项目二-简单直流电路PPT.ppt

项目二 简单直流电路;;▲知识能力目标 1．掌握电路的基本概念及基本物理量，如电流、电压、电位、电阻、电能、电功率。掌握关联方向与非关联方向对物理量计算公式的影响。 2．熟练掌握全电路欧姆定律及电路的三种状态的特点。 3．掌握电阻串、并联电路的规律与应用。 4．掌握电阻星形—三角联接等效变换规律与条件。;2.1 简单直流电路;▲典型问题 如下图2-1所示为手电筒照明电路实物图。此电路小电珠发光强弱与哪些因素有关？干电池旧了后小电珠发光变暗的原因是什么？二节干电池是怎样一种连接关系？ ; 电流方向：规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。如果电流方向不随时间变化称为直流电：;电流实例，如图2-3至图2-9所示。; 图2-5 太阳持续喷射出的带电粒子流;2.1.2 电压与电位; 在实际使用中，仅仅知道两点间的电压数值往往是不够的，还必须知道这两点中哪一点电位高、哪一点电位低。 ; 通常参考点选择为地面或仪表机器的外壳，用接地符号“⊥”表示。某点电位为正，说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。电位是相对的，其大小、正负随电路参考点选择不同而变化。;电位计算的例题; 继续了解电压知识 ;（2）高电压应用，如图2-12。;2．电动势; 例题 一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一个阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是:( ) A.0.10V B.0.20V C.0.30V D.0.40V;解：开路电压大小等于电动势，;得到一些结论： （1）电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中各点的电位也将随之改变； （2）电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而变， 即与参考点的选取无关。 当电源的一个极接地时，如图2-16(a)所示，可省略电源不画，而用没有接地极的电位代替电源。如示图2-16(b)所示。;2.1.4 电流、电压的关联参考方向与非关联参考方向;2．关联与非关联参考方向;2.1.5 电阻与电阻器;材料的电阻还与温度有关，金属材料的电阻一般随着温度的升高而成正比增大，可用下面公式来计算：;2．电阻器; 电阻器种类很多，按外形结构可分为固定式和可变式两大类.按制造材料可分为膜式（碳膜、金属膜等）和线绕式两类。膜式电阻的阻值范围大，功率一般为几瓦，金属线绕式电阻器正好相反。如图1-22为几种常用电阻及其外形。 电阻器阻值的大小用万用表的欧姆档测量。对阻值特别大的（如电器的绝缘电阻）采用绝缘电阻表（也叫兆欧表或摇表）来测量。 电阻器的选用主要是据电路和设备的实际要求，从电气性能到经济价值等方面综合考虑。一般是考虑阻值、额定功率、允许偏差。即电阻的标称阻值应和电路要求相符合，额定功率应该是电阻器在电路中实际消耗功率的1.5-2倍，允许偏差在要求的范围内。;图2-22 常用电阻及其外形图;2.1.6 电能与电功率; 电能的转化通过电流做功实现，电流做了多少功就有多少电能转化。电流做功（简称电功）计算式：;2．电功率 单位时间内电能转化为其他能的多少称为电功率。定义式：; 例2-6 （1）在图2-24中，若电流均为2A，U1＝1V，U2＝-1V，求该两元件消耗或产生的功率。;解：（1）对图2-24（a），电流、电压为关联参考方向，元件的电功率为;2.2 全电路欧姆定律及电路的三种状态;2.2.1 全电路欧姆定律;图2-25 全电路模型图;当R=r时，P有最大值，即;;解：（1）电源的输出功率应出现在外电阻和内电阻相等的时候，但现在有定值电阻在，这个条件已不可能满足，只有在滑动变阻器的电阻R为0时，输出功率才最大，即;2.2.2 电器设备的额定值;2.2.3 电路的三种状态;1．通路 如图2-27（a)所示，当开关S闭合，使电源与负载接成闭合回路，电路便处于通路状态。也称为有载工作状态。; 例题2-10 如图2-29所示的电路中，电源电压不变，闭合电键S后，灯LE1、EL2都发光，一段时间后，其中的一盏灯突然熄灭，而电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，则产生这一现象的原因是什么？;解：灯EL1与EL2是串联关系，从现象可以判断出，原因应该是L2灯短路。 ;2.3 电阻的串联、并联与混联;;串联电路：在电路中，若干个电阻元件依次相联，在各联接点都无分支。;;例题2-11 多量程直流电压表是由表头、分压电阻和多位开关联接而成的，如图2-31所示。如果表头满偏电流Ig=100uA,，表头电阻Rg=1000Ω，现在要制成量程为10V、50V、100V的三量程电压表，试确定分压电阻值。;解：当Ig=100uA流过表头时，