第一章直流电路课件.pptVIP

第1章 直流电路 第一节 电路的基本概念 第二节 电阻、欧姆定律及电阻连接 第三节 基尔霍夫定律及其应用 第四节 电气设备的额定值、电路的几种状态 理想电路元件分有无源和有源两大类 表1-1 常用的几种电路元件及其图形符号 二、电路的连接 在实际应用中，常将许多电路按不同的方式连接起来，组成一个电路网络。本章借助中学物理课程学习过的电阻串、并联电路及由串并联电路组成的混联电路引出电路常用的简单电路连接，其余复杂的电路连接留在后面的章节介绍。 (一)负载的串联 由若干个负载按顺序地连接成一条无分支的电路，称为串联。图1-5所示电路是由三个负载串联组成的。 (二)负载的并联 将几个负载都接在两个共同端点之间的连接方式称之为并联。图1-6所示电路是由三个负载并联组成的。 (三)负载的混联 如图1 -7所示的电路，有的负载采用串联，有的负载采用并联，这种在同一电路中既有负载串联又有负载并联的电路连接方式被称之为负载混联。 负载串联和并联的特点与电阻串联和并联的特点相同，这一内容将在下一节介绍，在这里只介绍负载连接的概念。 第一节 电路的基本概念 (二)电压源与电流源 1.电压源 铅蓄电池及一般直流发电机等都是电源，它们是具有不变的电动势和较低内阻的电源，我们称其为电压源，如图1-13(a)所示。如果电源的内阻Ro约等于 0，当电源与外电路接通时，其端电压U=E，端电压不随电流变化而变化，电源外特性曲线是一条水平线。这是一种理想情况，我们把具有不变电动势且内阻为零的电源称为理想电压源或恒压源，如图1-13(b)所示。 第一节 电路的基本概念 理想电压源是实际电源的一种理想模型。例如，在电力供电网中，对任何一个用电器(如一盏灯)而言，整个电力网中，该用电器以外的部分，就可以近似地看成是一个理想电压源。 当电源电压稳定在它的工作范围内，该电源就可认为是一个恒压源。如果电源的内电阻远小于负载电阻RL，那么随着外电路负载电流的变化，电源的端电压可基本保持不变，这种电源就接近于一个恒压源。 2.电流源 对实际电源，可以建立另一种理想模型，叫电流源。如果电源输出恒定的电流，即电流的大小与端电压无关，这种电流源叫理想电流源。对于直流电路来说，理想电流源输出恒定不变的电流Is，它与外电路负载大小无关，其端电压由负载决定。理想电流源简称电流源或恒流源， 当电流源与外电路接通时，回路电流是恒定的。实际的电流源即使没有与外电路接通，其内部也有电流流动;与负载接通后，电源内部仍有一部分电流流动，另一部分电流则通过负载，因此，实际电流源可以用理想电流源Is与一个电阻Ri并联表示， (二)全电路的欧姆定律 图1-19所示是简单的闭合电路，RL为负载电阻，R0为电源内阻，若导线电阻不计，则此段电路用欧姆定律可得 公式的意义是: 电路中流过的电流，其大小与电动势成正比，与电路的全部电阻之和成反比。电源的电动势和内电阻一般认为是不变的，所以，改变外电路电阻，就可以改变回路中的电流大小。 第二节 电阻、欧姆定律及电阻连接 三、电阻连接 (一)电阻的串联：由若干个电阻按顺序地连接成一条无分支的电路，称为串联电路。 电阻元件串联有以下几个特点: (1)流过串联各元件的电流相等，即 (2)等效电阻 (3)总电压 (4)总功率 (5)电阻串联具有分压作用，即 第四节 电气设备的额定值及电路的工作状态 一、电气设备的额定值 (一)额定电流(IN) 电气设备长时间运行而稳定温度达到最高允许温度时的电流，称为额定电流。 (二)额定电压(UN) 为了限制电气设备的电流并考虑绝缘材料的绝缘性能等因素，允许加在电气设备上的电压限值，称为额定电压。 (二)额定功率(PN) 在直流电路中，额定电压与额定电流的乘积就是额定功率，即 电路在工作时有三种工作状态，分别是通路、短路、断路。 (一)通路(有载工作状态) 如图1-25所示，当开关S闭合， 电源与负载接成闭合回路， 电路便处于通路状态。在实际电路中， 负载大都采用并联方式，用RL代表等效负载电阻。 因为电源内阻Ro一般都很小，所以短路电流Is总是很大。如果电源短路事故未迅速排除，很大的短路电流将会烧毁电源、导线及电气设备，所以，电源短路是一种严重事故，应严加防范。 为了防止发生短路事故，以免损坏电源，常在电路中串接熔断器。熔断器中装有熔丝。熔丝是由低熔点的铅锡合金丝或铅锡合金片做成的。一旦短路，串联在电路中的熔丝将因发热而熔断，从而保护电源免于烧坏。熔断器的符号如图1 - 28所示，熔断器在电路中的接法如图1-29所示。 图1-8 单股导线直接连接 图1-9 导线