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文檔簡介
情境1直流電路的等效變換及測試任務1-1電壓和電位的測量2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試1電工電子技術(shù)及應用學習內(nèi)容及目標:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試2任務1-1電壓和電位的測量能力目標1、能對實際電路畫出其電路模型;
2、會用萬用表測量直流電壓和電位。知識目標1、能說出電路的組成、各部分的作用及電路的類型;2、能說出各基本物理量的含義、單位及計算方法。請同學畫出手電筒電路:
(見電路畫板動畫)一、電路概述2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試3(一)電路的概念、結(jié)構(gòu)及作用1、電路的概念
電路指的是電流所流經(jīng)的路徑,就是將電氣設(shè)備和元器件(用電器)按一定方式聯(lián)接起來,為電荷流通提供了路徑的總體。一、電路概述2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試4(一)電路的概念、結(jié)構(gòu)及作用1、電路的概念圖1-1-1簡單電路結(jié)構(gòu)電池燈泡EIRU+_負載電源2、電路的結(jié)構(gòu)及作用2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試5(一)電路的概念、結(jié)構(gòu)及作用電源:中間環(huán)節(jié):負載:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試62、電路的結(jié)構(gòu)及作用(一)電路的概念、結(jié)構(gòu)及作用電源:將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置(請同學說出見過的電源的類型及特性)中間環(huán)節(jié):把電源與負載連接起來的部分(連接導線,開關(guān)等)負載:將電能轉(zhuǎn)換成非電能的用電設(shè)備(電燈,電爐,電動機)2.電路的結(jié)構(gòu)及作用2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試7(請同學說出見過的電源的類型及特性)干電池:電動勢=?V疊層電池:電動勢=?V可充電池:電動勢=?V(鎳氫、鎳鎘、鋰)鉛酸蓄電池:電動勢=?V變壓器:電動勢=?V直流穩(wěn)壓電源:電動勢=?V發(fā)電機:電動勢=?V太陽能電池:電動勢=?V2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試82.電路的結(jié)構(gòu)及作用(請同學說出見過的電源的類型及特性)干電池:電動勢=?1.5V疊層電池:電動勢=?1.5V×n可充電池:電動勢=?1.2V×n
鉛酸蓄電池:電動勢=?2V×n
變壓器:電動勢=?V任意直流穩(wěn)壓電源:電動勢=?V任意發(fā)電機:電動勢=?V任意太陽能電池:電動勢=?V任意2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試92.電路的結(jié)構(gòu)及作用電源:
提供電能的裝置負載:
取用電能的裝置中間環(huán)節(jié):傳遞、分配和控制電能的作用發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線
1、實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試10(二)電路的分類直流電源直流電源:
提供能源信號處理:放大、調(diào)諧、檢波等負載信號源:
提供信息放大器揚聲器話筒
電源或信號源的電壓或電流稱為激勵,它推動電路工作;由激勵所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應。(2)實現(xiàn)信號的傳遞與處理2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試11(二)電路的分類電路模型概念的提出:思考:手電筒的電路中產(chǎn)生的物理現(xiàn)象?例:手電筒電路
手電筒電路由電池、燈泡、開關(guān)、導線組成。電池燈泡2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試12(三)電路模型電路模型概念的提出:電流流過燈絲時,燈絲呈現(xiàn)出電阻性,將電能轉(zhuǎn)換成熱能、光能,此外,電流通過燈絲還會產(chǎn)生磁場,具有電感性;還會產(chǎn)生電場,具有電容性。如果把所有這些電磁特性全都考慮進去,會使電路的分析與計算變得非常繁瑣,甚至難于進行,而從白熾燈的使用情況來看,需要我們考慮的主要是其電阻性,因此,我們引入理想化電路元件的概念。例:手電筒電路電池燈泡2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試13(三)電路模型
為了便于用數(shù)學方法分析電路,一般要將實際電路模型化,用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬實際電路中的器件,從而構(gòu)成與實際電路相對應的電路模型。理想電路元件主要有電阻元件、電感元件、電容元件和電源元件等。1.電阻:
電路中消耗電能的理想元件2.電容:電路中儲存電場能的理想元件3.電感:電路中儲存磁場能的理想元件2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試14(三)電路模型1、理想化電路元件R+RoE–S+U–I電池導線燈泡開關(guān)
電池是電源元件,其參數(shù)為電動勢E和內(nèi)阻Ro;
燈泡主要具有消耗電能的性質(zhì),是電阻元件,其參數(shù)為電阻R;
筒體用來連接電池和燈泡,其電阻忽略不計,認為是無電阻的理想導體。
開關(guān)用來控制電路的通斷。
今后分析的都是指電路模型,簡稱電路。在電路圖中,各種電路元件都用規(guī)定的圖形符號表示。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試15(三)電路模型情境1直流電路的等效變換及測試16作業(yè)1、畫出以下電路的電路模型:內(nèi)置動畫播放需要啟用所有宏情境1直流電路的等效變換及測試171、畫出以下電路的電路模型:學習目標:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試18二、電路的基本物理量學習目標能力目標1、能利用參考方向進行電壓、電流的計算。2、能進行電動勢、電功率的計算。知識目標1、能說出電壓、電流的含義、特性、單位等。2、能說出電動勢、電功率的含義及特性。態(tài)度目標1、培養(yǎng)學生探索知識的精神;
2、培養(yǎng)學生養(yǎng)成勤動手、動腦的好習慣。(一)電流:idqdt=……(1-1)IQt=……(1-2)
電荷有規(guī)則的定向移動形成電流。電流的大小用電流強度表征,定義式為:大小、方向均不隨時間變化的穩(wěn)恒直流電可表示為:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試19二、電路的基本物理量1、電流的形成及大小(一)電流:
電流的國際單位制是安培【A】,較小的單位還有毫安【mA】和微安【μA】等,它們之間的換算關(guān)系為:1A=103mA=106μA
在電工技術(shù)分析中,僅僅指出電流的大小是不夠的,還要確定其方向。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試20二、電路的基本物理量2、電流的單位電流實際方向—正電荷定向運動方的向。
實際電路中往往不知道電流的真實方向,如何分析、計算?3、電流的參考方向2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試21二、電路的基本物理量問題的提出:在復雜電路中難于判斷元件中物理量的實際方向,電路如何求解?電流方向A
B?電流方向B
A?E1ABRE2IR2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試22二、電路的基本物理量(1)在解題前先設(shè)定一個正方向,作為參考方向;(2)根據(jù)電路的定律、定理,列出物理量間相互關(guān)系的代數(shù)表達式并計算;例:IIaabb2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試23二、電路的基本物理量3、電流的參考方向若
I=5A,則電流從a流向b;例:若
I=–5A,則電流從b流向a。(3)根據(jù)計算結(jié)果確定實際方向:若計算結(jié)果為正,則實際方向與假設(shè)方向一致;若計算結(jié)果為負,則實際方向與假設(shè)方向相反。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試24二、電路的基本物理量3、電流的參考方向abRI
對電路進行分析計算時應注意:列寫電路方程式之前,首先要在電路中標出電流的參考方向。電路圖上電流參考方向的標定,原則上任意假定,但一經(jīng)選定,在整個分析計算過程中,這些參考方向就不允許再變更。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試25二、電路的基本物理量3、電流的參考方向直流情況下
高中物理課對電壓的定義是:電場力把單位正電荷從電場中的一點移到另一點所做的功。其表達式為:注意:變量用小寫字母表示,恒量用大寫字母表示。電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。數(shù)值上,兩點之間的電壓等于這兩點之間的電位差,即:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試26(二)電壓1、電壓的形成
電壓的國際單位制是伏特[V],常用的單位還有毫伏[mV]和千伏【KV】等,換算關(guān)系為:1V=103mV=10-3KV2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試272、電壓的單位(二)電壓電壓的實際方向—由高電位端指向低電位端。電壓參考方向—任選一方向為電壓正方向。電壓表示方法:U+-UabUabUab=-Uba2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試283、電壓的方向
電工技術(shù)基礎(chǔ)問題分析中,通常規(guī)定電壓的正方向由高電位指向低電位,因此電壓又稱作電壓降。(二)電壓
注意:列寫電路方程式之前,首先要在電路中標出電壓的參考方向。電路圖上電壓參考方向的標定,原則上任意假定,但一經(jīng)選定,在整個分析計算過程中,這些參考方向就不允許再變更。a元件+U-ba元件+U-bU=5VU=-5VU=-5V2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試293、電壓的方向(二)電壓實際方向與參考方向一致,電壓值為正值;實際方向與參考方向相反,電壓值為負值。注意:在參考方向選定后,電壓值才有正負之分。例:abRU+–若U=5V,則電壓的實際方向為從a指向b;若U=–5V,則電壓的實際方向為從b指向a。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試303、電壓的方向(二)電壓aI電源元件+U-b非關(guān)聯(lián)參考方向U與I方向不一致aI負載元件+U-b關(guān)聯(lián)參考方向U與I方向一致
實際電源上的電壓、電流真實方向總是非關(guān)聯(lián)的,實際負載上的電壓、電流方向是關(guān)聯(lián)的。因此,假定某元件是電源時,應選取非關(guān)聯(lián)參考方向,假定某元件是負載應選取關(guān)聯(lián)參考方向。情境1直流電路的等效變換及測試314、關(guān)聯(lián)(非關(guān)聯(lián))參考方向(二)電壓電工電子技術(shù)及應用U、I參考方向關(guān)聯(lián)時,U、I參考方向非關(guān)聯(lián)時,RU+–IRU+–I
表達式中有兩套正負號:①式前的正負號由U、I
參考方向的關(guān)系確定;②U、I
值本身的正負則說明實際方向與參考方向之間的關(guān)系。
通常取
U、I
參考方向相同。U=IR
U=–IR情境1直流電路的等效變換及測試32(二)電壓5、歐姆定律應用注意事項電工電子技術(shù)及應用解:對圖(a)有,U=IR,例:應用歐姆定律對下圖電路列出式子,并求電阻R。對圖(b)有,U=–IR,RU=6V+–2AR+–U=6VI(a)(b)I–2A情境1直流電路的等效變換及測試33(二)電壓5、歐姆定律應用注意事項電工電子技術(shù)及應用情境1直流電路的等效變換及測試34(二)電壓5、歐姆定律應用注意事項電工電子技術(shù)及應用思考回答1.在電路分析中,引入?yún)⒖挤较虻哪康氖鞘裁矗?.應用參考方向時,你能說明“正、負”、“加、減”及“相同、相反”這幾對詞的不同之處嗎?
電路分析中引入?yún)⒖挤较虻哪康氖牵簽榉治龊陀嬎汶娐诽峁┓奖愫鸵罁?jù)。
應用參考方向時,“正、負”是指在參考方向下,電壓、電流數(shù)值前面的正負號,如某電流為“-5A”,說明其實際方向與參考方向相反,某電壓為“+100V”,說明該電壓實際方向與參考方向一致;“加、減”指參考方向下電路方程式中各量前面的加、減號;“相同”是指電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向,“相反”指的是電壓、電流參考方向非關(guān)聯(lián)。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試352025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試36二、電路的基本物理量(四)電源的電動勢:
電動勢是衡量電源內(nèi)部的電源力對電荷做功能力的物理量。
電動勢E在數(shù)值上等于電源力把單位正電荷從電源負極經(jīng)過電源內(nèi)部到達正極所做的功。單位:伏「特」(V)。1、電動勢的物理意義:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試37二、電路的基本物理量(四)電源的電動勢:電動勢的方向—電位升高的方向(實際方向)。電動勢的參考方向—任選一方向為電動勢的正方向。3、電動勢和電源端電壓的關(guān)系:EU電壓與電動勢規(guī)定正方向相反時E=UEU電壓與電動勢規(guī)定正方向相同時E=-U2、電動勢的方向:
電功率反映了電路元器件能量轉(zhuǎn)換的本領(lǐng)。如100W的電燈表明在1秒鐘內(nèi)該燈可將100J的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能;電機1000W表明它在一秒鐘內(nèi)可將1000J的電能轉(zhuǎn)換成機械能。
電工技術(shù)中,單位時間內(nèi)電流所作的功稱為電功率。電功率用“P”表示:國際單位制:U【V】,I【A】,電功率P用瓦特【W(wǎng)】
用電器額定工作時的電壓叫額定電壓,額定電壓下的電功率稱為額定功率;額定功率通常標示在電器設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)上,作為用電器正常工作條件下的最高限值。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試38二、電路的基本物理量(五)電功率:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試39二、電路的基本物理量(五)電功率:右下圖電路,若已知元件吸收功率為-20W,電壓U=5V,求電流I。+UI元件
分析:由圖可知UI為關(guān)聯(lián)參考方向,因此:I為負值,說明它的實際方向與圖上標示的參考方向相反,是電源。例1:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試40二、電路的基本物理量(五)電功率:右下圖電路,若已知元件中電流為I=-100A,電壓U=10V,求電功率P,并說明元件是電源還是負載。+UI元件
解:UI非關(guān)聯(lián)參考,因此:元件吸收正功率,說明元件是負載。例2:
日常生產(chǎn)和生活中,電能(或電功)也常用度作為量綱:1度=1KW?h=1KV?A?h
電能的轉(zhuǎn)換是在電流做功的過程中進行的。因此,電流做功所消耗電能的多少可以用電功來量度。電功:式中單位:U【V】;I【A】;t【s】時,電功W為焦耳【J】1度電的概念1000W的電爐加熱1小時;100W的電燈照明10小時;40W的電燈照明25小時。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試41二、電路的基本物理量(六)電能:1、某用電器的額定值為“220V,100W”,此電器正常工作10小時,消耗多少焦耳電能?合多少度電?2、一只標有“220V,60W”的電燈,當其兩端電壓為多少伏時電燈能正常發(fā)光?正常發(fā)光時電燈的電功率是多少?若加在燈兩端的電壓僅有110伏時,該燈的實際功率為多少瓦?額定功率有變化嗎?3600000J,1度電220V,60W;15W,不變。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試42思考回答電路由哪幾部分組成?試述電路的功能?為何要引入?yún)⒖挤较??參考方向和實際方向有何聯(lián)系與區(qū)別?何謂電路模型?理想電路元件與實際元器件有何不同?如何判斷元件是電源還是負載?
學好本課程,應注意抓好四個主要環(huán)節(jié):提前預習、認真聽課、及時復習、獨立作業(yè)。還要處理好三個基本關(guān)系:聽課與筆記、作業(yè)與復習、自學與互學。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試43檢驗學習結(jié)果作業(yè)1、復習電路的各基本物理量特性及參考方向的應用。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試44二、電路的基本物理量1、電阻的串聯(lián):ababR1R2RnR思考:
1、串聯(lián)的實質(zhì)是什么?
2、串聯(lián)電路有什么特點?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試45三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化ababR1R2RnRR=R1+R2+……+Rn=分壓作用:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試46三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化1、電阻的串聯(lián):1、兩個40W/220V的燈泡串接在220V的電路中,燈泡中通過的電流是多少安?兩個燈泡的功率各是多少W?這種接法對燈泡有什么影響?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試47三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化1、電阻的串聯(lián):思考與練習2、兩個燈泡(40W/220V、15W/220V
)串接在220V的電路中,燈泡中通過的電流是多少安?兩個燈泡的功率各是多少W?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試48三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化1、電阻的串聯(lián):思考與練習3、兩個電阻R1
、R2,阻值之比為1:2,串接在回路中,問功率之比為多少?R1R2Rn……I1I2InR思考:
1、并聯(lián)的實質(zhì)是什么?
2、并聯(lián)電路有什么特點?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試49三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化2、電阻的并聯(lián):R1R2Rn……I1I2InR電阻并聯(lián)用“//
”表示,如:R1//R22025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試50三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化2、電阻的并聯(lián):1、兩個40W/220V的燈泡并接在220V的電路中,燈泡中通過的電流各是多少安?兩個燈泡的功率各是多少W?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試51三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化2、電阻的并聯(lián):思考與練習2、兩個電阻R1
、R2,阻值之比為1:2,并接在回路中,問功率之比為多少?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試52三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化2、電阻的并聯(lián):思考與練習3、兩個(40W/220V、15W/220V
)的燈泡并接在220V的電路中,燈泡中通過的電流是多少安?兩個燈泡的功率各是多少W?(1)求ab兩點間的等效電阻Rab。2Ω2Ω2Ω2Ω2ΩabRab2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試53三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化3、混聯(lián)電路的簡化:思考與練習2Ω3ΩabRab1Ω1Ω2Ω2Ω2Ω(2)求ab兩點間的等效電阻Rab。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試54三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化思考與練習3、混聯(lián)電路的簡化:(3)分別求出開關(guān)S打開和閉合時電路等效電阻Rab
。1Ω1Ω1Ω1ΩabRab1Ω1ΩS2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試55三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化思考與練習3、混聯(lián)電路的簡化:(4)求電路等效電阻Rab=?3Ωb3Ωa3Ω2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試56三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化思考與練習3、混聯(lián)電路的簡化:abR4R3R1R2(5)電路等效電阻Rab=?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試57三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化思考與練習3、混聯(lián)電路的簡化:abRRRR(6)電路等效電阻Rab=?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試58三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化思考與練習3、混聯(lián)電路的簡化:abRRRR(7)電路等效電阻Rab=?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試59三、電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)電路的簡化思考與練習3、混聯(lián)電路的簡化:思考:1、電路可能會出現(xiàn)的工作狀態(tài)?電源負載實體電路中間環(huán)節(jié)電路模型負載電源開關(guān)連接導線SRL+
U–IUS+_R02025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試60四、電路的各種狀態(tài)及計算電路模型SRL+
U–IUS+_R02025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試61思考:1、電路可能會出現(xiàn)的工作狀態(tài)?有載工作四、電路的各種狀態(tài)及計算電路模型SRL+
U–IUS+_R02025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試62思考:1、電路可能會出現(xiàn)的工作狀態(tài)?開路四、電路的各種狀態(tài)及計算電路模型SRL+
U–IUS+_R02025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試63思考:1、電路可能會出現(xiàn)的工作狀態(tài)?短路四、電路的各種狀態(tài)及計算1、電源有載工作:電路特征:
I=?
U=?(1)電路特征:+_IRUESR0ab2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試64四、電路的各種狀態(tài)及計算I=E/(R0+R)U=IR=E–IR0IU=IE–I2R0P=PE-△P將上式乘以I,得上式表明:當R變化時,電源端電壓變化不大,則此電源帶負載的能力強。當R>>R0時U≈E+_IRUESR0ab2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試651、電源有載工作:(1)電路特征:四、電路的各種狀態(tài)及計算電源的外特性曲線
表示電源端電壓與輸出電流之間的關(guān)系曲線,稱為外特性曲線。U=IR=E–IR0IU0EIR02025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試661、電源有載工作:(1)電路特征:四、電路的各種狀態(tài)及計算
電源的發(fā)出功率=負載的取用功率+電源內(nèi)阻上的消耗功率P
----電源輸出的功率PE
----電源產(chǎn)生的功率?P
----電源內(nèi)阻上消耗的功率IUE+_RabSR02025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試671、電源有載工作:(1)電路特征:四、電路的各種狀態(tài)及計算在U、I正方向選擇一致的前提下:
IRUab或IRUab“吸收功率”(負載)“發(fā)出功率”(電源)若P=UI
0若P=UI
0電源與負載的判別:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試681、電源有載工作:四、電路的各種狀態(tài)及計算
當計算的P>0
時,則說明U、I
的參考方向與實際方向全部相同或相反,此部分電路消耗電功率,為負載。功率性質(zhì)判斷:
當計算的P<0
時,為電源。①如果假設(shè)U、I
正方向一致(關(guān)聯(lián))。②電源有時發(fā)出功率,有時消耗功率(如充電,實際已變成負載)。當計算的電源功率PE>0
時,則電源消耗功率,為負載;當計算的電源功率PE<0
時,則電源發(fā)出功率,為電源.2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試691、電源有載工作:四、電路的各種狀態(tài)及計算功率性質(zhì)判斷:③如果假設(shè)U、I
正方向不一致(非關(guān)聯(lián))。一、電源有載工作:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試70
當計算的P>0
時,為電源。
當計算的P<0
時,為負載。四、電路的各種狀態(tài)及計算例IUU=10VI=-1A電路IUU=-10VI=1A電路IUU=10VI=1A電路U、I關(guān)聯(lián),P=UI=-10W<0,發(fā)出功率,是電源。
非關(guān)聯(lián),P=UI=-10W<0,消耗功率,是負載。非關(guān)聯(lián),P=UI=10W>0,發(fā)出功率,是電源。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試71四、電路的各種狀態(tài)及計算(3)額定值與實際值:
額定值:制造廠為了使電子設(shè)備能在給定的工作條件下正常運行而規(guī)定的正常允許值。UN、IN、PN
使用時,電壓、電流、功率的實際值不一定等于額定值。I>IN過載I<IN輕載I=IN額定工作狀態(tài)2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試72四、電路的各種狀態(tài)及計算2、開路(斷路或空載):電路特征:I=?U=?U0=?PE=P=?I=0+_RUEabSU0R02025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試73四、電路的各種狀態(tài)及計算開關(guān)S斷開時,外電路的電阻無窮大,電流為零,電源的端電壓U0等于電源電動勢E。電路特征:I=0U=0,U0=EPE=P=0I=0+_RUEabSU0R0(其中:PE=EI、P=UI)2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試742、開路(斷路或空載):四、電路的各種狀態(tài)及計算3、短路:U=?I=?短路電流電路特征:+-E+-0RUIsI=0+_RUEabSR0當R00時,Is?思考:電路有什么后果?IS2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試75四、電路的各種狀態(tài)及計算U=0I=0短路電流電路特征:+-E+-0RUIsI=0+_RUEabSR0當R00時,Is∞(燒毀電源)。注意:電壓源不允許短路!2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試763、短路:四、電路的各種狀態(tài)及計算學習小結(jié):●●●2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試77四、電路的各種狀態(tài)及計算
情境1直流電路的等效變換及測試任務1-1電壓和電位的測量2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試78電工電子技術(shù)及應用五、電位的概念及計算
音頻接受器
引入新課
?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試79
在電路調(diào)試和維修時,經(jīng)常要對某一點的電位進行測試,只有當其處于合理范圍之內(nèi)時,電路才能正常工作。
引入新課測量接口如何測量該點的電位呢?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試80學習內(nèi)容及目標:學習目標能力目標1、會計算電路中某點的電位;2、能用萬用表測量電路的電壓和電位。知識目標1、能說出電位的含義、電壓與電位的關(guān)系;2、能說出萬用表使用注意事項。情感目標1、培養(yǎng)學生嚴謹求實態(tài)度和科學研究興趣。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試81五、電位的概念及計算學習重點及難點:學習重點1、電壓和電位的測量。學習難點1、電位的計算及測量。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試82五、電位的概念及計算Va=+5V
b點電位:ab1
5Aab1
5A例例1、電位的概念:
電位--就是電路中某點到參考點的電壓,電壓用雙下標,而電位則用單下標,電位的單位和電壓相同。
將b點作為參考點,用“接地”符號表示。Vb=-5V
b點電位:Vb=0VVa=0VUab=+5V
電位具有相對性,規(guī)定參考點的電位為零電位。相對于參考點較高的電位呈正電位,較參考點低的電位呈負電位。
a點電位:Uab=+5V2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試83
a點電位:五、電位的概念及計算ab1
5A
如改變參考點,①則電路中各點的電位是否改變?②每一個元件上的電壓是否改變?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試84思考五、電位的概念及計算
分別以A、B為參考點計算C和D點的電位及UCD。10V2
+–5V+–3
BCDIA
解以A點為參考點時:3+210+5I==3AVC=3
3=9VVD=
3
2=–6VUCD=?以B點為參考點時:VD=–5VVC=10VUCD=VC–VD=15V例1IVC
VD=15V??????2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試852、電位的計算:五、電位的概念及計算電路中某一點的電位等于該點到參考點的電壓;電路中各點的電位隨參考點改變而改變,但是任意兩點間的電壓不變。結(jié)論2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試86五、電位的概念及計算求開關(guān)S打開和閉合時a點的電位值。-12V6KΩ4KΩ20KΩ+12VSbadc例22、電位的計算:五、電位的概念及計算+-12V
解畫出S打開時的等效電路:baS6KΩ4KΩc20KΩ+-12V
顯然,開關(guān)S打開時相當于一個閉合的全電路,a點電位為:d例22025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試882、電位的計算:五、電位的概念及計算S閉合時的等效電路:6KΩ4KΩ20KΩ+-12V+-12VbacS閉合時,a點電位只與右回路有關(guān),其值為:d2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試89
解例22、電位的計算:五、電位的概念及計算1、計算圖中A點的電位。A+12V24Ω36Ω12Ω-24VI2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試90作業(yè)五、電位的概念及計算
情境1直流電路的等效變換及測試任務1-1電壓和電位的測量2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試91電工電子技術(shù)及應用萬用表的使用情境1直流電路的等效變換及測試921-1-6、萬用表的使用—簡介情境1直流電路的等效變換及測試931-1-6、萬用表的使用—面板1、概述:萬用表又稱多用表,用來測量直流電流、直流電壓和交流電流、交流電壓、電阻
等參數(shù)。萬用表主要由指示部分、測量電路、轉(zhuǎn)換裝置三部分組成。常用的指針式萬用表的外形如右圖所示。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試94一、萬用表的使用1、概述:數(shù)字萬用表還可以用來測量電容、電感以及晶體二極管、三極管的某些參數(shù)。常用的數(shù)字萬用表的外形如右圖所示。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試95一、萬用表的使用2、使用注意事項:
①進行測量前,先檢查紅、黑表筆連接的位置是否正確。紅表筆接到紅色接線柱或標有“十”號的插孔內(nèi),黑表筆接到黑色接線柱或標有“
-
”號、“COM”的插孔內(nèi)。指針式萬用表的表筆不能接反,否則在測量直流電量時會使指針反轉(zhuǎn),可能損壞表頭部件。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試96一、萬用表的使用2、使用注意事項:②在表筆連接被測電路之前,一定要查看所選檔位與測量對象是否相符。
誤用檔位和量程,不僅得不到測量結(jié)果,而且還會損壞萬用表。萬用表損壞往往就是上述原因造成的。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試97一、萬用表的使用2、使用注意事項:③測量時,須用右手握住兩支表筆,手指不要觸及表筆的金屬部分和被測元器件。④測量中若需轉(zhuǎn)換量程,必須在表筆離開電路后才能進行,否則選擇開關(guān)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電弧易燒壞選擇開關(guān)的觸點,出現(xiàn)接觸不良。⑤在實際測量中,經(jīng)常要測多種電量,每一次測量前要注意根據(jù)測量任務把選擇開關(guān)轉(zhuǎn)換到相應的檔位和量程。
2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試98一、萬用表的使用3、萬用表的使用:3.1調(diào)整零點
指針式萬用表在測量時,應注意水平放置,表頭指針應處于交直流檔標尺的零刻度線上,否則讀數(shù)會有較大的誤差。若不在零位,應通過機械調(diào)零的方法(即用小螺絲刀調(diào)整表頭下方機械調(diào)零螺釘)使指針回到零位。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試99一、萬用表的使用3.2測量直流電壓將選擇開關(guān)旋到直流電壓檔相應的量程上。測量電壓時,需將表并聯(lián)在被測電路上,并注意極性。如果不知被測電壓的極性和大致數(shù)值,需將選擇開關(guān)旋至直流電壓檔最高量程上,并進行試探測量(對指針式萬用表:如果指針不動則說明表筆接反;若指針順時旋轉(zhuǎn),則表示表筆極性正確)然后再調(diào)整極性和合適的量程,測量方法如右圖所示。
2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試100一、萬用表的使用3.2測量直流電壓對數(shù)字式萬用表:a、如果示數(shù)出現(xiàn)“–”,說明表筆接反;b、量程過??;C、量程過大:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試101一、萬用表的使用3.2測量直流電壓:d、量程逐級減小時:
討論:量程選擇對測量結(jié)果的影響?
2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試102一、萬用表的使用3.2測量直流電壓–指針式萬用表讀數(shù)2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試103一、萬用表的使用情境1直流電路的等效變換及測試104二、測試操作—用萬用表測電阻情境1直流電路的等效變換及測試105二、測試操作—用萬用表交流電壓情境1直流電路的等效變換及測試106二、測試操作—用萬用表直流電壓情境1直流電路的等效變換及測試107二、測試操作—用萬用表直流電流1、電路圖:2、所需器材:萬用表、電阻兩只、直流穩(wěn)壓電源、導線若干。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試108二、測試操作3、操作步驟:(1)按圖2-1接好電路,檢查無誤后,接通電源;(2)將穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)至(3)分別以A、O、B點為參考點,用直流電壓表分別測其它兩點的電位,記錄表2-1中;(4)根據(jù)測量值,計算出、、、、的電壓,填入表2-1中。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試109二、測試操作、、表2-1電壓、電位的測量(單位:V)參考點的選擇以A為參考點以O(shè)為參考點以B為參考點2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試110二、測試操作、、4、思考:(1)參考點選擇的不同,電路中各點的電位是否發(fā)生變化?電壓是否發(fā)生變化?(2)分析誤差產(chǎn)生的原因?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試111二、測試操作學習小結(jié):●電位的概念及計算方法;●萬用表使用注意事項;●用萬用表測電壓、電位的方法。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試112
情境1直流電路的等效變換及測試任務1-2
實際電壓源與電流源的等效變換2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試113電工電子技術(shù)及應用任務1-2實際電壓源與電流源的等效變換2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試114能力目標1、能應用實際電壓源與電流源的等效變換簡化電路計算;
2、能應用全電路歐姆定律進行電路參數(shù)計算。知識目標1、能說出電壓源、電流源的特性;2、能說出實際電壓源與電流源的等效變換的方法;3、能說出全電路歐姆定律的內(nèi)容及應用方法。學習目標:定義:能夠獨立產(chǎn)生電壓的電路元件。
理想電壓源電壓源分為:實際電壓源{2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試115一、電壓源:任務1-2實際電壓源與電流源的等效變換1.理想電壓源(恒壓源):RO=0時的電壓源.特點(3)電源中的電流由外電路決定。IE+_abUab伏安特性IUabE(2)電源內(nèi)阻為“RO=0”。(1)理想電壓源的端電壓恒定。(4)理想電壓源不能短路,不能并聯(lián)使用。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試116一、電壓源恒壓源中的電流由外電路決定:設(shè):E=10VIE+_abUab2
R1當R1R2
同時接入時:I=10AR2=
2
例
當R1接入時:I=5A則:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試1171.理想電壓源(恒壓源):一、電壓源恒壓源特性中不變的是:_____________E恒壓源特性中變化的是:_____________I_________________會引起I的變化。外電路的改變I的變化可能是_______的變化,或者是_______的變化。大小方向+_I恒壓源特性小結(jié)EUababR2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試118伏安特性電壓源模型Ro越大斜率越大2.實際電壓源UIRO+-EIUEIRO2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試119一、電壓源1.理想電流源(恒流源):
RO=
時的電流源.(1)輸出電流恒定。abIUabIsIUabIS伏安特性(3)輸出電壓由外電路決定。(2)理想電流源內(nèi)阻為無窮大(RO=
)。(4)理想電流源不能開路,不能串聯(lián)使用。二、電流源2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試120特點恒流源兩端電壓由外電路決定IUIsR設(shè):IS=1AR=10
時,R=1
時,則:例U=10
V
U=1
V2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試1211.理想電流源(恒流源)二、電流源2、實際電流源ISROabUabIIsUabI外特性
電流源模型RORO越大特性越陡2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試122二、電流源恒流源特性小結(jié)恒流源特性中不變的是:_________Is恒流源特性中變化的是:_________Uab_______________會引起Uab
的變化。外電路的改變Uab的變化可能是_______的變化,或者是_______的變化。大小方向恒流源兩端可否被短路?
abIUabIsR2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試123恒流源舉例IcIbUce
當Ib
確定后,Ic
就基本確定了。在IC
基本恒定的范圍內(nèi),Ic
可視為恒流源(電路元件的抽象)。晶體三極管cebIb+-E+-UceIc2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試124電壓源中的電流如何決定?電流源兩端的電壓等于多少?例I原則:Is不能變,E不能變。電壓源中的電流I=IS恒流源兩端的電壓ER_+abUab=?Is2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試1251、理想電源串聯(lián)、并聯(lián)的化簡電壓源串聯(lián):電流源并聯(lián):(電壓源不能并聯(lián))(電流源不能串聯(lián))三、兩種電源模型的等效變換2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試126等效互換的條件:對外的電壓電流相等(外特性相等)。IRO+-EbaUabUab'ISabI'RO'2、實際電壓源與實際電流源的等效變換必須:必須:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試127三、兩種電源模型的等效變換aE+-bIUabRO電壓源電流源Uab'RO'IsabI'2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試128三、兩種電源模型的等效變換4、等效變換的注意事項(1)“等效”是指“對外”等效(等效互換前后對外伏--安特性一致),對內(nèi)不等效。時例如:IsaRO'bUab'I'RLaE+-bIUabRORLRO中不消耗能量RO'中則消耗能量對內(nèi)不等效對外等效RL=∞2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試129(2)注意轉(zhuǎn)換前后E
與Is
的方向相同aE+-bIROE+-bIROaIsaRO'bI'aIsRO'bI'2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試130(3)恒壓源和恒流源不能等效互換abI'Uab'IsaE+-bI(等效互換關(guān)系不存在)2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試131(4)理想電源之間的等效電路aE+-baE+-bRO與理想電壓源并聯(lián)的元件可去掉aE+-bIs2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試132aE+-bIsIsababRIs與理想電流源串聯(lián)的元件可去掉2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試133(4)理想電源之間的等效電路R1R3IsR2R5R4I3I1I應用舉例-+IsR1E1+-R3R2R5R4IE3I=?2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試134(接上頁)IsR5R4IR1//R2//R3I1+I3R5R1R3IsR2R4I3I1I2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試135應用舉例+RdEd+R4E4R5I--(接上頁)ISR5R4IR1//R2//R3I1+I32025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試136應用舉例10V+-2A2
I討論題哪個答案對???
2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試137練習試用電壓源與電流源等效變換的方法計算2
電阻中的電流。解:6V3
+–+–12V2A6
1
1
2
I(a)2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試138
試用電壓源與電流源等效變換的方法計算2
電阻中的電流。解:–8V+–2
2V+2
I(d)2
由圖(d)可得2A3
1
2
2V+–I2A6
1
(b)4A2
2
2
2V+–I(c)6V3
+–+–12V2A6
1
1
2
I(a)2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試139全電路歐姆定律思考:電動勢E1、E2正負號如何確定?+-E2R2+-R3R1E1I2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試140按照電流I的方向繞行,電位升高為正,降低為負。
情境1直流電路的等效變換及測試任務1-3
基爾霍夫定律驗證測試2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試141電工電子技術(shù)及應用學習內(nèi)容及目標:學習目標能力目標1、能夠利用基爾霍夫定律進行參數(shù)計算;2、教給學生研究問題的方法,提高學生分析和解決問題的能力。知識目標1、能說出支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔等分析復雜電路的常用術(shù)語的含義。2、能說出基爾霍夫定律的內(nèi)容。情感目標1、培養(yǎng)學生嚴謹求實態(tài)度和科學研究興趣。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試142任務1-3
基爾霍夫定律驗證測試學習重點及難點學習重點1、基爾霍夫定律的內(nèi)容及應用。學習難點1、應用基爾霍夫定律列節(jié)點及回路方程。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試143觀察思考:右邊2個電路有何區(qū)別,如何求解各條支路的電流?R1E1E2R2R3R1ER2R3
引入新課思考2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試144簡單電路:一個電源和多個電阻組成的電路,可以用電阻的串、并聯(lián)簡化計算。復雜電路:兩個以上的有電源的支路組成的多回路電路不能運用電阻的串、并聯(lián)計算方法簡化成一個單回路電路。
引入新課R1E1E2R2R3R1ER2R32025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試145復雜電路:兩個以上的有電源的支路組成的多回路電路不能運用電阻的串、并聯(lián)計算方法簡化成一個單回路電路。
引入新課R1E1E2R2R3提出問題:如何計算復雜電路的參數(shù)呢?解決問題:利用基爾霍夫定律可解決此類問題。
思考2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試146復雜電路:
引入新課解決問題:利用基爾霍夫定律可解決此類問題。
3A10A5A10A2AI1I2AB2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試147發(fā)現(xiàn)背景:基爾霍夫定律是求解復雜電路的電學基本定律。從19世紀40年代,由于電氣技術(shù)發(fā)展的十分迅速,電路變得愈來愈復雜。某些電路呈現(xiàn)出網(wǎng)絡形狀,并且網(wǎng)絡中還存在一些由3條或3條以上支路形成的交點(節(jié)點)。這種復雜電路不是串、并聯(lián)電路的公式所能解決的,剛從德國哥尼斯堡大學畢業(yè),年僅21歲的基爾霍夫在他的第1篇論文中提出了適用于這種網(wǎng)絡狀電路計算的兩個定律,即著名的基爾霍夫定律。該定律能夠迅速地求解任何復雜電路,從而成功地解決了這個阻礙電氣技術(shù)發(fā)展的難題?;鶢柣舴?kirchhoff)簡介
基爾霍夫(1824-1887)是德國著名物理學家,化學家,天文家。他在21歲上大學期間得出基爾霍夫定律,其后與一位化學家共同創(chuàng)立光譜分析學,貢獻卓著。背景介紹2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試148電路中的各個分支(流過同一電流)。電路中三條或三條以上支路的連接點。電路中任一閉合路徑?;芈穬?nèi)部不含有支路的回路。1、支路2、節(jié)點3、回路4、網(wǎng)孔復雜電路的幾個基本概念2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試1491、圖示電路有幾條支路,幾個節(jié)點,幾個回路,幾個網(wǎng)孔?返回E1R1R4R5R2E2R3R2E2E1R1R3R5R43條支路2個節(jié)點3個回路2個網(wǎng)孔試一試,我能行2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試1502、圖示電路有幾條支路、幾個節(jié)點、幾個回路?支路?節(jié)點?5條支路4個節(jié)點節(jié)點?R5E2R1R2R4E3R3E1E4R1E1E2R2E3R3R4E4R5試一試,我能行6個回路2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試151ΣII=ΣIO其中:I---In;O--OutI1I3I2I4a對節(jié)點a列KCL方程例1I1=I2+I3+I4二、基爾霍夫定律的內(nèi)容2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試152基爾霍夫電流定律,簡稱KCL,又稱節(jié)點電流定律。內(nèi)容:在任意瞬間,流入任一節(jié)點的電流總和等于從該節(jié)點流出的電流總和。電荷守恒和電流連續(xù)性的體現(xiàn)。注意事項
KCL方程是按電流參考方向列寫,與電流實際方向無關(guān)。
KCL是對支路電流加的約束,與支路上接的是什么元件無關(guān),與電路是線性還是非線性無關(guān)。二、基爾霍夫定律的內(nèi)容實質(zhì)2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試153bE1E2R1R2I1I2I3I1I3I2R3對a、b兩節(jié)點,列KCL方程a對a節(jié)點列KCL方程對b節(jié)點列KCL方程I1=I2+I3I2+I3=I1思考:對于電路有兩個節(jié)點的可以列幾個獨立的KCL方程?2-1=1個三、基爾霍夫定律的應用2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試154
電流定律可以推廣應用于部分電路的任一假設(shè)的閉合面(廣義節(jié)點)。I=?例1:廣義節(jié)點I=0IA+IB=
IC2
+_+_I5
1
1
5
6V12V例2:返回ICABCIAIBRRR基爾霍夫電流定律的推廣應用推廣應用2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試155I1I2(a)I(b)(c)II1=I2I=0I=0N1N2N1N2N試一試,我能行2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試156I1+I2=I32、判斷電路中電流之間的關(guān)系E1E2R1R2R5R4R3I1I2I3A由節(jié)點A可知
結(jié)論思考1.電路中I1和I2的關(guān)系:I1+I2=02.若一條導線斷開:I1=0生活常識:電工維修時,要與地面絕緣,且盡量單手操作從電路右端可得試一試,我能行A電路B電路I1I22025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試157例:求電路中的電流I1和I23A10A5A10A2AI1I2分析:電路中有兩個節(jié)點,為A、BABI1為節(jié)點A一支路電流,其它支路電流已知I2為節(jié)點B一支路電流,其它支路電流已知可以利用基爾霍夫電流定律求解解:對節(jié)點A:I1=3A+10A+5A對節(jié)點B:5A=I2+2A+10A=18A整理:I2=5A-2A-10A=-7AI1的方向與參考方向相同I2的實際方向是向下的一、基爾霍夫電流定律的應用2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試1581、求圖示電路電流I:abcd解法1.根據(jù)基爾霍夫電流定律的推廣,列KCL方程:18+7=I+1I=24A試一試,我能行2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試1591、求圖示電路電流I:3A10A14A24Aabcd解法2.對a節(jié)點列KCL方程,Ia=3A,方向從節(jié)點a流出。對b節(jié)點列KCL方程,Ib=10A,方向從節(jié)點b流出。對c節(jié)點列KCL方程,Ic=14A,方向從節(jié)點c流出。對d節(jié)點列KCL方程,Id=24A,方向從節(jié)點d流出。試一試,我能行2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試160(1)KCL是對支路電流加的約束,與支路上接的是什么元件無關(guān),與電路是線性還是非線性無關(guān)。(2)KCL方程是按電流參考方向列寫,與電流實際方向無關(guān)。1、電路結(jié)構(gòu)術(shù)語;2、基爾霍夫電流定律的內(nèi)容及應用;學習小結(jié):3、基爾霍夫電流定律的應用注意事項:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試161二、基爾霍夫電壓定律(KVL定律)1.定律的內(nèi)容:
在任一瞬間,沿任一回路循行一周,則回路中各元件電位升之和等于電位降之和。對回路1:對回路2:
E1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=E2I1I2I3ba+-E2R2+-R3R1E112
即:
U升=
U降2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試1621.列方程前標注回路循行方向;
電位升=電位降
E2=UBE+I2R22.開口電壓可按回路處理。
注意:對回路1:1E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試163二、基爾霍夫電壓定律(KVL定律)求:I1、I2
、I3
能否很快說出結(jié)果?1
++--3V4V1
1
+-5VI1I2I3例12025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試164二、基爾霍夫電壓定律(KVL定律)
情境1直流電路的等效變換及測試任務1-4
疊加定理驗證測試2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試165電工電子技術(shù)及應用學習內(nèi)容及目標:2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試166能力目標1、能應用疊加定理進行電路分析、計算。知識目標1、能說出疊加定理的內(nèi)容;2、能說出應用疊加定理計算電路參數(shù)的方法。任務1-4疊加定理驗證測試
在多個電源同時作用的線性電路中,任何支路的電流或任意兩點間的電壓,都是各個電源單獨作用時所得結(jié)果的代數(shù)和。
2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試167疊加定理內(nèi)容:任務1-4疊加定理驗證測試電路如右圖所示,求電壓U和電流I
。+-10
I4A20V10
10
U2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試168任務任務1-4疊加定理驗證測試
U、I由兩個電源共同作用產(chǎn)生,思考:是否可以單獨計算每個電源產(chǎn)生的電壓、電流然后求代數(shù)和?+-10
I4A20V10
10
U2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試169任務1-4疊加定理驗證測試分析電流源單獨作用:讓電壓源值為0,如何處理?
I′=?
U′=?+-10
I4A20V10
10
U10
I′4A10
10
2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試170任務1-4疊加定理驗證測試+-10
I"20V10
10
電壓源單獨作用:讓電流源值為0,如何處理?
I"
=?
U"=?+-10
I4A20V10
10
U2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試171任務1-4疊加定理驗證測試兩電源共同作用:
I
=I′+I"=U=U′+U"=+-10
I4A20V10
10
U2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試172任務1-4疊加定理驗證測試
應用疊加定理要注意的問題1.疊加定理只適用于線性電路(電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變)。分解電路時只需保留一個電源,其余電源“除源”:即將恒壓源短路,即令E=0;恒流源開路,即令I(lǐng)s=0。電路的其余結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變,3.解題時要標明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試173應用疊加定理要注意的問題4.疊加原理只能用于電壓或電流的計算,不能用來求功率。=+5.運用疊加定理時也可以把電源分組求解,每個分電路的電源個數(shù)可能不止一個。2025/1/14情境1直流電路的等效變換及測試174應用疊加定理要注意的問題練習1、用疊加定理求解圖示電路中的各支路電流。設(shè)US1=30V,US2=40
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