电工与电子技术基础课件.ppt

1、任课教师：李凤琴任课教师：李凤琴 李鹏李鹏 中等职业学校教学用书（电子技术专业）中等职业学校教学用书（电子技术专业）tQ在电路中，只有两个端点与电路其它部分相连的无分支电路叫做支路；3条支路以上的连接点称为节点；由支路组成的闭合路径叫回路。如图示电路中共有3条支路，2个节点和3个回路。US2dbcaR2R3I2I1R1I3US1 I=U/R 式中式中 I 电流（电流（A）U 电压（电压（V）R 电阻（电阻（）RIU图 1.5对于任一电阻支路，只要知道电路中电压、电流和电阻这三个量中的任意两个量，就可以由欧姆定律求得第三个量。举以下几例说明欧姆定律的应用。例例1 一盏220伏100瓦的电灯，灯泡

2、的电阻是484欧姆，当电源电压为220伏时，求通过灯泡的电流。解：解：已知电灯的电阻和使用电压，通过灯泡的电流可以由欧姆定律欧姆定律确定，即 I=U/R =220/484 =0.455A2.3.1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律2.3.2 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律对于图中的节点a，在图示各电流的参考方向下，依KCL,有 I1+I3+I5=I2+I4或 I1+I3+I5I2I4=0即 I=0aI2I1I5I4I3 流入电路中任一节点的电流代数和恒等于零。流入电路中任一节点的电流代数和恒等于零。流入节点的电流前取正号，流出节点的电流前取负号。基尔霍夫电流定律是根据电荷守恒法则得到,也是电

3、流连续性原理的集中表现。2.基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律的应用的应用用于确定各支路电流的关系。基尔霍夫电流定律不仅适用于电路的任一节点，而且还可以推广应用于电路中任何一个闭合面。例1 如图示的晶体三极管中，对于虚线所示的闭合面，三个电极电流的代数和等于零，即 IB+IC-IE=01I6I1I2I3I4I523例例2 在图示电路中，已知I1=1A，I2=2A，I6=3A，求支路电流I3、I4和I5。解：解：首先设定各支路电流的参考方向如图中所示，由于部分支路电流已知，根据KCL，有 I4=I1+I6=1+3=4A I5=I4I2=42=2A I3=I6I5=32=1A2.3.2 基尔霍夫电压

4、定律基尔霍夫电压定律(1)基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律可以确定电路任一回路中各部分电压之间的相互关系。基尔霍夫电压定律指出：对于电路的任一回路，沿任一方向饶行一周，各元件电压的代数和等于零，即 U=02.KVL的应用的应用用于确定各支路电压的关系。例例1 图示电路，部分电压与电流已知，求UR4、I2、I3、R4及US的值。解：解：设左边网孔绕行方向为顺时针方向，依KVL,有 US+2I1+10=0即 US=8+10=18V UR4=US246=4V I3=6/3=2A R4=UR4/I3=2由KCL I2=I1I3=2AUSaR4R2I1I2I3R4U10 V4 A6 V3

5、 2 b 2.4.1 电阻的串联与分压 2.4.2 电阻的并联与分流 2.4.3 电阻的混联aR1U1R2U3R3U2bI(a)UaRUbI(b)2.串联电阻电压电流关系及等效电阻串联电阻电压电流关系及等效电阻(1)电路电压电流关系电路电压电流关系由KVL可知 U=U1+U2+U3=(R1+R2+R3)I=R I(2)等效电阻等效电阻 RR1+R2+R33.串联电阻分压关系串联电阻分压关系 U1=R1I=R1(U/R)U2=R2I=R2(U/R)U3=R3I=R3(U/R)电压之比等于电阻之比。电压之比等于电阻之比。分压公式分压公式uRRiRukkk两个电阻串联时两个电阻串联时uRRRu211

6、1uRRRu2122 例例1 图示分压器电路，已知Ui=12V，R1=350，R2=550，Rw=270，调节可变电阻Rw的滑动端C由A到B，求输出电压UO的变化范围。解解 由串联分压原理可知，当可变电阻的滑动端C到达A时，输出电压为最大值，即当滑动端C到达B时，输出电压为最小值，即所以分压器的输出电压UO的变化范围在5.6V8.4V之间。VURRRRUiO6.5122705503505503212minVURRRRRUiwwO4.812270550350270550212max 例例2 有一块量程为250V的电压表，其内阻是250k。现用其测量450V左右的电压，应如何扩大该电压表的量程。解

7、解 根据串联电阻分压原理，可以给电压表串联一个电阻，让串联电阻分得一部分电压，从而使电压表所承受的电压不大于它的量程250V。为了能够测量450V的电压，可以将电压表的量程扩大到500V，分压电阻所承受的最大电压为250V。设电压表的内阻为RV，串联分压电阻为RF，其电路如图示。aR3bI(a)UI3(G3)R2I2(G2)R1I1(G1)aRUbI(b)(G)2.并联等效电阻及分流关系并联等效电阻及分流关系(1)并联等效电阻并联等效电阻GGGG321RURURURUI3213211111RRRR并联电阻的等效电导等于各并联电导之和。并联等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。(2)分流关系分

8、流关系电流之比等于电导之比。电流之比等于电导之比。GGGUGIGGUGIGUGIIII333222111GGGIII321321:分流公式分流公式两个电阻并联时两个电阻并联时iRRRuikkkiRRRi2121iRRRi2112例例 用一个满刻度偏转电流为50A,，内电阻Rg为2k的表头制成量程为 50mA的直流电流表,应并联多大的分流电阻Rf?解解:由分流关系可知 Ig=50A，Rg=2000，I=50mA,3ff1050200050RRRf=2.0021.混联混联既有电阻串联又有电阻并联的电路称为电阻混联电路。对于电阻混联电路，可以应用等效的概念，逐次求出各串、并联部分的等效电路，从而最终

9、将其简化成一个无分支的等效电路，通常称这类电路为简单电路；若不能用串、并联的方法简化的电路，则称为复杂电路。2.化简方法化简方法混联电路的花简方法可以归纳为三步(1)设电位点；(2)画直观图；(3)利用串、并联方法求等效电阻。2.4.3 电阻的混联电阻的混联1.电位及参考点电位及参考点电路中每一个点都有一定的电位，就如同空间每一处都有一定的高度一样。在电路中要求得某点的电位值，必须在电路中选择一个参考点参考点，这个参考点叫零电位参考点叫零电位点点。参考点可以任意选择,但一经选定,各点电位的计算即以参考点为准。在电工技术中，为了工作安全，通常把电路的某一点与大地连接，称为接地，接地点即为电路的参

10、考点。参考点的电位为零,参考点处用符号“”表示，电路的接地点就是电位等于零的参考点，它是分析电路中各点电位高低的比较标准。2.电位的计算电位的计算(1)电位计算电位计算电路各点的电位就是该点到参考点的电压电位就是该点到参考点的电压；所以计算电位的方法与计算电压的方法完全相同。而电路任意两点间的电压等于这两点的电位的差。(2)电位计算举例电位计算举例例例 图示电路，已知US1=14V、US2=12V、R1=2、R2=3，求以接地点为参考点时a、b、c、d各点的电位。271 二端网络二端网络 凡是只有一个输入端口或输出端口的电路叫做二端网络。二端网络内不含电源的称为无源二端网络，如图1（a）所示，

11、在电路分析中无源二端网络常用图1（b）表示，电阻元件可视为无源二端网络的特例；二端网络内含有电源的叫做有源二端网络，如图2（a）所示，一般用图2（b）表示，电源就是最简单的有源二端网络。图1图2例例 图(a)所示电路，求10电阻支路的电流。2.8.1 实验目的实验目的2.8.2 预习要求预习要求2.8.3 实验仪器及设备实验仪器及设备2.8.4 实验内容与步骤实验内容与步骤2.8.5 注意事项注意事项1通过实验验证以加深理解戴维南定理。2学习戴维南等效电源参数的测量方法。3进一步学习正确使用常用电工仪器和仪表。1测量有源二端网络的外特性（1）在戴维南定理实验板上，按图示实验电路接入稳压电源ES、恒流源IS 及可变负载电阻RL。将ES 调至12V，IS 调至10mA。注意稳压源的输出不允许短路，恒流源的输出不允许开路。（2）按下表的要求调节电位器RL，用万用表的电阻档以及直流数字电压表、直流数字毫安表，分别读取5组电阻值及相应的电压值与电流值，填入表中。（2）调节电位器RL，测出与表中阻值相同的5组电压UAB及电流I 的数据填入表中。由实验数据按一定比例尺作出戴维南等效电源的外特性曲线。