第1版教案简单直流电路 ..
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第二章 简单直流电路
1. 理解电动势、端电压、电位的概念。
2. 掌握闭合电路的欧姆定律。
3. 掌握电阻串联分压关系与并联分流关系。
4. 了解万用表的基本构造和基本原理，掌握万用表的使用方法。
5. 掌握电阻的测量方法。
6. 学会分析计算电路中各点电位。
1. 运用电阻串联分压关系与并联分流关系解决电阻电路问题、掌握扩大电压表与电流表量程的原理。
2. 熟练分析计算电路中各点电位。
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第一节 电动势 闭合电路的欧姆定律
衡量电源的电源力大小及其方向的物理量叫做电源的电动势。
电动势通常用符号E 或e (t )表示，E 表示大小与方向都恒定的电动势(即直流电源的电动势)，e (t )表示大小和方向随时间变化的电动势，也可简记为e 。电动势的国际单位制为伏特，记做V 。
电动势的大小等于电源力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功。如设W 为电源中非静电力(电源力)把正电荷量q 从负极经过电源内部移送到
电源正极所作的功，则电动势大小为
q
W E =
电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。
二、闭合电路的欧姆定律
图中r 表示电源的内部电阻，R 表示电源外部联接的电阻(负载)。闭合电路欧姆定律的数学表达式为
r R E
I rI RI E +=
+= 或 外电路两端电压U = RI = E - rI =E r
R R
+，显然，
负载电阻R 值越大，其两端电压U 也越大；当R >> r 时(相当于开路)，则U = E ；当R << r 时(相当于短路)，则U = 0，此时一般情况下的电流(I = E/r )很大，电源容易烧毁。
解：根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组
图2-1 简单的闭合电路
【例2-1】 如图2-2所示，当单刀双掷开关S 合到位置
1时，外电路的电阻R 1 = 14 Ω，测得电流表读数I 1 = 0.2 A ；
当开关S 合到位置2时，外电路的电阻R 2 = 9 Ω，测得电流表读数I 2 = 0.3 A ；试求电源的电动势E 及其内阻r 。
10
????
?+=+=)2S ()1S (222111时合到位置当
时合到位置当
rI I R E rI I R E 解得：r = 1 Ω，E = 3 V 。本例题给出了一种测量直流电源电动势E 和内阻r 的方法。
三、负载获得最大功率的条件 容易证明：在电源电动势E 及其内阻r 保持不变时，负载R 获得最大功率的条件是R = r ，此时负载的最大功率值为
R
E P 42
max = 电源输出的最大功率是
max 22222P R
E r E P EM
===
解：将(R 1 + r )视为电源的内阻，则R P = R 1 + r = 2.5 Ω
时，
R P 获得最大功率
W 104P
2
max ==R E P
第二节 电 池 组
一、电池的串联
如图2-5所示串联电池组，每个电池的电动势均为E 、内阻均为r 。
如果有n 个相同的电池相串联，那么整个串联电池组的电动势与等效内阻分别为
E 串 = nE ， r 串 = nr
串联电池组的电动势是单个电池电动势的n 倍，额定电流相同。
二、电池的并联
如图2-6所示并联电池组，每个电池的电动势均
图2-4 例题2-2
图2-3 电源输出功率与外电路(负载)电阻的关系曲线
图2-6 并联电池组
图2-5 串联电池组
【例2-2】如图2-4所示，直流电源的电动势E = 10 V 、内阻r = 0.5 Ω，电阻R 1 = 2 Ω，问：可变电阻R P 调至多大时可获得最大功率P max ？
图2-2 例题2-1
11
为E 、内阻均为r 。
如果有n 个相同的电池相并联，那么整个并联电池组的电动势与等效内阻分别为 E 并 = E ， r 并 = r /n 。
并联电池组的额定电流是单个电池额定电流的n 倍，电动势相同。
第三节 电阻的串联
一、电阻串联电路的特点
图2-7 电阻的串联
设总电压为U 、电流为I 、总功率为P 。
1. 等效电阻: R =R 1 + R 2 + … + R n
2. 分压关系： I R U
R U R U R U n n ===???==2211 3. 功率分配：
22211I R
P
R P R P R P n n ===???== 特例：两只电阻R 1、R 2串联时，等效电阻R = R 1 + R 2 , 则有分压公式 U R R R U U R R R U 2
12
22111 +=+=，
二、应用举例
解：将电灯(设电阻为R 1)与一只分压电阻R 2串联后，接入U = 220 V 电源上，如图2-8所示。
解法一：分压电阻R 2上的电压为
U 2 =U －U 1 = 220 - 40 = 180 V ，且U 2 = R 2I ，则
Ω===365
180
22I U R
解法二：利用两只电阻串联的分压公式Ω==+=
8112111I U
R U R R R U ，且，可得 Ω=-=3611
12U U U R R
即将电灯与一只36 Ω 分压电阻串联后，接入U = 220V 电源上即可。
图2-8 例题2-3
【例2-3】有一盏额定电压为U 1 = 40 V 、额定电流为I = 5 A 的电灯，应该怎样把它接入电压U = 220 V 照明电路中。
12
解：如图2-9所示。
该电流表的电压量程为U g = R g I g = 0.1 V ，与分压电阻R 串联后的总电压U n = 3 V ，即将电压量程扩大到n
= U n /U g = 30倍。
利用两只电阻串联的分压公式，可得n U R
R R U +=g g
g ，则
Ω=-=???
?
??-=-=
k 29)1(1g g g g
g
R n R U U R U U U R g n n
上例表明，将一只量程为U g 、内阻为R g 的表头扩大到量程为U n ，所需要的分压电
阻为R = (n - 1) R g ，其中n = (U n /U g )称为电压扩大倍数。
第四节 电阻的并联
一、电阻并联电路的特点
设总电流为I 、电压为U 、总功率为P 。
1. 等效电导: G = G 1 + G 2 + … + G n 即 n
R R R R 111121+???++= 2. 分流关系： R 1I 1 = R 2I 2 = … = R n I n = RI = U 3. 功率分配： R 1P 1 = R 2P 2 = … = R n P n = RP = U 2 特例：两只电阻R 1、R 2并联时，等效电阻
2
12
1R R R R R +=
，则有分流公式
I R R R I I R R R I 2
11
2212
1 +=+=
，
二、应用举例
图2-9 例题2-4
图2-10 电阻的并联
【例2-4】有一只电流表，内阻R g = 1 k Ω，满偏电流为I g = 100 μA ，要把它改成量程为U n = 3 V 的电压表，应该串联一只多大的分压电阻R ？
【例2-5】如图2-11所示，电源供电电压U = 220 V ，每根输电导线的电阻均为R 1 = 1 Ω，电路中一共并联100盏额定电压220 V 、功率40 W 的电灯。假设电灯在工作(发光)时电阻值为常数。试求：(1) 当只有10盏电灯工作时，每盏电灯的电压U L 和功率P L ；(2) 当100盏电灯全部工作时，每盏电
灯的电压U L
和功率P
L
。
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解：每盏电灯的电阻为R = U 2/P = 1210 Ω，n 盏电灯并联后的等效电阻为R n = R/n 根据分压公式，可得每盏电灯的电压
U R R R U n
n
+=1L 2，
功率 R
U P 2L
L =
(1) 当只有10盏电灯工作时，即n = 10，
则R n = R/n = 121 Ω，因此
W 39V 21622
L
L 1L ≈=≈+=R
U P U R R R U n n ，
(2) 当100盏电灯全部工作时，即n = 100，则R n = R/n = 12.1 Ω，
W 29V 18922
L
L 1L ≈=≈+=R
U P U R R R U n n ，
解：如图2-12所示，设 n =I n /I g (称为电流量程
扩大倍数)，根据分流公式可得R
R R
I +=g
g I
n ，则
1
g
-=
n R R
本题中n = I n /I g = 1000，
Ω≈-Ω
=
-=
11
1000k 11g
n R R 。
上例表明，将一只量程为I g 、内阻为R g 的表头扩大到量程为I n ，所需要的分流电阻
为R =R g /(n - 1)，其中n = (I n /I g )称为电流扩大倍数。
第五节 电阻的混联
一、 分析步骤
在电阻电路中，既有电阻的串联关系又有电阻的并联关系，称为电阻混联。对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几个步骤：
1. 首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，必要时重新画出串、并联关系明确的电路图；
2. 利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻；
3. 利用已知条件进行计算，确定电路的总电压与总电流；
图2-12 例题2-6
【例2-6】 有一只微安表，满偏电流为I g = 100 μA 、内阻R g = 1 k Ω，要改装成量程为I n = 100 mA 的电流表，
试求所需分流电阻R 。
图2-11 例题2-5
14
4. 根据电阻分压关系和分流关系，逐步推算出各支路的电流或电压。
二、解题举例
解：(1) R 5、R 6、R 9三者串联后，再与R 8并联，E 、F 两端等效电阻为
R EF = (R 5 + R 6 + R 9)∥R 8 = 24 Ω∥24 Ω = 12 Ω
R EF 、R 3、R 4三者电阻串联后，再与R 7并联，C 、D 两端等效电阻为
R CD = (R
3 + R EF + R 4)∥R 7 = 2
4 Ω∥24 Ω = 12 Ω
总的等效电阻 R AB =R 1 + R CD + R 2 = 28 Ω 总电流 I ∑ = U /R AB = 224/28 = 8 A
(2) 利用分压关系求各部分电压： U CD =R CD I ∑ = 96V ， V
32 A 2V 489624
129999
65EF
9CD 4EF 3EF EF
===++==?=++=I R U R R R U I U R R R R U ，
解:首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，并画出等效电路，如图2-15所示。 四只电阻并联的等效电阻为
R e = R /4 = 2.5 Ω
图2-13 例题2-7
图2-15 例题2-8的等效电路
【例2-7】如图2-13所示，已知R 1 = R 2 = 8 Ω，R 3 = R 4 =
6 Ω，R 5 = R 6 = 4 Ω，R
7 = R
8 = 24 Ω，R
9 = 16 Ω；电压U = 224 V 。试求： (1) 电路总的等效电阻R AB 与总电流I ∑； (2) 电阻R 9两端的电压U 9与通过它的电流I 9。
【例2-8】如图2-14所示，已知R = 10 Ω，电源电动势E = 6 V ，内阻r = 0.5 Ω，试求电路中的总电流I 。
图2-14 例题2-8
15
根据全电路欧姆定律，电路中的总电流为
A 2=+=
r
R E
I e 第六节 万用电表的基本原理
一、万用表的基本功能
万用电表又叫做复用电表，通常称为万用表。它是一种可以测量多种电量的多量程便携式仪表，由于它具有测量的种类多，量程范围宽，价格低以及使用和携带方便等优点，因此广泛应用于电气维修和测试中。
一般的万用表可以测量直流电压、直流电流、电阻、交流电压等，有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感以及晶体管的 β 值等。
二、万用表的基本原理
万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联分流等规律基础之上的。 万用表的表头是进行各种测量的公用部分。表头内部有一个可动的线圈(叫做动圈)，它的电阻R g 称为表头的内阻。动圈处于永久磁铁的磁场中，当动圈通有电流之后会受到磁场力的作用而发生偏转。固定在动圈上的指针随着动圈一起偏转的角度，与动圈中的电流成正比。当指针指示到表盘刻度的满标度时，动圈中所通过的电流称为满偏电流I g 。R g 与I g 是表头的两个主要参数。
1. 直流电压的测量
将表头串联一只分压电阻R ，即构成一个简单的直流电压表，如图2-16所示。 测量时将电压表并联在被测电压U x 的两端，通过表头的电流与被测电压U x 成正比
g
x
R R U I +=
在万用表中，用转换开关分别将不同数值的分压电
阻与表头串联，即可得到几个不同的电压量程。
解:利用电压表扩大量程公式R = (n - 1) R g ，其中n = (U n /U g )，U g = R g I g = 0.15 V 。
(1)求R 1： n 1= (U 1/U g
) = 16.67
，R 1 = (n - 1) R g = 47 k Ω (2)求R 2：把R g2 = R g + R 1 = 50 k Ω 视为表头内阻，n 2 = (U 2/U 1) = 4，则
R 2 = (n - 1)R g2 = 150 k Ω
【例2-9】如图2-17所示某万用表的直流电压表部分电路，五个电压量程分别是U 1 = 2.5 V ，U 2 = 10 V ，U 3 = 50 V ，
U 4 = 250 V ，U 5 = 500 V ，已知表头参数R g = 3 k Ω，I g = 50 μA 。
试求电路中各分压电阻R 1、R 2、R 3、R 4、R 5 。
图2-16 简单的直流电压表
(3) 求R3：把R g3 = R g +R1 +R2 = 200 kΩ
视为表头内阻，n3 = (U3/U2) = 5，则
R3 = (n- 1)R g3 = 800 kΩ
(4) 求R4：把R g4 = R g +R1 +R2 +R3 = 1000 kΩ
视为表头内阻，n4 = (U4/U3) = 5，则
R4 = (n- 1)R g4 = 4000 kΩ= 4 MΩ
(5)求R5：把R g5 = R g +R1 +R2 +R3 +R4 = 5 MΩ
视为表头内阻，n5 = (U5/U4) = 2，则
R5 = (n- 1)R g5 = 5 MΩ
2.直流电流的测量
将表头并联一只分流电阻R，即构成一个最简单的直流电流表，如图2-18所示。设被测电流为I x ，则通过表头的电流与被测电流I x成正比，即
x
g
G
I
R
R
R
I
+
=
分流电阻R由电流表的量程I L和表头参数确定
g
g
L
g R
I
I
I
R
-
=
实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的，如图2-19所示。
3.电阻的测量
万用表测量电阻(即欧姆表)的电路如图2-20所示。
可变电阻R叫做调零电阻，当红、黑表笔相接时(相当于被测电阻R x = 0)，调节R 的阻值使指针指到表头的满刻度，即
R
r
R
E
I
+
+
=
g
g
万用表电阻档的零点在表头的满度位置上。而电阻无穷大时(即红、黑表笔间开路)指针在表头的零度位置上。
当红、黑表笔间接被测电阻R x时，通过表头的电流为
x
R
R
r
R
E
I
+
+
+
=
g
可见表头读数I与被测电阻R x是一一对应的，并且成反比关系，因此欧姆表刻度不图2-18 简单的直流电流图2-19 多量程的直流电流表
图2-17 例题2-9
16
是线性的。
图2-20 欧姆表原理
三、万用表的使用
1．正确使用转换开关和表笔插孔
万用表有红与黑两只表笔(测棒)，表笔可插入万用表的“+”、“-”两个插孔里，注意一定要严格将红表笔插入“+”极性孔里，黑表笔插入“-”极性孔里。测量直流电流、电压等物理量时，必须注意正负极性。根据测量对象，将转换开关旋至所需位置，在被测量大小不详时，应先选用量程较大的高档试测，如不合适再逐步改用较低的档位，以表头指针移动到满刻度的三分之二位置附近为宜。
2．正确读数
万用表有数条供测量不同物理量的标尺，读数前一定要根据被测量的种类、性质和所用量程认清所对应的读数标尺。
3．正确测量电阻值
在使用万用表的欧姆档测量电阻之前，应首先把红、黑表笔短接，调节指针到欧姆标尺的零位上，并要正确选择电阻倍率档。测量某电阻R x时，一定要使被测电阻不与其它电路有任何接触，也不要用手接触表笔的导电部分，以免影响测量结果。当利用欧姆表内部电池作为测试电源时(例如判断二极管或三极管的管脚)，要注意到：黑表笔接的是电源正极，红表笔接的是电源负极。
4．测量高电压时的注意事项
17
在测量高电压时务必要注意人身安全，应先将黑表笔固定接在被测电路的地电位上，然后再用红表笔去接触被测点处，操作者一定要站在绝缘良好的地方，并且应用单手操作，以防触电。在测量较高电压或较大电流时，不能在测量时带电转动转换开关旋钮改变量程或档位。
5．万用表的维护
万用表应水平放置使用，要防止受震动、受潮热，使用前首先看指针是否指在机械零位上，如果不在，应调至零位。每次测量完毕，要将转换开关置于空档或最高电压档上。在测量电阻时，如果将两只表笔短接后指针仍调整不到欧姆标尺的零位，则说明应更换万用表内部的电池；长期不用万用表时，应将电池取出，以防止电池受腐蚀而影响表内其它元件。
第七节电阻的测量
一、电阻的测量方法
电阻的测量在电工测量技术中占有十分重要的地位，工程中所测量的电阻值，一般是在10-6Ω ~ 1012Ω的范围内。为减小测量误差，选用适当的测量电阻方法，通常是将电阻按其阻值的大小分成三类，即小电阻(1 Ω以下)、中等电阻(1 Ω ~ 0.1 MΩ)和大电阻(0.1 MΩ以上)。测量电阻的方法很多，常用的方法分类如下：
1.按获取测量结果方式分类
(1) 直接测阻法采用直读式仪表测量电阻，仪表的标尺是以电阻的单位(Ω、kΩ或MΩ)刻度的，根据仪表指针在标尺上的指示位置，可以直接读取测量结果。例如用万用表的Ω档或MΩ表等测量电阻，就是直接测阻法。
(2) 比较测阻法采用比较仪器将被测电阻与标准电阻器进行比较，在比较仪器中接有检流计，当检流计指零时，可以根据已知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。
(3) 间接测阻法通过测量与电阻有关的电量，然后根据相关公式计算，求出被测电阻的阻值。例如得到广泛应用的、最简单的间接测阻法是电流、电压表法测量电阻(即伏安法)。它是用电流表测出通过被测电阻中的电流、用电压表测出被测电阻两端的电压，然后根据欧姆定律即可计算出被测电阻的阻值。
2．按被测电阻的阻值的大小分类
(1) 小电阻的测量是指测量1 Ω以下的电阻。测量小电阻时，一般是选用毫欧表。要求测量精度比较高时，则可选用双臂电桥法测量。
(2) 中等电阻的测量是指测量阻值在1 Ω ~ 0.1 MΩ之间的电阻。对中等电阻测量的最为方便的方法是用欧姆表进行测量，它可以直接读数，但这种方法的测量误差较大。中等电阻的测量也可以选用伏、安表测阻法，它能测出工作状态下的电阻值。其测量误
18
19
差比较大。若需精密测量可选用单臂电桥法。
(3) 大电阻的测量 是指测量阻值在0.1 M Ω 以上的电阻。在测量大电阻时可选用兆欧表法，可以直接读数，但测量误差也较大。
二、伏安法测电阻
图2-21(a)是电流表外接的伏安法，这种测量方法的特点是电流表读数I 包含被测电阻R 中的电流I 与电压表中的电流I V ，所以电压表读数U 与电流表读数I 的比值应是被测电阻R 与电压表内阻R V 并联后的等效电阻，即(R //R V ) = U/I ，所以被测电阻值为
V
R U I U
R -=
如果不知道电压表内阻R V 的准确值，令
I
U
R ≈，则该种测量方法适用于R << R V 情
况，即适用于测量阻值较小的电阻。 图2-21(b)是电流表内接的伏安法，这种测量方法的特点是电压表读数U 包含被测电阻R 端电压U 与电流表端电压U A ，所以电压表读数U 与电流表读数I 的比值应是被测电阻
R 与电流表内阻
R A 之和，即R + R A = U/I ，所以被测电阻值为
A R I U
R -=
如果不知道电流表内阻的准确值，令I
U
R ≈，则该种测量方法适用于R >> R A 的情
况，即适用于测量阻值较大的电阻。
三、惠斯通电桥
惠斯通电桥法可以比较准确的测量电阻，其原理如图2-22所示。
图2-21 伏安法测电阻
图2-22 惠斯通电桥法测量电
20
第八节 电路中各点电位的计算
一、电位参考点(即零电位点)
在电路中选定某一点A 为电位参考点，就是规定该点的电位为零， 即U A = 0。电位参考点的选择方法是：
(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。 在电路中通常用符号“⊥”标出电位参考点。
二、电位的定义
电路中某一点M 的电位U M 就是该点到电位参考点A 的电压，也即M 、A 两点间的电位差，即
U M = U MA
计算电路中某点电位的方法是： (1) 确认电位参考点的位置；
(2) 确定电路中的电流方向和各元件两端电压的正负极性；
(3) 从被求点开始通过一定的路径绕到电位参考点，则该点的电位等于此路径上所有电压降的代数和：电阻元件电压降写成 ±RI 形式，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。电源电动势写成 ±E 形式，当电动势的方向与路径绕行方向一致时，选取“-”号；反之，则选取“+”号。
解:利用电路中A 点为电位参考点(零电位点)，电流方向为顺时针方向：
A 33
212
1=++-=
R R R E E I
B 点电位：U B = U BA = - R 1I = -15V
C 点电位：U C = U CA = E 1 - R 1I = 45 - 15 = 30 V
D 点电位：U D = U DA =
E 2 + R 2I = 12 + 12 = 24 V
必须注意的是，电路中两点间的电位差(即电压)是绝对的，不随电位参考点的不同发生变化，即电压值与电位参考点无关；而电路中某一点的电位则是相对电位参考点而言的，电位参考点不同，该点电位值也将不同。
例如，在上例题中，假如以E 点为电位参考点，则
B 点的电位变为U B = U BE = - R 1I - R 2I = - 27 V ；
图2-23 例题2-10
【例2-10】 如图2-23所示电路，已知：E 1 = 45 V ，E 2 = 12 V ，电源内阻忽略不计；R 1 = 5 Ω，R 2 = 4 Ω，R 3 = 2 Ω。求B 、C 、D 三点的电位U B 、U C 、U D 。
21
C 点的电位变为U C = U CE = R 3I + E 2 = 18 V ；
D 点的电位变为U D = U D
E = E 2 = 12 V 。
本 章 小 结
一、闭合电路的欧姆定律
r
R E
I +=
负载R 获得最大功率的条件是R = r ，此时负载的最大功率值为R
E P 42max
=。 二、电池组
n 个相同的电池相串联，那么整个串联电池组的电动势E 串 = nE ，等效内阻r 串 = nr 。 n 个相同的电池相并联，那么整个并联电池组的电动势E 并 = E ，等效内阻r 并= r /n 。
三、电阻的串联
1. 等效电阻: R = R 1 + R 2 + … +R n
2. 分压关系： I R U
R U R U R U n n ===???==2211 3. 功率分配：
22211I R
P
R P R P R P n n ===???== 四、电阻的并联
1. 等效电导: G =G 1 + G 2 + … + G n 即
n
R R R R 1
11121+
???++= 2. 分流关系： R 1I 1 =R 2I 2 = … = R n I n = RI = U 3. 功率分配： R 1P 1 = R 2P 2 = … = R n P n = RP = U 2
五、万用表
万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联分流等规律基础之上的。一般的万用表可以测量直流电压、直流电流、电阻、交流电压等。
六、电阻的测量
1．直接测阻法 采用直读式仪表测量电阻，仪表的标尺是以电阻的单位(Ω、k Ω 或M Ω)刻度的，可以直接读取测量结果。例如用万用表的 Ω 档测量电阻，就是直接测阻法。 2．比较测阻法 采用比较仪器将被测电阻与标准电阻器进行比较，在比较仪器中接有检流计，当检流计指零时，可以根据已知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。
3．间接测阻法 通过测量与电阻有关的电量，然后根据相关公式计算，求出被测电阻的阻值。例如得到广泛应用的、最简单的间接测阻法是伏安法。它是用电流表测出通过被测电阻中的电流、用电压表测出被测电阻两端的电压，然后根据欧姆定律即可计
22
算出被测电阻的阻值。
惠斯通电桥法可以比较准确的测量电阻，电桥平衡时，被测电阻为31
2R R R R =。惠斯
通电桥有多种形式，常见的是一种滑线式电桥，被测电阻为R l l R 1
2x =。
七、电路中各点电位的计算
在电路中选定某一点A 为电位参考点，就是规定该点的电位为零，即U A = 0。电路中某一点M 的电位U M 就是该点到电位参考点A 的电压，也即M 、A 两点间的电位差，即U M = U MA 。
中专电工基础教案第二章直流电路.doc
第二章直流电路 2.1电阻串联电路& 2.2电阻并联电路 一、串联电路 把几个电阻一次连接起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。如下 图 1所示为两个电阻组成的冷联电路。 （Q 电阻串联 （b ）等效电路 图1电阻申联电路 串联电路的特点： 1. 申联电路中电流处处相等。 当n 个电阻串联时，则 L =右=，3 =??? = /〃 （式 2-1） 2. 电路两端的总电压等于出联电阻上分电压之和。 U =U^U 0+U.+--U n （式 2?2） 3 .电路的总电阻等于各申联电阻之和。 R 叫做的，/?2申联的等效电阻，其意义是用R 代替/?2后，不影响电路 的电 流和电压。 在图1中，（b ）图是（a ）图的等效电路。 当■个电阻串联时,则 /?=叫 + 兄 + 七 + ??? + /?〃 （式 2-3） 4.出联电路中的电压分配和功率分配关系。 由于申联电路中的电流处处相等，所以 L + : %
R】 上述两式表明，串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻的阻值成正比；各个电阻所消耗的功率也和各个电阻阻值成正比。推广开来，半出联电路有n 个电阻构成时，可得卅联电路分压公式 U.= --------- ! ------- U Ry + /?9 + R] + ? ? ? + R S = ----------- = -------U /?! + R、+ R] + ? ? ? + R < U = ---------- - --------U R、+/?9+R R +—+R I M f I 提示：在实际应用中，常利用电阻冷联的方法，扩大电压表的量程。 二、电阻并联电路 把两个或两个以上的电阻接到电路中的两点之间，电阻两端承受同一?个电压的电路，叫做电阻并联电路。 图2电阻并联电路 并联电路的特点： 1、电路中各个电阻两端的电压相同 即U\=U. = Uz=??. = U (式2-6) 2、电阻并联电路总电流等于各支路电流之和 即 / =匕+心+人+??.+ /〃（式2-7） 3、并联电路的总阻值的倒数等于各并联电阻的倒数的和 即 - = — + — + —+ —（式2-8 ） (a)并联电路(b)等效电路
第1章直流电路复习练习题
第1章复习练习题 一、填空题： 1、电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。 2、20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω，相并联时的等效电阻为 16 Ω。 3．电感元件不消耗能量，它是储存磁场能量的元件。 4．电容元件不消耗能量，它是储存电场能量的元件。 5．通常所说负载的增加是指负载的功率增加。 6．电源就是将其它形式的能量转换成电能的装置。 7．如果电流的大小和方向均不随时间变化，就称为直流。 8．负载就是所有用电设备，即是把电能转换成其它形式能量的设备。 9．电路就是电流流过的闭合路径。 10．把单位时间通过某一导体横截面的电荷量定义为电流强度 ．．．．（简称电流），用I来表示。 11．某点的电位就是该点到参考点的电压。 12．任意意两点间的电压就是这两点的电位差。 13．为防止电源出现短路故障，通常在电路中安装熔断器。 14．电源开路时，电源两端的电压就等于电源的电动势。 二、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1. 在如图所示的电路中，当电阻Ｒ2增加时，电流Ｉ将______。 A A. 增加 B. 减小 C. 不变 2. 二只白炽灯的额定电压为220V,额定功率分别为100W和25W，下面结论正确的是__________。A A. 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大 B. 100Ｗ白炽灯的灯丝电阻较大 C. 25Ｗ白炽灯的灯丝电阻较小 3.常用电容器的两项主要数据是电容量和耐压值。电容器的这个耐压值是根据加在它上面的电压 _________来规定的？A A. 最大值； B.平均值； C. 有效值； D.瞬时值。 4.在图所示的电路中，A、B端电压ＵAB＝______。A A. -2V B. 2V C. -1V D. 3V 6.如图所示电路, 电流源两端电压Ｕ=_ _V。A A. 15V B. 10V C. 20V D. -15V
第1章直流电路试题与答案分解
第一章直流电路试题 一、填空题： 1、电路是由、、和三部分组成，以形成电流的闭合通路。 2、中间环节的作用是把和连接起来，形成闭合回路，并对整个电路实行、和。 3、电源的功能是将能转换成能。 4、负载的作用是将能转换成的能。 5、电路的种类繁多，一般可分为电路和电路两大类。 6、在一个完整的电路中，的电路称为内电路；的电路称为外电路。 7、的定向移动形成电流。电流的方向规定为的运动方向，与电子移动的方向。 8、如图所示的某段电路，测得电流为1A，若选择电流参考方向由a b则I= A。 9、如图所示的某段电路，测得电压为2V，若选择电流参考方向由a b，I=-1A，则U ab= V，该元件的作用是电能。 10、电源电动势的方向规定为从极指向极，它是力克服
力移动电荷做功的结果。 11、电压的方向规定为由端指向端，是力移动电荷做功，通过 负载把电能转换成其它形式的能。 12、如图所示电路所标的参考方向，则电阻R两端的实际电位是端高于端。 13、如图所示电路所标的参考方向，则灯泡EL的电流实际方向是从端流 向端。 14、如图所示电路，电压表的读数为5V，则E= V，A点电位V A= V，O点 电位V0= V。 15、如图所示电路中，未知电阻值或电流值应各为：R1= Ω，I2= A；R3= Ω。 16、如图所示电路，直流电动机M正在运转，测得其端电压为24V。则安培表 的读数为I= ，电动机的功率P= 。
17、为了防止因短路而引起的事故，在实际电路中一般都串联接入。电路一旦发生短路或，它将断开电源，达到保护的目的。 18、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。 19、将标有“10V、0.25W”和”“10V、1W”的两个灯泡串联起来，接在10V 的电源上工作，它们实际消耗的功率：“10V、0.25W”灯泡P1= W，“10V、1W”灯泡P2= W。 20、有三个阻值均为6Ω的电阻，现将它们作不同形式的联接，可以得到的四种等效电阻值分别为、、、。 21、照明电路中火线对地线的电压U=220V。电路检修时，穿上绝缘胶鞋，可操作自如不会触电。设人体电阻R1=1KΩ，胶鞋电阻R2=210KΩ，则加在人体上的电压U1= V。 22、图所示为采用串联电阻分压器的收音机或录音机音量控制电路。设输入电压U=1V；R1为可调电阻，其阻值为0-4.7KΩ；R2=0 .3KΩ。则输出电压U0最大值是 V，最小值是 mv。 23、一段粗细均匀的导线，其电阻值是R，若将其从中间对折合成一根导线，
第二章 简单直流电路 练习题答案
电工技术基础与技能 第二章简单电路练习题 班别：高二（）姓名：学号：成绩： 一、是非题(1.5X20) 1、当外电路开路时，电源端电压等于零。（） 2、短路状态下，电源内阻的压降为零。（） 3、电阻值为R 1=20Ω，R 2 =10Ω的两个电阻串联，因电阻小对电流的阻碍作用小，故R 2 中通过 的电流比R 1 中的电流大些。（） 4、一条马路上路灯总是同时亮，同时灭，因此这些灯都是串联接入电网的。（） 5、通常照明电路中灯开得越多，总的负载电阻就越大。（） 6、万用表的电压、电流及电阻档的刻度都是均匀的。（） 7、通常万用表黑表笔所对应的是内电源的正极。（） 8、改变万用表电阻挡倍率后，测量电阻之前必须进行电阻调零。（） 9、电路中某两点的电位都很高，则这两点间的电压也一定很高。（） 10、电路中选择的参考点改变了，各点的电位也将改变。（） 二、选择题（2X20）请将正确的答案填在题后的答题卡中，否则无效。 1、在图2-29所示电路中，E=10V，R =1Ω，要使Rp获得 最大功率，Rp应为( )Ω。 A.0.5 B.1 C.1.5 D.0 2、在闭合电路中，负载电阻增大，则端电压将( )。 A.减小 B.增大 C.不变 D.不能确定 3、将R 1>R 2 >R 3 的三只电阻串联，然后接在电压为U的电源 上，获得功率最大的电阻是( )。 A. R 1 B. R 2 C. R 3 D.不能确定 4、若将上题三只电阻并联后接在电压为U的电源上，获得功 率最大的电阻是( )。 A. R 1 B. R 2 C. R 3 D.不能确定 5、一个额定值为220V、40W的白炽灯与一个额定值为220V、60W的白炽灯串联接在220V电源 上，则( )。 A.40W灯较亮 B.60W较亮 C.两灯亮度相同 D.不能确定 6、两个电阻R 1、R 2 并联，等效电阻值为( )。 A.两者的和除以两者的乘积 B. R 1-R 2 C.两者的乘积除以两者的和 D. 倒数和 7、两个阻值均为555Ω的电阻，作串联时的等效电阻与作 并联时的等效电阻之比为( )。 A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4 8、电路如图2-30所示，A点电位为( )V。 A.6 B.8 C.-2 D.10 三、填充题 1、电动势为2V的电源，与9Ω的电阻接成闭合电 路，电源两级间的电压为1.8V，这时电路中 的电流为___0.2___A，电源内阻为___1__Ω。 2、在图2-31所示电路中，当开关S扳向2时，电压 表读数为6.3V；当开关S扳向1时，电流表读数 为3A，R = 2 Ω，则电源电动势为___6.3___V， 电源内阻为___0.1____Ω。 3、有一个电流表，内阻为100Ω，满偏电流为3mA， 要把它改装成量程为6V的电压表，需_1.9K__Ω 的分压电阻；若要把它改装成量程为3A的电流表，则需__0.1__Ω的分流电阻。 4、两个并联电阻，其中R 1 = 200Ω，通过R 1 的电流I 1 = 0.2A，通过整个并联电路的电流I = 0.8A， 则R 2 =___66.7___Ω，R 2 中的电流I 2 =___0.6___A。 5、用伏安法测电阻，如果待测电阻比电流表内阻__大得多__时，应采用__内接法__。这样测量 出的电阻值要比实际值___大_____。 6、用伏安法测电阻，如果待测电阻比电压表内阻__小得多__时，应采用__外接法__。这样测量 出的电阻值要比实际值___小_____。 7、在图2-32所示电路中，R 1 =2Ω，R 2 =3Ω，E=6V，内阻不计，I=0.5A，当电流从D流向A时，Uac=___5V__、Udc=___1.5V___；当电流从A流向D时,Uac=___7V__、Udc=__-1.5V__。； 8、在图2-33所示电路中，E 1 =6V，E 2 =10V，内阻不计，R 1 =4Ω，R 2 =2Ω，R 3 =10Ω，R 4 =9Ω， R 5 =1Ω，则V A =___2V__V，V B =___2V__V，V F =___1V___V。
最新电工基础简单直流电路单元测试卷
-----好资料学习《电工基础》第二章简单直流电路单元测试卷一、判断题) 10分10小题，每小题1分，共(本大题共) 1. 在通路状态下，负载电阻变大，电源的端电压下降。() 2. 一个全电路中，电源的输出功率随负载电阻的增加而增加。(
的电流被线则还有40 A所接负载的电流为60 A， 3. 若额定电流为100 A的发电机，) 路吸收了。() 4. 短路状态下，电源的内阻压降为零。( ) 5. 电路中两点间的电压与路径无关。( RR的场合。( 6. 用伏安法测电阻时，安培表内接法适用于) v 7. 改变万用表欧姆挡量程时都要进行欧姆调零。() 8. “110 V, 40 W”和“110 V, 100 W”的两负载能串接在220 V的电路中。() 9. 万用表测交流电压时，只要在表头串联一个二极管即可。() 10. 电源E向负载R供电，R的一端断开时，U＝E。( ) LLL二、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分) 11. 在如图所示电路中，已知E、U、R，求I的公式是() A. I＝(U－E)/R B. I＝(E－U)/R C. I＝(U＋E)/R D. I＝(－U－E)/R 12. 有一电源分别接8 Ω和2 Ω电阻，单位时间内放出的热量相等(导线电阻不计)，则电源内阻为() A. 1 Ω B. 2 Ω C. 4 Ω D. 8 Ω 13. 在如图所示电路中，电灯L、L都标有“220 V，100 W”；电灯L、L都标有4123“220 V, 40 W”，将A、B两端接入电源，最暗的灯是() A. L B. L C. L D. L 4123 第16题图题图第13题图第14 题图第11 ) 的内阻，则(14. 在如图所示电路中，R是电源E0 R获得最大功率 B. R＝R时，获得最大功率A. R＝R时，R 212220 R D. R＝∞时，获得最大功率＋C. R＝RR时，R获得最大功率201222安，若要求线路上的电压降不超某用电器离供电电源L米，线路上的电流为I 15. )
第一章 直流电路及其分析方法
《电工与电子技术基础》自测题 第1章直流电路及其分析方法 判断题 1.1 电路的基本概念 1．电路中各物理量的正方向不能任意选取。 [ ] 答案:X 2．电路中各物理量的正方向不能任意选取。 [ ] 答案:X 3．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相同。 答案:X 4．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相反。 答案:V 5．电路中各物理量的正方向都可以任意选取。 [ ] 答案:V 6．某电路图中，已知电压U=-30V，则说明图中电压实际方向与所标电压方向相反。 答案:V 7．组成电路的最基本部件是：电源、负载和中间环节 [ ] 答案:V 8．电源就是将其它形式的能量转换成电能的装置。 [ ] 答案:V 9．如果电流的大小和方向均不随时间变化，就称为直流。 [ ] 答案:V 10．电场力是使正电荷从高电位移向低电位。 [ ] 答案:V 11．电场力是使正电荷从低电位移向高电位。 [ ] 答案:X 1.2 电路基础知识 1．所求电路中的电流（或电压）为＋。说明元件的电流（或电压）的实际方向与参考方向一致；若为－，则实际方向与参考方向相反。[ ] 答案:V 2．阻值不同的几个电阻相并联，阻值小的电阻消耗功率小。[ ] 答案:X
答案:X 4．电路就是电流通过的路径。 [ ] 答案:V 5．电路中选取各物理量的正方向，应尽量选择它的实际方向。 [ ] 答案:V 6．电路中电流的实际方向总是和任意选取的正方向相同。 [ ] 答案:X 7．电阻是用来表示电流通过导体时所受到阻碍作用大小的物理量。[ ] 答案:V 8．导体的电阻不仅与其材料有关，还与其尺寸有关。 [ ] 答案:V 9．导体的电阻只与其材料有关，而与其尺寸无关。 [ ] 答案:X 10．导体的电阻与其材料无关，而只与其尺寸有关。 [ ] 答案:X 11．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成正比，与其电阻值成反比。[ ] 答案:V 12．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成反比，与其电阻值成正比。[ ] 答案:X 13．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较差的外特性。 [ ]答案:X 14．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较好的外特性。 [ ]答案:V 15．欧姆定律是分析计算简单电路的基本定律。 [ ] 答案:V 16．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率增大。 [ ] 答案:V 17．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率减小。 [ ] 答案:V 18．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率减小。 [ ] 答案:X 19．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率增大。 [ ] 答案:X 20．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。 [ ] 答案:V 21．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越大。 [ ] 答案:X 22．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越小。 [ ] 答案:X 23．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越小。 [ ] 答案:V 24．在并联电路中，电阻越小，通过的电流越大。 [ ] 答案:V 25．在并联电路中，电阻越大，通过的电流越大。 [ ]
电工学教案
《电工学（唐介）》 教案 孙艳 机械与电子工程系
目录 课题：第1章直流电路 (1) 课题：第2章电路的瞬态分析 (4) 课题：第3章交流电路 (7) 课题：第4章供电与用电 (10) 课题：第5章变压器 (13) 课题：第6章电动机 (16) 课题：第7章电气自动控制 (19)
课 题：第1章 直流电路 教学目的： 1.理解电压与电流参考方向的意义； 2.理解电路的基本定律并能正确应用； 3.掌握支路电流法、叠加原理和戴维宁定理等电路的基本分析方法； 4.了解实际电源的两种模型及其等效变换； 5.了解非线性电阻元件的伏安特性。 重难点： 1.正确应用电路的基本定律； 2.支路电流法、叠加原理和戴维宁定理； 3.实际电源的两种模型及其等效变换。 教学方法：讲授法 学 时：4学时。 教学过程： 1.1 电路的作用和组成 一、什么是电路？ 电路就是电流流通的路径；是由某些元器件为完成一定功能、按一定方式组合后的总称。 二、电路的作用 一是实现能量的输送和转换；二是实现信号的传递和处理。 三、电路的组成 电源：将非电形态的能量转换为电能。 负载：将电能转换为非电形态的能量。 导线等：起沟通电路和输送电能的作用。 从电源来看，电源本身的电流通路为内电路，电源以外的电流通路称为外电路。当电路中的电流是不随时间变化的直流电流时，这种电路称为直流电路。当电路中的电流是随时间按正弦规律变化的交流电流时，这种电路称为交流电路。 1.2 电路的基本物理量 1. 电流：()d A d q i t = 直流电路中：Q I t = 电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。 2. 电位： 电场力将单位正电荷从电路的某一点移至参考点时所消耗的电能。参考点的电位为零。直流电路中电位用V 表示，单位为伏特（V ）。 参考点的选择： ①选大地为参考点。②选元件汇集的公共端或公共线为参考点。 3. 电压： 电场力将单位正电荷从电路的某一点移至另一点时所消耗的电能。电压就是电位差。直流电路中电压用U 表示，单位为伏特（V ）。U S 是电源两端的电压，U L 是负载两端的电压。 4. 电动势： 电源中的局外力（非电场力）将单位正电荷从电源负极移至电源正极时所转换而来的电能称为电源的电动势。 符号：E 或e ，单位：V 。 电动势的实际方向：由低电位指向高电位。
2.简单直流电路练习试卷
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 1文档收集于互联网，如有不妥请联系删除. 第二章 简单直流电路 考纲要求 (1)掌握欧姆定律。 (2)掌握电阻串、并联的连接方式及电路特点。 (3)掌握混联电路的等效电阻、电压、电流及电功率的计算方法。 预习提要 一、欧姆定律 1、部分电路欧姆定律 内容：在不包含电源的电路中，导体中通过的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即I = R U 2、全电路欧姆定律 内容：在全电路中，电流与电源的电动势成正比，与整个电路的内外电阻之和成反比，即I = r R E +。 4、负载获得最大功率的条件：R = r 获得的最大功率为：Pm = R E r E 442 2= 注意：当负载获得最大功率时，电源的效率只有50%，并不是最大。 二、电阻的串联 1、定义：把电阻一个接一个地依次连接起来，就组成串联电路。 2、特点：（1）、电路中各处的电流相等（I=I 1=I 2=I 3）；（2）、电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和（U 总=U 1+U 2+U 3）;（3）、串联电路的总电阻，等于各个串联电阻之和（R 总=R 1+R 2+R 3）。 3、电压分配关系（1）串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。（ 11 22 R U R U =） （2）两个电阻串联时的分压公式：U1= 112R U R R + ，U2=2 12 R U R R + 4、功率分配关系：串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。11 22 R P R P = 5、应用（串联电阻扩大电压表的量程） 三、电阻的并联 1、定义：把几个电阻并列地连接起来，就组成了并联电路。 2、特点：（1）、电路中各支路两端的电压相等（U=U 1=U 2=U 3）；（2）、电路中的总电流等于各支路的电流之和（I 总=I 1+I 2+I 3）;（3）、并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和（ 总R 1=11R +21 R +3 1R ）。 3、电流分配关系（1）并联电路中通过各个电阻的电流与它的电阻成反比。（ 21I I =1 2R R ） （2）两个电阻并联时的分流公式：I1=2 12 R I R R + ，I2= 1 12 R I R R + 4、功率分配关系：并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。21P P =1 2R R 5、应用（并联电阻扩大电流表的量程） 课堂练习 （ ）1、当某电阻两端的电压为10V 时，它的阻值为10Ω；而当它两端的电压升至20V ，则它的阻值也将升至20Ω。 （ ）2、通路状态下，负载电阻增大，电源端电压就要下降。 （ ）3、短路状态下，电源内电阻的压降为零。 （ ）4、欧姆定律公式的列写，与电压、电流、电动势的正方向有关 （ ）5、通常电灯开的越多，总负载电阻越大。 （ ）6、两个电阻并联时，其等效电阻总是大于并联电阻中最小的一个电阻。 （ ）7、只有负载电阻等于电源内阻时，负载才能获得最大功率。 8、在电路中当R ＝14.8Ω时，电流I=0.1A,当R ＝0.3Ω时，电流I=3A ，则电动势E0= V,内电阻R0= Ω。 9、已知电源电动势E=2V ，负载电阻R=9Ω,电源的端电压U=1.8V ，则电源的内电阻R0= Ω。 10、一只“220V 40W ”的灯泡，它的灯丝电阻是________ 。当它接在110V 的电路上，它的实际功率是_______________。（假定灯丝电阻不随温度而变化） 11、如果给负载加上100V 电压，则在该负载上就产生2A 的电流；如果给该负载加上75V 电压，则负载上流过的电流是_______________；如果给该负载加上250V 电压，则负载上的电流是_______________。 12、两个同种材料的电阻丝，长度之比为1：5,横截面积之比2：3,它们的电阻之比为_______________。将它们串联时，它们的电压之比为_______________，电流强度之比为_______________；将它们并联时，它们的电压之比为_______________，电流强度之比_____________。 13、电路处于开路状态时，电路中的电流等于_______________，路端电压等于_______________；电路处于短路状态时，电源内电压等于_______________，路端电压等于_______________。
第二章 简单直流电路 第二节 电池组
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2．端电压随外电阻的变化规律。 3．电源输出最大功率的条件。 【新课讲述】第二节电池组 一个电池所能提供的电压不会超过它的电动势，输出的电流有一个最大限度，超出这个极限，电源就要损坏。对于要求较高电压或较大电流的场合，就要用到多个电池的串联和并联及混联。 一、电池的串联 1、串联电池组 把第一个电池的负极和第二个电池的正极相连接，再把第二个电池的负极和第三个电池的正极相连接，像这样依次连接起来，就组成了串联电池组。 2、串联电池组的电动势、内电阻 设串联电池组由n个电动势都是E，内阻都是R0的电池组成，则： E串n E R0串n R0 3、特点： (1) 串联电池组的电动势等于单个电池电动势之和。 (2) 串联电池组的内阻等于单个电池内电阻之和。 4、应用场合 当用电器的额定电压高于单个电池的电动势时，可以用串联电池组供电。 5、注意：用电器的额定电流必须小于单个电池允许通过的最大电流。 二、电池的并联 1、并联电池组 把电动势相同的电池的正极和正极相连接，负极和负极相连接，就组成并联电池组。 2、并联电池组的电动势、内电阻 设并联电池组由n个电动势都是E，内阻都是R0的电池组成，则 E并E； R0并 n R 3、特点： (1) 并联电池组的电动势等于单个电池的电动势。 (2) 并联电池组的内阻等于单个电池内阻的 n 1 。 4、应用场合 当用电器的额定电流比单个电池允许通过的最大电流大时，可以采用并联电池组供电。
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2、混联电池组的电动势、内电阻 （1）先串后并 .........m 组n 个. ..... -+ 。 。 先用n 个电动势都是E ，内阻都是R 0的电池组成m 个串联电池组，再把这m 个串联的电池组并联起来。 nE E =混 m nR R 0 0= 混 （2）先并后串 ... ... ... ...... m 组n 个-+ 。 。 先用n 个电动势都是E ，内阻都是R 0的电池组成m 个并联电池组，再把这m 个并联的电池组串联起来。 E E m =混 n m 0 0R R = 混 3、应用场合 当单个电池的电动势和允许通过的最大电流都小于用电器额定电压和额定电流时，可采用混联电池组供电。 例如，可以先组成几个串联电池组，使用电器得到需要的额定电压，再把这几个串联的电池组并联起来，使每个电池实际通过的电流小于允许通过的最大电流。 【复习巩固】 例1：有3个电池串联，若每个电池的电动势E 1.5V ，内阻R 0 0.2，求串联电池组的电动势和内阻。 例2：有5个相同的电池，每个电池的E 1.5V ，R 00.02，将它们串联后,外接电阻为2.4，求电路的电流及每个电池两端的电压。 【小结】 1、混联电池组的电动势和内电阻。 2、在什么情况下使用混联电池组？
直流电机教案汇总
教案编号 1 课题直流电动机的结构授课人课型 课时 2 教具 原设计者授课时间 教学目标1．掌握直流电机的结构 2．了解直流电动机的优缺点。 教学重点直流电机的结构 教学难点直流电机的结构 教学过程（复习提问、精讲设计、课前或中预习内容及要求、设计当堂测试和作业、随堂小结等）第一课时授课时间 第一节直流电机 直流发电机与直流电动机在理论上是可逆的。应用于起重、运输机械、传动机构、精密机械、自动控制系统和电子电器、日常电器中。 一、直流电机的构造 （一）定子 定子由机座、主磁极、换向磁极、电刷组件组成，如图所示。 定子的横剖平面图如图所示。
1．机座 用铸钢或铜板焊成，用作支撑和保护整机结构，同时又是电机磁路的一部分，有良好的导磁性能和机械强度。 2．主磁极 由铁心和励磁绕组组成。铁心由极身和极靴两部分组成，铁心由1~1.5mm厚的钢板叠压而成如图所示。 励磁绕组绕在铁心外面，主磁极的作用是在励磁绕组中通入励磁电流时产生主磁通。当励磁绕组通入直流电时，铁心就成为一个有固定极性的磁极。 3．换向磁极 换向磁极的作用是为了改善换向性能，减小换向火花，削弱电枢磁场。换向磁极与转子间气隙较大，涡流较小，可用整块钢制成。其上的绕组一般与电枢绕组串联，用横截面较大的铜导线绕制。 换向磁极与主磁极数量相等或为其一半，顺着转子旋转的方向排列顺序是：N,N’,S,S’ 4．电刷组件 电刷组件由电刷、刷握、刷杆、刷杆座及压紧弹簧组成，如图所示。 电刷内有用细铜丝编织成的刷辫与外电路导通 作用：与换向器配合，连接静止的外电路和转动的电枢电路。
板书设计（第一课时） 一、直流电机的构造 （一）定子 1．机座 2．主磁极 3．换向磁极 4．电刷组件 教学后记（各班级授课时间、缺席名单及原因；学生辅导；偶发事件处理；教学反思等） 1、对主磁极和换向磁极概念模糊 2、对电刷的作用不太理解 教学过程（复习提问、精讲设计、课前或中预习内容及要求、设计当堂测试和作业、随堂小结等）第二课时授课时间 复习提问：直流电动机的定子结构及各部分的作用 （二）电枢 电枢又称转子，作用是在励磁磁场作用下，产生感应电动势和电磁转矩，实现电能与机械能之间的转换。其结构如图所示。 1．电枢铁心 电机磁路的另一部分，为减小涡流由硅钢片叠压而成。在电区外缘有嵌放绕组的铁心槽，整个铁心固定在转动轴上，随轴一起转动。 2．电枢绕组
第三章复杂直流电路练习题答案
电工技术基础与技能 第三章复杂直流电路练习题 班别：高二（）姓名：学号：成绩： 一、是非题(2X20) 1、基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。（） 2、基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（） 3、基尔霍夫电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与元件的性质无关。（） 4、在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点，则一定要列 出n个方程。（） 5、叠加定理仅适用于线性电路，对非线性电路则不适用。（） 6、叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。（） 7、任何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。（） 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效 替代时，仅对外电路等效，而对网路内电路 是不等效 的。 （） 9、恒压源和恒流源之间也 能等效变换。（） 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随 负载而变化的。（） 二、选择题
1、在图3-17中，电路的节点数为（）。 2、上题中电路的支路数为( )。 3、在图3-18所示电路中，I1和I 2的关系是 （）。 A. I1>I2 B. I1 第一章 直流电路 第一节 直流电路的基本概念 [1001]不论电路如何复杂，总可归纳为由电源、______、中间环节三部分组成。 A ．电阻 B ．电容 C ．电感 D ．负载 [1002]下列关于电路的论述，错误的是哪一项？ A ．电路是电流的通路 B ．实现电能的传输和转换是电路的一种作用 C ．传递和处理信号是电路的另一种作用 D ．不论电路如何复杂，总可归纳为电流、负载、中间环节三个部分 [1003]0.05 mA=______A=______μA 。 A ．50/5?10-5 B ．5?10-5 /5 C ．5?10-3/50 D ．5?10-5/50 [1004]500 μV =______mV =______V 。 A ．5×105/0.5 B ．0.5/5×10-4 C ．0.5/5×10-6 D ．5/5×10 -5 [1005]1000pF= = 。 A ．1μF/10-3F B ．1000μF/10-3F C ．1×10-3μF/1×10-9F D ．1×10-3μF /1×10-6F [1006] 描述单位时间内通过导体某横截面的电荷多少之物理量及其国际标准单位分别是______。 A ．电量，库仑 B ．电流，安培 C ．电量，安培 D ．电压，伏特 [1007] 电流的实际方向与产生这一电流的电子运动方向______。 B A ．相同 B ．相反 C ．超前90° D ．在直流电制中，相反；在交流电制中，相同 [1008] 请判断下列各说法，正确答案是______。 （1）人们习惯以正电荷的运动方向作为电流的参考方向；（2）人们习惯以负电荷的运动方向作为电流的参考方向；（3）人们习惯以正电荷的运动方向作为电流的实际方向。 A ．（1）错，（2）、（3）对 B ．（1）、（2）错，（3）对 C ．（1）对，（2）、（3）错 D ．（1）、（2）对，（3）错 [1009]电源是将_____的装置。 A ．电能转换为热能 B ．电能转换为磁场能 C ．非电能转换为电能 D ．能量互换 [1010] 300 μV =______mV =______V 。 A ．3×105/0.3 B ．0.3/3×10-4 C ．0.3/3×10-6 D ．3/3×10-5 1011] 1 V=______。 A ．s 1C 1 B ．A 11Ω C ．1C J 1 D ．Ω1A 1 [1012] 1 A=______。 A ．1C s 1 B ．1V W 1 C ．1V J 1 D ．1W V 1 [1013]电源是将其它形式的能转换为电能的装置，其中_____不能称其为电源。 A ．发电机 B ．信号发生器 C ．蓄电池 D ．干电池 [1014] 1 V=______。 1 《电工基础》学案（2） 第二章 简单直流电路 使用班级：10机电1、2、3 执笔：孟书霞 时间：2011.3 班级： 姓名： 分数： 考纲要求 1、熟练掌握部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律。 2、了解电路的几种工作状态（通路、开路、短路），掌握在每一种状态下电路中电流、电压和功率的计算。 3、 熟练掌握电阻串、并联的特点和作用，掌握简单混联电路的分析和计算。 4、负载获得最大功率的条件 预习提要 一、欧姆定律 1、部分电路欧姆定律 内容：在不包含电源的电路中，导体中通过的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即I = R U 2、全电路欧姆定律 内容：在全电路中，电流与电源的电动势成正比，与整个电路的内外电阻之和成反比，即I = r R E +。 3、 参数 电路状态 电流 端电压 通路 I = r R E U = E —I r 开路（断路） I=0A U = E 短路（捷路） I= r E U=0 4、负载获得最大功率的条件：R = r 获得的最大功率为：Pm = R E r E 442 2 = 注意：当负载获得最大功率时，电源的效率只有50%，并不是最大。 二、电阻的串联 1、定义：把电阻一个接一个地依次连接起来，就组成串联电路。 2、特点：（1）、电路中各处的电流相等（I=I 1=I 2=I 3）；（2）、电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和（U 总=U 1+U 2+U 3）;（3）、串联电路的总电阻，等于各个串联电阻之和（R 总=R 1+R 2+R 3）。 3、电压分配关系（1）串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。（ 2 12 1U U R R ） （2）两个电阻串联时的分压公式：U1=U R R R 2 11 ，U2= U R R R 2 12 4、功率分配关系：串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。2 12 1P P R R 5、应用（串联电阻扩大电压表的量程） 三、电阻的并联 1、定义：把几个电阻并列地连接起来，就组成了并联电路。 2、特点：（1）、电路中各支路两端的电压相等（U=U 1=U 2=U 3）；（2）、电路中的总电流等于各支路的电流之和（I 总=I 1+I 2+I 3）;（3）、并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和（ 总 R 1= 1 1R + 2 1R + 3 1R ）。 3、电流分配关系（1）并联电路中通过各个电阻的电流与它的电阻成反比。（2 1I I = 12R R ） （2）两个电阻并联时的分流公式：I1= I R R R 2 12 ，I2= I R R R 2 11 4、功率分配关系：并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。2 1P P = 1 2R R 5、应用（并联电阻扩大电流表的量程） 课堂练习 （ ）1、当某电阻两端的电压为10V 时，它的阻值为10Ω；而当它两端的电压升至20V ，则它的阻值也将升至20Ω。 （ ）2、通路状态下，负载电阻增大，电源端电压就要下降。 （ ）3、短路状态下，电源内电阻的压降为零。 （ ）4、欧姆定律公式的列写，与电压、电流、电动势的正方向有关 （ ）5、通常电灯开的越多，总负载电阻越大。 （ ）6、两个电阻并联时，其等效电阻总是大于并联电阻中最小的一个电阻。 （ ）7、只有负载电阻等于电源内阻时，负载才能获得最大功率。 8、在电路中当R ＝14.8Ω时，电流I=0.1A,当R ＝0.3Ω时，电流I=3A ，则电动势E0= V ,内电阻R0= Ω。 9、已知电源电动势E=2V ，负载电阻R=9Ω,电源的端电压U=1.8V ，则电源的内电阻R0= Ω。 10、一只“220V 40W ”的灯泡，它的灯丝电阻是________ 。当它接在110V 的电路上，它的实际功率是_______________。（假定灯丝电阻不随温度而变化） 11、如果给负载加上100V 电压，则在该负载上就产生2A 的电流；如果给该负载加上75V 电压，则负载上流过的电流是_______________；如果给该负载加上250V 电压，则负载上的电流是_______________。 12、两个同种材料的电阻丝，长度之比为1：5,横截面积之比2：3,它们的电阻之比为_______________。将它们串联时，它们的电压之比为_______________，电流强度之比为_______________；将它们并联时，它们的电压之比为_______________，电流强度之比_____________。 13、电路处于开路状态时，电路中的电流等于_______________，路端电压等于_______________；电路处于短路状态时，电源内电压等于_______________，路端电压等于_______________。 14、有一表头，满刻度电流Ig=100微安，内阻Rg=1.5千欧，若把它改成量程为1mA 的电流表，应 联的电阻R= 。 15、现有一量程10V 的电压表，内阻Rg=10千欧，若把它改成量程为250V 的电压表，应 联的电阻R= 。 厦门电子职业中专学校教案纸 按一定方式 联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 教案纸附页 三、基本电路图 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图， 简称为电路图。例如，图1-2所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对 电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电 磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性 不予考虑。 手电筒的电路原理图 厦门电子职业中专学校教案纸 第页 §1.2 电路的常用物理量 1.2.1 电流 一、电流的基本概念 1．电流：电路中带电粒子在电源作用下有规则地移动（习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向）。 2．电流参考方向：是预先假定的一个方向，参考方向也称为正方向，在电路中用箭头标出。 （1）图1.2（a），I =3A计算结果为正，表示电流实际方向与参考方向一致。 （2）图1.2（b），I =3A计算结果为负，表示电流实际方向与参考方向相反。 注意：电流的正、负只有在选择了参考方向之后才有意义。 图1.21 电流的方向 教案纸附页 特例：交流电的实际方向是随时间而变的。如果某一时刻电流为正值，即表示该时刻电流的实际方向与参考方向一致；如果是负值，则表示该时刻电流的实际方向与参考方向相反。 3．电流的大小为 I t Q 电流的单位是安(培)(A)。常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)等。 1A 103 mA 06 μA 4、直流电流和交流电流 （1）直流电流 如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流(Direct Current)，记为DC 或dc ，直流电流要用大写字母I 表示。 常数==??=t Q t q I 直流电流I 与时间t 的关系在I －t 坐标系中为一条与时间轴平行的直线。 （2）交流电流 如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流(Alternating current)，记为AC 或ac ，交流电流的瞬时值要用小写字母i 或i (t )表示。 5、电流对负载有各种不同的作用和效应，如表1.1所示。 热效应总出现 磁效应总出现 光效应在气体和一些半 导体中出现 电熨斗、电烙铁、熔断器 继电器线圈、开关装置 白炽灯、发光二极管 化学效应在导电的溶液中出现 对人体生命的效应 蓄电池的充电过程 事故、动物麻醉 教 案 纸 附 页 第2 页 { ! 《 、 一、填空题：（每空1分，共30分） 1、某电路处于短路状态：其端电压U= ，电路中 电流I= ，电源对外做功P= 。 2、根据电阻率ρ的大小，将ρ的材料称为良导体， 将ρ的材料称为绝缘体，将ρ的 材料称为半导体，将ρ的材料称为超导体。 3、某导体的电阻率ρ=×10-6Ω·m,导线长度为100 m，导线 截面积为;这段导线的电阻为。 4、某电阻上标有20W120ΩJ，其含义为： 。 5、某电阻上标有121该电阻阻值为；某电阻上 标有473该电阻阻值为；某电阻上标有56该电 阻阻值为。 6、某电阻上有棕黑橙金四环，该电阻阻值为，电 阻的误差为；某电阻上有黑红红银紫五环，该电 阻阻值为，电阻的误差为。 7、已知电阻为R1=2Ω、R2=5Ω的两个电阻串联使用，串联后 总电阻R= ;测得U1=6V，端电压U= 。 … 8、已知电阻为R1=3Ω、R2=6Ω的两个电阻并联使用，并联后 总电阻R= ;测得I=3A， I2= 。 9、交流电的图形符号是；文字符号是。 10、当外电阻增加，回路中电流会，端电压会。 11、3个E=，R0=Ω的电池串联后E串= ；R0串= 。 12、测量电能使用，= J。 13、电源向负载输出最大功率的条件是：； 输出的最大功率是。 二、选择题：（每题2分，共20分） 1、将电能转换成其它形式的能量的是电路中（）的作用。 A、导线； B、电源； C、负载； D、控制装置 ` 2、当电路处于断路状态时电路中电流为（） A、0； B、∞； C、负载电流； D、不确定 3、两段相同材料的导线，l1︰l2=3︰5；A1︰A2=2︰1;则两电 阻R1︰R2=( )。 A、5︰6； B、6︰5； C、10︰3； D、3︰10； 4、某电阻上标有R33，该电阻阻值为（）； A、33Ω； B、Ω； C、Ω； D、330Ω 5、某电压表量程为3V,R V=12KΩ；要将量程扩大到10V，应 该（）。 A、串联，28KΩ; B、串联，40KΩ； C、并联，28KΩ； D、并联，28KΩ； 6、如下图万用表表盘，选择量 程为Rx10;该被测电阻为（） 、 A、120Ω； B、Ω； 简 单 直 流 电 路 练 习 题 姓 名 ： 成 绩 ：第一章 直流电路
电工基础学案-第二章 简单直流电路练习试卷
电工电子技术教案设计
简单直流电路练习题