解此電路是一個(gè)復(fù)雜電路，求一條支路的電流，用戴維南定理方便。首先將10電阻支路摘除，原電路變?yōu)閳D（b）所示有源二端網(wǎng)絡(luò)，由基爾霍夫電壓定律可知有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓

UOC=12V令網(wǎng)絡(luò)中所有的電源等于零，電路變?yōu)閳D（c）所示無源二端網(wǎng)絡(luò)，求出等效電阻

R0=2解此電路是一個(gè)復(fù)雜電路，求一條支路的電流，用戴維57用等效電源代替有源二端網(wǎng)絡(luò)，接入10電阻支路，電路化簡(jiǎn)為單回路電路，運(yùn)用基爾霍夫電壓定律可得10電阻支路電流

I=UOC/R0=1A用等效電源代替有源二端網(wǎng)絡(luò)，接入10電阻支路，電路化簡(jiǎn)為單58在實(shí)際電路中，等效電源的電壓和內(nèi)阻，也可以通過實(shí)驗(yàn)的方法求得，其步驟如下（1）用高內(nèi)阻的電壓表測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC，作為等效電源的電壓，如圖（a）所示。（2）用低內(nèi)阻的電流表測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流ISC，如圖（b）所示。（3）由測(cè)得的UOC和ISC計(jì)算等效電源的內(nèi)阻

R0=UOC/ISC在實(shí)際電路中，等效電源的電壓和內(nèi)阻，也可以通過實(shí)驗(yàn)的方法求得59如果等效電源的內(nèi)阻較小，則短路電流較大，此時(shí)應(yīng)將一個(gè)已知電阻R與電流表串聯(lián)后再接入電路進(jìn)行測(cè)量，如圖示。這時(shí)等效電源的內(nèi)阻

R0=UOC/ISC－R如果等效電源的內(nèi)阻較小，則短路電流較大，此時(shí)應(yīng)將一個(gè)已知電阻602.8戴維南等效電源參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)2.8.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.8.2預(yù)習(xí)要求2.8.3實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備2.8.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟2.8.5注意事項(xiàng)2.8戴維南等效電源參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)2.8.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?12.8.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以加深理解戴維南定理。2．學(xué)習(xí)戴維南等效電源參數(shù)的測(cè)量方法。3．進(jìn)一步學(xué)習(xí)正確使用常用電工儀器和儀表。2.8.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以加深理解戴維南定理。622.8.2預(yù)習(xí)要求1.理解戴維南定理的具體內(nèi)容。2.據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖示的給定參數(shù)，用戴維南定理計(jì)算出電路A、B點(diǎn)之間的開路電壓Uo、等效電阻Ro和短路電流Is，填入表中。2.8.2預(yù)習(xí)要求1.理解戴維南定理的具體內(nèi)容。632.8.3實(shí)驗(yàn)儀表及儀器名稱參考型號(hào)及使用參數(shù)數(shù)量戴維南定理實(shí)驗(yàn)板DICE-DGA1塊可調(diào)直流恒流源DICE-DG1塊可調(diào)直流穩(wěn)壓電源DICE1臺(tái)直流數(shù)字電壓表DICE1塊直流數(shù)字毫安表DICE1塊萬用表MF-101塊2.8.3實(shí)驗(yàn)儀表及儀器名稱參考型號(hào)及使用參數(shù)數(shù)量642.8.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1．測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性（1）在戴維南定理實(shí)驗(yàn)板上，按圖示實(shí)驗(yàn)電路接入穩(wěn)壓電源ES、恒流源IS及可變負(fù)載電阻RL。將ES調(diào)至12V，IS調(diào)至10mA。注意穩(wěn)壓源的輸出不允許短路，恒流源的輸出不允許開路。2.8.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1．測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性65RL測(cè)取值RL（Ω）200600100014001800測(cè)量數(shù)