中职电工基础 第二章-简单直流电路.ppt

第二章 简单直流电路,2.1 闭合电路欧姆定律,2.2 电阻串联电路,2.3 电阻并联电路,2.5 万用表,2.4 电阻混联电路,2.6 电阻的测量,2.7 电位的计算,2.1 电动势 闭合电路欧姆定律,【学习目标】,1.掌握闭合电路欧姆定律。2.理解电源的外特性。,【观察与思考】,答：电源电动势,一.电源电动势:用E表示,如图所示，电池上标着的“3.7V”和“1.2V”分别指锂电池的电动势为3.7V，镍镉电池的电动势为1.2V。,1.电动势的大小由电源本身的性质决定，与外电路的情况无关。,2.方向：由负极指向正极。,3.单位：伏（V）,4.标量,二.闭合电路的欧姆定律,闭合电路中的电流I，与电源电动势E成正比，与电路的总电阻R+r（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，这就是闭合电路欧姆定律。,2.欧姆定律,用公式表示为：,图 2-1简单的闭合电路,（适用于线性电路）,进一步作数学变换得：EIr+IR,由于IRU是外电路上的电压降（电源的端电压），IrU0是内电路上的电压降（内压降），,所以:EU+U0,这就是说：电源的电动势等于内、外电路电压降之和。,电工基础,中职职业学校,【例1】有一电源电动势为3V，内阻r0.5，外接负载R9.5，求：（1）电路中的电流；（2）电源端电压；（3）负载上的电压；（4）电源内阻上的电压。,电工基础,三.电源与外特性：,1.电源端电压随负载电流变化的规律叫做电源的外特性，绘成的曲线称为外特性曲线，如右图所示。,外特性曲线,2.电源端电压U会随着外电路上负载电阻R的改变而改变，其变化规律为：,（1）RI U0IrUEIr 特例：开路时（R），I0，UE（2）RI U0IrUEIr 特例：短路时（R0），IE/R，U0,从外特性曲线也可以看出，当I0（电路开路）时，电源的端电压最大，等于电源的电动势，即UE；当电路闭合时，电路中有电流I，电源的端电压小于电动势，即UE，并随着电路中电流I的增大而减小。,外特性曲线,四负载获得最大功率的条件：,负载电阻R的大小与各功率之间的关系,图 2-1简单的闭合电路,负载获得最大功率条件：当电源给定而负载可变时，负载电阻R和电源内阻r相等时，负载能够从电源中获得最大功率。最大功率为：,负载功率随电阻变化的曲线,小知识：当负载,小知识：获得最大功率时，由于Rr，所以负载上和内阻上消耗的功率相等，这时电源的效率不高，只有50%。在电子技术中，有些电路主要考虑负载获得最大功率，效率高低是次要问题，因而电路总是工作在Rr附近，这种工作状态一般称为“阻抗匹配状态”。而在电力系统中，希望尽可能减少内部损失，提高供电效率，故要求Rr。,【例2】如下图所示电路中，电源电动势E6V，内阻r0.5，R12.5，R2为变阻器，要使变阻器获得功率最大，R2应为多大？R2获得的最大功率是多少？,电工基础,中职职业学校,1.闭合电路欧姆定律。2.电源的外特性。3.负载获得最大功率条件。,【课堂小结】,【课堂练习】,教材41页,【课后作业】,1.电源电动势为1.5V，内电阻为0.12，外电路电阻为1.38，求电路中的电流和端电压。2.电动势为3.6V的电源，与8 的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为3.2V，求电源的内电阻。3.有一简单闭合电路，当外电阻加倍时，通过的电流减为原来的2/3，求内阻与外阻的比值。,2.2 电阻的串联,【回顾复习】,1.闭合电路欧姆定律。,答：闭合电路中的电流I，与电源电动势E成正比，与电路的总电阻R+r（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，这就是闭合电路欧姆定律。用公式表示为：,2.负载获得最大功率的条件是什么？,答：负载电阻R和电源内阻r相等时，负载获得的功率最大。最大功率为：,【导入新课】,家里配电箱中的熔断丝熔断后，所有其他的用电器都断电无法工作，请大家想一想，熔断丝是以什么方式接入电路的？,2.2 电阻的串联,【学习目标】,1.掌握电阻串联电路的特点。2.学会用电阻串联电路的特点分析实际电路。3.了解电阻串联电路的应用。,一.串联电路：,把两个或两个以上的电阻一个接一个依次连接起来，就组成串联电路。,二.串联电路的特点：,电流特点。,II1I2I3In,串联电路中电流处处相等。,电压特点。,UU1+U2+U3+Un,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。,电阻特点。,RR1+R2+R3+Rn,电路的总电阻（也叫等效电阻）等于各串联电阻之和。,电阻串联及其等效电路,【例2-3】有一盏额定电压 U1 40 V，额定电流 I 5 A 的电灯，应该怎样把它接入电压 U 220 V 照明电路中？,分析：,解：将电灯(设电阻为 R1)与一只分压电阻R2串联后，接入 U 220 V 电源上，如图 所示。,分压电阻 R2 上的电压U2=UU1=(220 40)V=180 V，且 U2=R2I，则,练习：,小灯泡电路,小明在做电路实验时，遇到了如下问题：想让一个额定值为“3V、0.1A”的小灯泡正常工作，可手头只有12V的电源，如果把小灯泡直接接到12V的电源中，小灯泡肯定会被烧坏，这可怎么办呢？你能帮小明解决这个问题吗？,答：串联一个90的电阻。,电压分配。,串联电路中各个电阻两端的电压与其阻值成正比。,小知识：当只有两个电阻R1、R 2串联时，可得R1、R 2两端的分电压U1、U 2与总电压U之间的关系分别为：,功率分配。,串联电路中各个电阻上消耗的功率与其阻值成正比。,【例2-4】一个4和一个6的两个电阻串联后，两端接10V的直流电源，问4和6电阻两端的电压分别为多少？电路中的电流又为多少？4电阻消耗的功率为多大？,三.串联电路的应用：,分压器,2.常利用几个电阻串联构成分压器，使同一电源能供给不同电压，如图所示：,1.利用小阻值的电阻串联来获得较大电阻；,3.利用串联电阻的方法来限制、调节电路中的电流，常用的有电子电路中的二极管限流电阻；,4.利用串联电阻的方法来扩大电压表的量程等等。,【例 2-4】有一只电流表，内阻 Rg 1 k，满偏电流为Ig 100A，要把它改成量程为 Un 3 V的电压表，应该串联一只多大的分压电阻 R？,1.串联电路的定义。2.串联电路的特点。3.串联电路的应用。,【课堂小结】,【课堂练习】,教材41页,【课后作业】,教材43页4.（1）（2）（3）,2.3 电阻并联电路,【学习目标】,1.掌握电阻并联电路的特点。2.学会用电阻并联电路的特点分析实际电路。3.了解电阻并联电路的应用。,【观察与思考】,小明在维修电子设备时，遇到了如下问题：急需一个5的电阻，而手头只有10、20等的较大电阻。,其实我们只需把2个10的电阻或者4个20的电阻并接，就能得到5的电阻。,你能帮小明解决这个问题吗？,一.并联电路:,把几个电阻并列地连接起来，就组成并联电路。如图（a）所示是由三个电阻组成的并联电路，图（b）所示电路是图（a）的等效电路。,电阻并联及等效电路,二.并联电路的特点:,电压特点。并联电路中各电阻两端电压相等，等于电路两端总电压，即UU1U2U3Un,电流特点。并联电路的总电流等于通过各电阻的分电流之和，即II1+I2+I3+In,电阻特点。并联电路的总电阻（等效电阻）等于各电阻倒数之和，即,1.两只电阻 R1、R2 并联时，等效电阻为2.电阻并联越多，总电阻就越小。,小知识,电流分配。并联电路中通过各个电阻的电流与它的阻值成反比，即,小知识：当只有两个电阻R1、R 2并联时，可得流过R1、R 2上的分电流I1、I 2与总电流I之间的关系分别为：,功率分配。并联电路中各电阻消耗的功率与各电阻的阻值成反比，即,【例1】一个4和一个6的两个电阻并联后，两端接12V的直流电源，试求：（1）加在6电阻两端的电压；（2）电路中的总电阻；（3）通过电路的总电流。,小提示：电阻的阻值越并越小。当n个相同阻值的电阻并联时，其总电阻（等效电阻）为,【例2】已知R12，R23，现把R1、R2两个电阻并联后接入一直流电源中，测得通过R1的电流为1A，则通过R2的电流为多大？,小知识：当只有两个电阻R1、R 2并联时，可得通过R1、R 2电阻的分电流I1、I2与总电压I之间的关系分别为：,三.并联电路的应用：,电阻并联电路的应用非常广泛。1.在工程上，常利用并联电阻的分流作用来扩大电流表的量程；2.实际上凡是额定电压相同的用电器几乎都采用并联，如各种电动机、各种照明灯具都采用并联，这样既可以保证用电器在额定电压下正常工作，又能在断开或闭合某个用电器时，不影响其他用电器的正常工作；3.利用大阻值的电阻并联来获得较小电阻等等。,【例2-6】有一只微安表，满偏电流Ig=100 A、内阻 Rg=1 k，要改装成量程为 In=0.1A的电流表，试求所需分流电阻 R。,1.并联电路2.并联电路的特点3.并联电路的应用,【课堂小结】,【课堂练习】,教材42页 2.(4)(5)(6)(7),【课后作业】,2.4 电阻混联电路,【学习目标】,1.掌握混联电路的一般分析方法。2.学会混联电路的等效变换，会求混联电路的等效电阻。,混联电路,一.混联电路:,在实际电路中，既有电阻串联又有电阻并联的电路，称为混联电路。,二.混联电路求等效电阻的方法：,在原电路图中，给各电阻的连接点标注一个字母，对用导线相连的各点必须标注同一个字母。将标注的各字母沿水平方向依次展开，待求两端的字母排在左右两端。将各电阻依次接入与原电路图对应的两字母之间，画出等效电路图。根据等效电路图中电阻之间的串，并联关系，求出等效电阻。,例1.求出A,B两点间的等效电阻。,(a),(b),(c),【例2】如图所示电路，已知U220V，R1R410，R2300，R3600。试求：（1）电路的等效电阻R；（2）电路中的总电流I；（3）电阻R2两端的电压U2；（4）电阻R3消耗的功率P3。,1.混联电路2.混联电路求等效电阻的方法,【课堂小结】,【课堂练习】,如下图所示，已知R1=R2=R3=1K，当开关S1，S2都闭合时，其等效电阻RAB为多少。,【课后作业】,教材43页4.（5）（6）,2.5 万用表,万用表,一.万 用 表 面 板：,二 操作前的准备：,1.将万用表水平放置。2.机械调零。,3.插好表笔。4.电气调零。,将量程选择开关旋到电阻挡R1挡，把红、黑表笔短接，旋转“电阻调零旋钮”进行“电气调零”。若万用表指针不能转到刻度右端的零位，说明电压不足，需要更换电池。,5.万用表使用完毕后，一般应把转换开关旋至交流电压最高挡或“OFF”挡。,三 电阻的测量：,以测4.7K电阻为例,选择挡位与倍率。选择R1k挡。电阻调零。每次选好或更换倍率后，测量之前必须进行电阻调零。测电阻。用万用表的红、黑表笔分别接被测电阻的两端。,四.直流电压的测量,以测电池两端电压为例：,选择挡位与量程。直流2.5V万用表与被测电池并接。红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端,五.直流电流的测量,测直流电流时应注意：,挡位与量程的选择一般为被测电流的1.52倍。若事先无法确定被测值的大小，量程的选择一般应从大到小，直到合适为止。万用表应串接在被测电路中,六 正确读数,1.刻度盘,测量交、直流电压与电流时，读第二根标尺。测量电阻时，读第一根标尺,2.测直流电压与电流时读数,测直流电压与电流时，应该看刻度盘中的第二根标尺，其左端为“0”，右端为满量程，标有“250、50、10”三组量程。标尺上共标有50小格10大格,正确读数步骤：,根据量程选择开关所选位置，明确满量程的值。计算每小格所代表的值。明确指针所占的格数。计算测量值。测量值指针所占的格数每小格所代表的值。,2.测直流电压与电流时读数,例：若用万用表测量直流电压，量程和挡位选择开关选择直流10V，测量时，指针所指的位置如右图所示，试计算其测量值。,解：明确满量程值为10V 每小格的值：10/50=0.2V 指针占37小格 测量值：0.237=7.4V,根据计算被测值为7.4V,3.测电阻时读数,根据计算被测值为5.6K,电阻的测量值=刻度数倍率,例：如右图所示为万用表测量电阻时指针所指的位置，已知挡位与量程选择开关打在R1K挡，试计算被测电阻的值。,解：刻度数约为5.6 则电阻的测量值为5.61K=5.6K,课堂练习：,1.万用表测量直流电压，若量程选择开关选择在直流10V，指针所指的位置如图2.3所示，那么被测电压值为多少？若是测量直流电流，量程选择开关选择在直流50mA，指针所指的位置仍为如图2.3所示，那么被测电流值为多少？,2若图2.3所示为测量某电阻时指针所指的位置，已知挡位与量程选择开关选择在R10挡，试计算被测电阻的值。,【课堂小结】,通过本节课的学习，大家要认识万用表的面板，能正确使用万用表，并会正确读数。,课后作业：,回答使用万用表时，需要注意哪些问题？,回答万用表测电阻的方法？,【复习导入】,选择挡位与倍率。电阻调零。每次选好或更换倍率后，测量之前必须进行电阻调零。测量方法。正确读数。,万用表电阻,2.6 电阻的测量,【学习目标】,1掌握电阻的测量方法。2掌握产生测量误差的原因。,直流单臂电桥,兆欧表,万用表,一、伏安法:,1利用U=I R（欧姆定律）来测量电阻。,2方法有两种:,（1）电流表外接法：,适用条件：待测电阻阻值比电压表内阻小得多（RRv）。,（2）电流表内接法:,适用条件：待测电阻阻值比电流表内阻大得多（RRA）。,R测R实,R测R实,二、惠斯通电桥法:,1原理:(如图 2-21 所示),(准确地测量电阻),R1、R2、R3、R4是4个桥臂，其中R4为待测电阻，其余3个为可调已知电阻，G是灵敏电流计，比较B、D两点的电位。,图2-21 惠斯通电桥法测量电阻,2.测量原理：调节已知电阻的阻值，使Ig=0，电路处于平衡状态，当R1和R3上电压降相等，R2和R4上的电压降也相等，即I1*R1=I3*R3，I2*R2=I4*R4时，两式相除，得R1/R2=R3/R4,即：,图2-21 惠斯通电桥法测量电阻,3.滑线式电桥：（如图2-22所示）,被测电阻为,三.兆欧表:(测阻值很大绝缘电阻),兆欧表,将兆欧表放置在平稳的地方。开路试验。将兆欧表的两接线端分开，摇动手柄。正常时，兆欧表指针应指向“”。短路试验。将兆欧表的两接线端接触，摇动手柄。正常时，兆欧表指针应指向“0”。在摇动手柄时不得让L和E短接时间过长，否则将损坏兆欧表。用单股导线将“L”端和“E”端分别接在被测电阻两端，摇动手柄，摇动手柄的转速要均匀，一般规定为120/mim，允许有20%的变化。使用后，将“L”、“E”两导线短接，对兆欧表作放电工作，以免触电事故。,【课堂练习】,教材42页 3.（1）（2）,【课堂小结】,1.伏安法,电流表外接法,电流表内接法,2.惠斯通电桥法：精确,3.兆欧表：,测量阻值很大的绝缘电阻,【课后作业】,1.R1=24 W，R2=8 W串联起来，总电压U=64V，求总电阻及各电阻上的电流。（画图）2.两只电阻并联，其中R1为100 W，通过R1的电流I1为0.4A，通过整个并联电路的电流I为1A，求R2和通过R2的电流I2。（画图）3.在240伏的线路上并接15、30、40电热器各一个，求（1）各电热器上的电流；（2）总电流及总电阻；（3）总功率及各电热器消耗的电功率。（画图）4.教材43页 4.（8）,课前复习 1伏安法测量电阻的原理。2伏安法测量电阻产生误差的原因。3电桥平衡的条件。,2.7电路中各点电位的计算,一、电位参考点(即零电位点),二、电位的定义,一、零电位点:(电位参考点),(1)在工程中常选大地作为电位参考点；(2)在电子线路中,常选一条特定的公共线或机壳作为电位参考点。(3)在电路中通常用符号“”标出零电位点。,1.定义：指定一个计算电位的起点，称为零电位点，该点的电位为零,即 VA 0。,2.零电位点的选择方法：,二、电位的定义,2.计算电路中某点电位的方法是：(1)选择零电位点；(2)确定电流方向和各元件两端电压的正、负极；(3)从被求点开始通过一定的路径绕到零电位点，则该点的电位等于此路径上所有电压降的代数和。,1.电位的定义：电路中任一点与零电位点之间的电压就是该点的电位。,对于电阻，当电流I的参考方向与路径绕行方向一致时，选取“”号；反之，则选取“”号。对于电源，当电压的方向与路径绕行方向一致时，选取“+”号；反之，则选取“”号。,【例2-9】已知：E1 45 V，E2 12 V，电源内阻忽略不计；R1 5，R2 4，R3 2。求 B、C、D 三点的电位 VB、VC、VD。,解:设 A 点为电位参考点(零电位点)，电流方向为顺时针方向,B 点电位：VB=UBA=R1I=15 VC 点电位：VC=UCA=E1 R1I=(45 15)V=30 VD 点电位：VD=UDA=E2 R2I=(12 12)V=24 V,例如，在上例题中，假如以 E 点为电位参考点，则,结论：电压是绝对值，不随参考点的改变发生变化，即电压值与电位参考点无关；电位则是相对值，电位参考点改变，该点电位值也将改变。,B 点的电位变为 VB=UBE=R1I R2I=27 V；C 点的电位变为 VC=UCE=R3I E2=18 V；D 点的电位变为 VD=UDE=E2=12 V。,课堂小结：,1.零电位点2.电位的定义3.电位的计算,课堂练习：教材41页1.（10）2.（8）3.（7）（8）,课后作业：,教材44页4.（9）（10）练习册16页4.（6）（7）,第六节 基尔霍夫定律,【学习目标】,1.了解支路、节点、回路和网孔的概念。2.掌握基尔霍夫电流、电压定律。3.能应用基尔霍夫电流、电压定律列出两个网孔的电路方程。,【观察与思考】,图（a）,图（b）,请问图（a）和图（b）两个电路图有什么不一样吗？,能用电阻的串、并联分析方法对其进行简化，使之成为一个单回路电路，这样的电路叫简单电路。不能用电阻的串、并联分析方法对其进行简化，这样的电路叫复杂电路。,一、几个基本概念,支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路叫支路。在同一支路中，流过各元件的电流相等。如右图中，有三条支路，R1和E1构成一条支路，R2和E2构成一条支路，R2是另一条支路。,节点：三条或三条以上支路的汇交点叫节点。如右图中，有两个节点，节点A和节点B。,回路：电路中任一闭合路径叫回路。右图中，有三个回路，回路AEFB、回路CABD和回路CEFD。,网孔：内部不包含支路的回路叫网孔。右图中，有两个网孔，网孔AEFB和网孔CABD。,二、基尔霍夫第一定律,1.基尔霍夫第一定律,基尔霍夫第一定律也称节点电流定律，即KCL方程。其内容为：电路中任意一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。用公式表示为,如右图所示，对于节点A，可列节点电流方程为,二、基尔霍夫第一定律,2.基尔霍夫第一定律的推广,基尔霍夫第一定律不仅适用于节点，也可推广应用于任一假想的封闭面S，S称为广义节点，如上图所示。通过广义节点的各支路电流代数和恒等于零。在上图所示电路中，假定一个封闭面S把电阻R3、R4及 R5所构成的三角形全部包围起来成为一个广义节点，则流入广义节点的电流应等于从广义节点流出的电流，故得 I1I3I2,广义节点,【例1】在下图所示电路中，已知I120mA，I315mA，I58mA，求其余各支路电流。,列节点电流方程时，首先假定未知电流的参考方向，计算结果为正值，说明该支路电流实际方向与参考方向相同；计算结果为负值，说明该支路电流实际方向与参考方向相反。,三、基尔霍夫第二定律,1.基尔霍夫第二定律,基尔霍夫第二定律也称回路电压定律，即KVL方程。其内容为：对电路中的任一闭合回路，沿回路绕行方向上各段电压的代数和等于零。用公式表示为：U0,右图所示是复杂电路的一部分，带箭头的虚线表示回路的绕行方向，则各段电压分别为：,三、基尔霍夫第二定律,1.基尔霍夫第二定律,在运用基尔霍夫回路电压定律所列的方程中，电压和电动势都是指代数和，因此必须注意其正、负号的确定。运用公式U0列方程的一般步骤为：任意选定各支路未知电流的参考方向；任意选定回路的绕行方向（顺时针或逆时针），以公式中少出现负号为宜；确定电阻压降的符号。当选定的绕行方向与电流参考方向一致时（电阻电压的参考方向从“”极性到“”极性），电阻压降取正值，反之取负值。确定电源电动势符号。当选定的绕行方向从电源的“”极性到“”极性，电动势取正值，反之取负值。,【例2】如下图所示为某电路图中的一部分，试列出其回路电压方程。,2.基尔霍夫第二定律推广,基尔霍夫第二定律不仅适用于闭合回路，也可推广应用于不闭合的假想回路。,假想回路,三、基尔霍夫第二定律,3.基尔霍夫定律的应用,对于下图所示三条支路、两个节点、两个网孔的复杂电路，可以根据节点电流定律和回路电压定律列出三个独立的方程。,1.复杂电路的几个基本概念2.基尔霍夫第一定律3.基尔霍夫第二定律,【课堂小结】,【课堂练习】,教材中思考与练习第1、2题,【课后作业】,“学习辅导与练习”同步训练中的3.6,第七节 电源的模型,【学习目标】,1.了解电压源与电流源的概念。2.知道实际电源的电路模型。3.学会实际电压源与电流源之间的等效变换。,【观察与思考】,以输出电压的形式向负载供电的电源叫电压源。以输出电流的形式向负载供电的电源叫电流源。,1.电压源,电源的模型,能为电路提供一定电压的电源叫电压源。实际的电压源可以用一个恒定的电动势E和内阻r串联起来的模型表示，如下图所示。,它的输出电压（即电源的端电压）的大小为,UEIr,如果输出电流I增加，则内阻r上的电压降会增大，输出电压就降低。因此，要求电压源的内阻越小越好。,电压源,2.理想电压源,电源的模型,理想电压源,若电源内阻r0，输出电压UE，与输出电流I无关，电源始终输出恒定的电压E。把内阻r0的电压源叫做理想电压源或恒压源，其电路模型如图所示。如果电源的内阻极小，可近似看成理想电压源，如稳压电源。实际上，理想电压源是不存在的，因为电源内部总是存在电阻。,3.电流源,电源的模型,能为电路提供一定电流的电源叫电流源。实际的电流源可以用一个恒定电流I 和内阻r并联起来的模型表示，如图（a）所示，它的输出电流I总是小于恒定电流IS。电流源的输出电流大小为IISI0,若电源内阻r，输出电流IIS，电源始终输出恒定的电流IS。把内阻r的电流源叫做理想电流源或恒流源，其电路模型如图（b）所示。实际上，理想电流源是不存在的，因为电源内阻不可能为无穷大。,电流源的内阻越大越好,4.电压源与电流源等效变换,电源的模型,电压源以输出电压形式向负载供电，电流源以输出电流形式向负载供电。在满足一定条件下，电压源与电流源可以等效变换。等效变换是指对外电路等效，即把它们与相同的负载连接，负载两端的电压、流过负载的电流、负载消耗的功率都相同，如下图所示。,电压源与电流源等效变换,4.电压源与电流源等效变换,电源的模型,电压源与电流源等效变换关系式为：,理想电压源与电流源之间不能进行等效变换。,注意：电压源与电流源等效变换后，电流源的方向必须与电压源的极性保持一致，即电流源中恒定电流的方向总是从电压源中恒定电动势的负极指负正极。,【例1】如图（a）所示为一个实际的电压源模型，已知E6V，r2，试通过等效变换的方法将其转换成相应的电流源模型，并标出相应的参数IS和r。,1.电压源2.电流源3.电压源与电流源的等效变换,【课堂小结】,【课后作业】,“学习辅导与练习”同步训练中的3.7,第八节 戴维宁定理,【学习目标】,1.了解戴维宁定理及其在电气工程技术中进行外部端口等效与替换的方法。2.理解输入电阻与输出电阻的概念。,【观察与思考】,录音机供电电路,有一台录音机，我们可以采用稳压电源电路供电，也可以用几节电池来供电，其使用效果是一样的。那么对于外电路（负载）来说，复杂的稳压电源电路是否可以等效成一个简单的电池电源呢？,戴维宁定理,1.二端网络,电路也称为电网络或网络。任何一个具有两个端口与外电路相连的网络，不管其内部结构如何，都称为二端网络。,二端网络又可分为有源二端网络和无源二端网络,当一个网络是由若干电阻组成的无源二端网络时，我们可以将它等效成一个电阻，即二端网络的等效电阻，在电子技术中通常叫输入电阻。一个有源二端网络两端口之间开路时的电压称为该网络的开路电压。,戴维宁定理,2.戴维宁定理,任何一个线性有源二端网络，对外电路而言，可以用一个理想电压源和内电阻相串联的电压源来代替。理想电压源的电动势E0等于有源二端网络两端点间的开路电压UAB，内电阻R0等于有源二端网络中所有电源不作用，仅保留内阻时，网络两端的等效电阻RAB，如下图所示，这就是戴维宁定理。,戴维宁定理,小提示：戴维宁定理中的“所有电源不作用”，是指把所有电压源作短路处理，所有电流源作开路处理，且均保留其内阻。,【例1】如图（a）所示，已知R1R2R310，E1E220V，求该有源二端网络的戴维宁等效电路。,小知识：在电子技术中，如果有源二端网络作为电源使用，供电给负载，那么其等效电阻R0又叫该有源二端网络的输出电阻。,【例1】如图（a）所示，已知R1R2R310，E1E220V，求该有源二端网络的戴维宁等效电路。,1.二端网络2.戴维宁定理,【课堂小结】,【课后作业】,“学习辅导与练习”同步训练中的3.8,第九节 叠加定理,【学习目标】,1.了解叠加定理。2.知道分析电路时复杂信号可由简单信号叠加的方法。,1.叠加定理,叠加定理,叠加定理是线性电路的一种重要分析方法。它的内容是：由线性电阻和多个电源组成的线性电路中，任何一个支路中的电流（或电压）等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。,运用叠加定理求解复杂电路的总体思路：是把一个复杂电路分解成几个简单电路来进行求解，然后将计算结果进行叠加，求得原来电路中的电流（或电压）。当假设一个电源单独作用时，要保持电路中的所有电阻（包括电源内阻）不变，其余电源不起作用，即把电压源作短路处理，电流源作开路处理。,2.叠加定理解题的一般步骤,叠加定理,运用叠加定理解题的一般步骤为：（1）在原电路中标出各支路电流的参考方向；（2）分别求出各电源单独作用时各支路电流的大小和实际方向；（3）对各支路电流进行叠加，求出最后结果。,两个电源组成的线性电路,叠加定理只能用来求电路中的电压或电流，而不能用来计算功率。,【例1】如图（a）所示电路，已知：E1、E2和R1、R2、R3，试用叠加定理求各支路电流。,1.叠加定理2.叠加定理解题的一般步骤,【课堂小结】,【课后作业】,“学习辅导与练习”同步训练中的3.9,实训项目五 电阻性电路故障的检查,【学习目标】,1.学会用电压表（或万用表的电压档）分析与检查电路故障。2.学会用电阻表（或万用表的欧姆档）分析与检查电路故障。,任务一“电路常态”测试,1.搭接电路,如图所示为电阻性实验电路，已知E6V，R1R3R4120，R2240，按要求在面包板上或电工实验台上搭接电路，直至电路工作正常。,电阻性实验电路,2.电路常态测试,以D为参考点，用万用表的电压挡测电路中A、B、C三点的电位VA、VB、VC及电压UAB、UBC、UBD，测量结果填入技训表。,用万用表的电流挡分别测电流I1、I2、I3，测量结果填入技训表。,任务一“电路常态”测试,2.电路常态测试,切断电源，用万用表的欧姆挡分别测B、D和B、C两点之间的等效电阻RBD和RBC，测量结果填入技训表。,任务二“断路故障”电路测试,设置“断路故障”。断开电路中的C点，如图所示，把靠近电阻R3的一端叫C，把靠近电阻R4的一端叫C。用万用表的电压挡测电路中A、B、C、C四点的电位VA、VB、VC、VC及电压UAB、UBC、UBD，测量结果填入电压与电流测试技训表。,电阻性实验电路,切断电源，用万用表的欧姆挡分别测B、D和B、C两点之间的等效电阻RBD和RBC，测量结果填入相应电阻测试技训表。,任务三“短路故障”电路测试,设置“短路故障”。将电路中的B、D两点短接，如图所示。用万用表的电压挡测电路中A、B、C三点的电位VA、VB、VC及电压UAB、UBC、UBD，测量结果填入相应技训表。,“短路故障”电路,用万用表的电流挡分别测电流I1、I2、I3，测量结果填入相应技训示表。,切断电源，用万用表的欧姆挡分别测B、D和B、C两点之间的等效电阻RBD和RBC，测量结果填入相应技训表。,小提示：B、D短接后，B、C、D三点的电位都为零，支路电流I2、I3也为零。,任务三“短路故障”电路测试,小结：对于电阻性电路，检查故障的一般性方法：1用电压表（或万用表电压挡）检查故障。首先检查电源电压是否正常，如果电源电压是正常的，再逐步测量电位或逐段测量电压降，查出故障的位置和原因。2用电阻表（或万用表电阻挡）检查故障。首先切断线路的电源，用万用表电阻挡测量电阻的方法检查各元件引线及导线连接点是否断开，电路有无短路。如遇复杂电路时，可以断开一部分电路后再分别进行检查。3也可用电流表（或万用表的电流挡）检查故障。可用电流表测支路中有无电流，来判断该支路是否发生了断路。,【实训小结】,把“电阻性电路故障的检查”的方法与步骤、收获与体会及实训评价填入实训小结表,