电子课件-《电工学（第四版）（机械类）》-A02-6136第一章 直流电路.ppt

第一章 直流电路 §1－1 电路及基本物理量 §1－2 电阻 §1－3 欧姆定律 §1－4 电功与电功率 §1－5 电阻的串联、并联和混联 §1－6 基尔霍夫定律 §1－1 电路及基本物理量 一、电路的组成及作用 1．电流的形成 2．电流的大小 3．电流的方向 1．电流的形成 2．电流的大小 3．电流的方向 电流参考方向 1．电压 2．电位 3．电动势 1．电压 2．电位 §1－2　电阻 二、电阻与温度的关系 三、用万用表测量电阻 1．常用电阻器的外形和符号 2．电阻器的主要指标 3．色环电阻的读法 1．常用电阻器的外形和符号 2．电阻器的主要指标 实验 §1－3 欧姆定律 一、部分电路欧姆定律 二、全电路欧姆定律 三、电流的热效应 一、部分电路欧姆定律 二、全电路欧姆定律 §1－4 电功与电功率 一、电功 二、电功率 一、电功 二、电功率 四、负载的额定值 五、负载获得最大功率的条件 §1－5 电阻的串联和并联 一、电阻的串联 二、电阻串联电路的应用 三、电阻的并联 四、电阻的混联 一、电阻的串联 二、电阻的并联 三、电阻的混联 §1－6 基尔霍夫定律 二、基尔霍夫第二定律 基尔霍夫第二定律推广应用于不完全由实际元件构成的假想回路。如图所示电路，有： ∑U = UAB + I2R2 － I1R1 = 0 【例1－9】E1 = 18V，E2 = 9V，R1 = R2 = 1Ω，R3 = 4Ω，求各支路电流。 支路电流的求法 全电路欧姆定律——闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比。 电源端电压U与电源电动势的关系为 U = E－Ir 电源外特性——电源端电压随负载电流变化的关系特性。 电源的外特性曲线——电源端电压随负载电流变化的关系特性曲线。 （1）通路 （2）开路（断路） （3）短路 电路的三种状态： 通路 开路 短路 【例1－1】设内阻r = 0.2Ω，电阻R = 9.8Ω，电源电动势E = 2V，不计电压表和电流表对电路的影响，求开关在不同位置时，电压表和电流表的读数各为多少？ 解题过程 电功——电流所做的功，简称电功（即电能），用字母W表示。 1 kW·h = 3.6×106J 电功率——电流在单位时间内所做的功，用字母P表示，单位为瓦特（W）。 纯电阻电路中： 电流的热效应——电流通过导体时使导体发热的现象。也就是说，电流的热效应就是电能转换成热能的效应。 三、电流的热效应 【例1－2】某电烤箱电阻为5Ω，工作电压为220V，问通电15 min能放出多少能量？消耗的电能是多少度？ 解题过程 额定电流、额定电压和额定功率——电气设备安全工作时所允许的最大电流、最大电压和最大功率。 额定工作状态——电气设备在额定功率下的工作状态，也叫满载。 轻载——低于额定功率的工作状态。 过载——高于额定功率的工作状态，也叫超载。 【例1－3】额定值为100Ω/1W的电阻，两端允许加的最大直流电压为多少？允许流过的直流电流又是多少？ 解题过程 负载电阻与电源的内阻相等，即R=r。 负载与电源匹配——负载电阻与电源内阻相等。 【例1－4】已知电源电动势 E = 20V，内阻r = 1Ω，电阻R1=4Ω，要使R2获得最大功率，R2应为多大？这时R2获得的功率是多少？ 解题过程 串联电路——把多个元件逐个顺次连接起来所组成的电路。 串联电路的特点： （1）电路中流过每个电阻的电流都相等。 （2）电路两端的总电压等于各电阻两端的分电压之和，即 U =U1＋U2＋……＋Un （3）电路的等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻之和，即 R=R1＋R2＋……＋Rn （4）电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成正比，即 应用： 【例1－5】有一只万用表，表头等效内阻Ra = 10kΩ,满刻度电流（即允许通过的最大电流）Ia = 50mA，如改装成量程为10V的电压表，应串联多大的电阻？ 解题过程 并联电路——把多个元件并列地连接起来，由同一电压供电。 （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