简单直流电路的分析讲解.ppt

【例】 有一只微安表,表头等效内阻Ra=10kΩ,满刻度电流(即允许通过的最大电流)Ia=50μA,如改装成量程为10V 的电压表,应串联多大的电阻? 解:按题意,当表头满刻度时,表头两端电压Ua 为 设量程扩大到10V 需要串入的电阻为Rx,则 把多个元件并列地连接起来,由同一电压供电,就组成了并联电路。 三、电阻的并联 家庭用电器的并联 电阻的并联电路 等效电路 电阻的并联 电阻并联电路具有以下特点: (1)电路中各电阻两端的电压相等,且等于电路两端的电压。 (2)电路的总电流等于流过各电阻的电流之和,即 (3)电路的等效电阻(即总电阻)的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即 (4)电路中通过各支路的电流与支路的阻值成反比,即 两个电阻并联电路 1. 凡是额定工作电压相同的负载都采用并联的工作方式。这样每个负载都是一个可独立控制的回路,任一负载的正常启动或关断都不影响其他负载的使用。 2. 获得较小阻值的电阻。 3. 扩大电流表的量程。 四、电阻并联电路的应用 1.n 个相同的电阻并联,总电阻是一个电阻的1/n。 2.若干个不同的电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻。 电路中元件既有串联又有并联的连接方式称为混联。对于电阻混联电路的计算,只需根据电阻串、并联的规律逐步求解即可,但对于某些较为复杂的电阻混联电路,一下子难以判别出各电阻之间的连接关系时,比较有效的方法就是画出等效电路图,即把原电路整理成较为直观的串、并联关系的电路图,然后计算其等效电阻。 五、电阻的混联 【例】 图示电路中R1=R2=R3=2Ω,R4=R5=4Ω，求A、B间的等效电阻RAB。 解:(1)为了便于看清各电阻之间的连接关系,在原电路中标出点C,如图b所示。 (2)将A、B、C各点沿水平方向排列,并将R1～R5依次填入相应的字母之间。R1与R2串联在A、C之间,R3在B、C之间,R4在A、B之间,R5在A、C之间,即可画出等效电路图,如图所示。 (3)由等效电路可求出A、B之间的等效电阻,即: 等效变换方法并不是求解等效电阻的唯一方法。其他常用的方法还有利用电流的流向及电流的分、合画出等效电路图,利用电路中各等电位点分析电路画出等效电路图等。 混联电路的功率关系是:电路中的总功率等于各电阻上的功率之和。这一规律同样适用于串联电路和并联电路。 【例】 灯泡A的额定电压U1=6V,额定电流I1 =0.5A;灯泡B的额定电压U2=5V,额定电流I2 =1A。现有的电源电压U=12V,如何接入电阻可使两个灯泡都能正常工作? 解:利用电阻串联的分压特点,将两个灯泡分别串上R3与R4再予以并联,然后接上电源。下面分别求出使两个灯泡正常工作时R3与R4的额定值。 (1)R3两端电压为:U3=U -U1=12-6=6V R3的阻值为: R3的额定功率为:P3=U3I1=6×0.5=3W 所以,R3应选12Ω/3W 的电阻。 (2)R4两端电压为:U4=U -U2=12-5=7V R4的阻值为: R4的额定功率为:P4=U4I2=7×1=7W 所以,R4应选7Ω/7W 的电阻。 电池的连接 1.电池的串联 当用电器的额定电压高于单个电池的电动势时,可以将多个电池串联起来使用,称为串联电池组。 串联电池组 等效电路 2.电池的并联 有些用电器需要电池能输出较大的电流,这时可使用并联电池组。 并联电池组 等效电路 1.掌握直流电桥的平衡条件和用直流电桥测量电阻的方法。 2.了解不平衡直流电桥的应用。 3.能用直流电桥正确测量电阻。 §2—3　直流电桥 电桥是测量技术中常用的一种电路形式。本节只介绍直流电桥。图中的四个电阻都称为桥臂,Rx 是待测电阻。B、D间接入检流计G。 调整R1、R2、R三个已知电阻,直至检流计读数为零,这时称为电桥平衡。电桥平衡时B、D两点电位相等,即 一、直流电桥的平衡条件及其应用 直流电桥电路 UAB =UAD UBC =UDC 因此 R1I1=RxI2 R2I1=RI2 可得 R1R=R2Rx 上式说明电桥的平衡条件是:电桥对臂电阻的乘积相等。利用直流电桥平衡条件可求出待测电阻Rx 的值。 直流电桥实物图 电桥的另一种用法是:当Rx 为某一定值时将电桥调至平衡,使检流计指零。当Rx 有微小变化时,电桥失去平衡,根据检流计的指示值及其与Rx 间的对应关系间接测知Rx 的变化情况。同时它还可将Rx 的变化转换成电压的变化,这在测量和控制技术中有着广泛的应用。 二、不平衡直流电桥的应用 1. 利用电桥测量温度 把铂(或铜)电阻置于被测点,当温