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* 第二章 直流电路 像电池的电动势那样一直保持一定电压的电源称为直流电源,以直流电源作为工作电源的电路称为直流电路。 用直流电路的地方有手电筒、半导体收音机和数字钟等使用电池的小型电器,也有像电车那样大的机械负载。 在直流电路中电路元件只考虑电阻就可以了。 本章的主要内容: 电阻的连接方法 任何物质都有电阻 各种电阻器 电阻的测量方法 2.1 电阻的连接方法 (a) 串联 (b) 并联 电阻的连接方法 两个电阻的连接方法 把两个电阻连接起来的方法有两种,一种是串联、一种是并联,它们是将多个电阻进行连接的基本连接方法。 串联 串联是一个电阻的电流出口与另一个电阻的电流入口相连,因此这两个电阻的电流相同。 电阻串联时的等效电阻 R=R1+R2+R3,阻值增大。 如:两个相同灯泡串联,其亮度只比一个时暗。 出口与入口相连 出入相同 串 联 串联电路的计算 若求串联电路的电流,先计算R?,再用R?去除电源电压即可。 例:三个电阻:R1=40[Ω],R2=50[Ω], R3=60[Ω],串联接在3V的电源上,计算等效 电阻R[Ω]、电路中的电流I[A]和各部分电压V1、V2、V3。 R = R1+R2+R3 = 40+50+60 = 150W I= U/R = 3/ 150 = 0.02A = 20mA V1= 0.8V V2= 1.0V V3= 1.2V 用电阻把10V电压分成7V和3V,两个串联电阻各多少Ω?总电阻为100Ω? I = V/R= 10/100 = 0.1A R1 = VI/I = 7/0.1 = 70 Ω R2 = V2/I = 3/0.1 = 30 Ω 并联 并联是两个电阻的电流入口与入口、出口与出口连在一起的连接方法,这时两个电阻上所加的电压相同。 入口与出口分别连接 出入相同 并 联 电阻并联时的等效电阻 电阻并联时电阻将减小。 并联时各电阻中的电流 并联时,各电阻中的电流与电阻值成反比。 并联电路的计算 求并联电路的总电流时,可先求等效电阻,然后用等效电阻除电源电压。 也可分别求出各电阻中电流,然后再相加。 将R1=2?,R2=3 ? ,R3=6 ?的三个电阻 并联,并给此并联电路加上6V电压, 问:总电流为多少A? 解1:总电阻 解2:I1= 3A I2= 2A I3= 1A I = I1+I2+I3 = 6A 2.2 任何物质都有电阻 导体、半导体、绝缘体 电气设备中所用的材料 下图是微机的内部,在印制电路板上插有电阻器和集成电路(IC)等许多元件。基板是环氧树脂玻璃纤维作成的,其上粘有铜箔。元件和元件间由铜箔连接,电流容易导通,但环氧树脂几乎不通电流。 电流容易导通的物质叫做导体 不通电流的物质叫做绝缘体 具有导体和绝缘体中间性质的物质叫做半导体 晶体管和IC是用半导体作的。 各种物质的电阻 导体、半导体和绝缘体三者的区别由各物质的电阻大小而定。因为物质的电阻随其形状而变化,所以想出来用截面为1m2,长度为1m的电阻来比较(如下图),这就是物质的电阻率,电阻率的表示符号为ρ,单位为欧·米。 电阻率 电阻率在10–4 Ω·m以下的物质称为导体, 在104Ω·m以上的物质是绝缘体, 半导
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