电工基础教学课件作者王茂钢第2章.ppt

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1、第二章直流电路本章导读第一节电阻的连接第二节基尔霍夫定律第三节戴维南定理第四节直流电路的计算下一页返回本章导读本章以直流电路为分析对象，以欧姆定律为基本依据介绍几种常用的电路分析方法，其中有电阻的等效变换，基尔霍夫定律，支路电流法，戴维南定理及最大功率传输定理等。这些分析计算电路的方法不仅适用于直流电路，也适用于交流电路及以后各章介绍的其他电路。返回第一节电阻的连接电路中电阻的连接有三种方式:串联、并联和混联。两个或两个以上电阻按顺序一个接一个地连接成一串，使电流只有一条通路的连接方式称为电阻的串联

2、;把两个或两个以上的电阻并列地连接在两点之间，使每一个电阻两端都承受同一个电压的连接方式叫做电阻的并联;电路中既有电阻串联又有电阻并联的连接方式，称为混联。一、电阻的串联在电路中，两个或两个以上电阻按顺序一个接一个地连接成一串，使电流只有一条通路的连接方式称为电阻的串联。图2-1(a)为R1，R2,R3三个电阻的串联。下一页返回第一节电阻的连接1.串联电路的特.点(1)等效电阻几个串联电阻，可以用一个电阻来代替。代替后，等效电路的两端与原串联电阻电路的两端具有相同的伏安关系，即在同一电压的作用下电

3、流保持不变，那么这个电阻称为等效电阻，又称为总电阻。图2-1(a)是三个电阻的串联电路，在电压U的作用下流过同一电流1，各电阻上的电压分别为:上一页下一页返回第一节电阻的连接因为串联电阻两端的电压U等于各电阻上电压之和，即:所以由上式可以看出，如果用一个电阻R代替，R为:上一页下一页返回第一节电阻的连接用R代替这三个串联的电阻，接到同一电压U上，电流1是完全相同的，如图2-1(b)所示。因而电阻R是R1,R2和R3串联的等效电阻。由式(2一1)可知:n个电阻串联的等效电阻等于各个电阻阻值之和，即R=

4、R1+R2+R3+…+Rn.(2)串联分压R1,R2和R3串联后，每个电阻上的电压分别为:上一页下一页返回第一节电阻的连接为各电阻上的电压与总电压之比，称为分压比。分压比是小于1的数值。式(2-2)称为串联电阻的分压公式，由此式可得出:上式表明:串联各电阻的电压与其电阻值成正比。电阻越大，分配到的电压也就越大。在电路计算中，常用到下面两个电阻串联的分压公式:上一页下一页返回第一节电阻的连接(3)功率由电阻功率公式:上式说明串联各电阻消耗的功率与其电阻值成正比。电路的总功率:上一页下一页返回第一节电

5、阻的连接例2-1图2-2为一个分压电路，已知Uac=15V,Ubc=5VR1=10kΩ，求RZ的阻值为多少?上一页下一页返回第一节电阻的连接2.串联电路的应用电阻串联的分压作用，广泛应用于各种分压电路。如图2一所示原理图就是利用串联电阻的分压原理工作的。利用串联电阻的分压原理还可以扩大电压表的量程。电压表和电流表的主要部件是表头，表头是一个灵敏度、精度都较高的磁电式直流微安表(100μA或50μA)。表头的最主要参数是灵敏度和内阻、。表头的灵敏度是指表头指针偏转至满刻度时流过表头的直流电流，即表头允

6、许通过的最大电流。该值越小，表头的灵敏度越高。表头的内阻是指表头内线圈的直流电阻，一般约为20kΩ左右。一般情况下适宜加在表头上的电压和流过表头的电流都很小。上一页下一页返回第一节电阻的连接利用串联电阻的分压作用，将一个电阻与表头串联，即可构成一个单量程的直流电压表。如图2-3(a)所示。如果要构成一个多量程的电压表，可以用一个转换开关S来控制与表头串联的电阻值，见图2-3(b)。例2一有一盏额定电压为U,=40V、额定电流为I=5A的电灯，应该怎样把它接人电压U=220V照明电路中?解:将电灯(设

7、电阻为R,)与一只分压电阻RZ串联后，接人U=220V电源上，如图2-4所示。方法一:分压电阻凡上的电压为上一页下一页返回第一节电阻的连接上一页下一页返回第一节电阻的连接例2-3如图2-5所示，有一只电流表，内阻rg=1kΩ，满偏电流为Ig=100μA，要把它改成量程为Un=3V的电压表，应该串联一只多大的分压电阻R?上一页下一页返回第一节电阻的连接二、电阻的并联把两个或两个以上的电阻并列地连接在两点之间，使每一个电阻两端都承受同一个电压的连接方式叫做电阻的并联，如图2-6(a)所示。1.并联电路

8、的特.点(1)等效电阻图2-6(a)是三个电阻并联的电路，在电压U的作用下，电阻R1,R2,R3中的电流分别为:上一页下一页返回第一节电阻的连接则可以用电阻R代替这三个并联的电阻，接到同一电压U上，电流I将完全相同，如图2-6(b)所示。因而电阻R是R1,R2,R3并联的等效电阻。由此可知:电阻并联的等效电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。也可以用电导来表示，即:上一页下一页返回第一节电阻的连接即:电导并联的等效电导等于各个电导之和。如果只有两个电阻并联时，可采用下