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1、跳转到第一页实用电工基础与测量跳转到第一页项目一项目一 电路的基本知识和基本定律电路的基本知识和基本定律n能独立按电路图组装能独立按电路图组装实际电路实际电路n会正确用电流表电压会正确用电流表电压表测电流、电压、电表测电流、电压、电位位n会正确用万用表测电会正确用万用表测电流、电压、电阻流、电压、电阻n会用功率表测电功率会用功率表测电功率n会用电桥测电阻会用电桥测电阻知识目标知识目标:技能目标技能目标:n掌握电路及组成掌握电路及组成n掌握电流、电压、电位、掌握电流、电压、电位、电动势、电阻、电功率、电动势、电阻、电功率、电能的基本知识、基本概电能的基本知识、基本概念念n掌握欧姆定律、电阻定掌握
2、欧姆定律、电阻定律、基尔霍夫定律的基本律、基尔霍夫定律的基本知识和基本内容并能灵活知识和基本内容并能灵活运用运用n了解电阻串并联知识并了解电阻串并联知识并会分析具体电路会分析具体电路 跳转到第一页n任务一任务一 电路及电路图电路及电路图n任务二任务二 电流电流n任务三任务三 电压、电位与电动势电压、电位与电动势n任务四任务四 电阻和电导电阻和电导n任务五任务五 欧姆定律欧姆定律n任务六任务六 电功与电功率电功与电功率n任务七任务七 电阻连接电阻连接n任务八任务八 电桥电路电桥电路n任务九任务九 基尔霍夫定律基尔霍夫定律项目一项目一 电路的基本知识和基本定律电路的基本知识和基本定律跳转到第一页任
3、务一任务一 电路及电路图电路及电路图任务目标：任务目标： 1）掌握电路和电路的组成）掌握电路和电路的组成 2）了解电路图）了解电路图 3）能正确区分电路的三种工作状态）能正确区分电路的三种工作状态跳转到第一页知识知识1 电路和电路组成电路和电路组成电路的组成：电路的组成：1、电源：、电源：将其他形式的能转变为电能将其他形式的能转变为电能2、负载：、负载：将电能转变为其他形式的能将电能转变为其他形式的能3、导线和开关：、导线和开关：电源和负载之间必不可少的电源和负载之间必不可少的连接和控制部分连接和控制部分跳转到第一页知识知识2 2 电路图电路图 电路图一般可以分为原理接线图和装配图两种，电路图
4、一般可以分为原理接线图和装配图两种，原理接线图只表示线路接法，并不反映线路的几何尺原理接线图只表示线路接法，并不反映线路的几何尺寸和各零件的实际形状。装配图除了表示电路实际接寸和各零件的实际形状。装配图除了表示电路实际接法外，还要画出相关部分装置和结构，法外，还要画出相关部分装置和结构，跳转到第一页知识知识3 电路的工作状态电路的工作状态1、通路：、通路：电源与负载接通的电路电源与负载接通的电路2、断路（开路）：、断路（开路）：电路中某处断开不成电路中某处断开不成通路通路3、短路：、短路：电路或电路中的一部电路或电路中的一部分被短接分被短接跳转到第一页任务二任务二 电流电流任务目标：任务目标：
5、1）了解电流的形成；）了解电流的形成；2）掌握电流的大小、方向；）掌握电流的大小、方向；3）了解电流的密度。）了解电流的密度。跳转到第一页知识知识1 电流的形成电流的形成电荷有规则的电荷有规则的定向移动定向移动就形成了电流。就形成了电流。自由电子自由电子在外电场作用下有规则运动形在外电场作用下有规则运动形成电流。成电流。阴离子或阳离子阴离子或阳离子在电场力作用下有规则在电场力作用下有规则运动形成电流运动形成电流金属导体中：金属导体中：某些液体和气体中：某些液体和气体中：跳转到第一页规定规定:正电荷正电荷的运动方向为电流的的运动方向为电流的正方向正方向。知识知识2 电流的方向电流的方向金属导体中
6、电流方向与电荷运动方向金属导体中电流方向与电荷运动方向相反相反。电流方向用一个箭头表示。电流方向用一个箭头表示。跳转到第一页任意假设的电流方向称为任意假设的电流方向称为电流的参考方向电流的参考方向。 如果求出的电流值为正，说明参考如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。向与实际方向相反。跳转到第一页知识知识3 3 电流的大小电流的大小电流的大小用电流的大小用电流强度电流强度表示。表示。电流强度电流强度:单位时间内通过导体某一截面的电量。单位时间内通过导体某一截面的电量。tqI 直流电：直流电：交流电：交流电：tqi单位
7、：安培（单位：安培（A）1安培安培=1库仑库仑/1秒秒跳转到第一页知识知识4 电流密度电流密度电流密度：单位截面通过的电流。电流密度：单位截面通过的电流。SIJ 在直流电路中电流是均匀分布在导体横截在直流电路中电流是均匀分布在导体横截面上的。当导线中通过的电流超过允许电流面上的。当导线中通过的电流超过允许电流时，导线会发热，甚至造成事故。时，导线会发热，甚至造成事故。跳转到第一页任务三任务三 电压、电位与电动电压、电位与电动势势任务目标：任务目标： 1）理解电压、电位与电动势的概念；）理解电压、电位与电动势的概念； 2）掌握电压与电位、电压与电动势的关系；）掌握电压与电位、电压与电动势的关系；
8、 3）会计算简单电路的电位。）会计算简单电路的电位。跳转到第一页知识知识1 电压电压 电路中电路中a、b两点间的两点间的电压电压定义为定义为单位正电荷单位正电荷由由a点移至点移至b点电场力所做的功。点电场力所做的功。qAUabab单位：伏特（单位：伏特（V）跳转到第一页知识知识2 电位电位 参考点：假设电位为零的点，也叫零电参考点：假设电位为零的点，也叫零电位点。位点。 电路中某点电路中某点a的的电位电位定义为电场力移动单定义为电场力移动单位电荷从该点到参考点所做的功。位电荷从该点到参考点所做的功。qAaoa单位：伏特（单位：伏特（V）跳转到第一页知识知识3 电动势电动势 为了得到持续不断的电
9、流，在电源极板间必为了得到持续不断的电流，在电源极板间必须有一种力，叫须有一种力，叫电源力电源力。正电荷正电荷在电源力作用下在电源力作用下由由低电位移到高电位低电位移到高电位，负电荷负电荷则由则由高电位向低电高电位向低电位位移动。移动。跳转到第一页 在电源内部，电源力将单位正电荷从电源在电源内部，电源力将单位正电荷从电源负极移动到正极，所做的功叫电源负极移动到正极，所做的功叫电源电动势电动势。qAEba单位：伏特（单位：伏特（V）方向：由电源负极指向正极方向：由电源负极指向正极跳转到第一页知识知识4 电压与电位的关系电压与电位的关系baabU 电路中两点之间的电路中两点之间的电压电压等于两点之
10、间的等于两点之间的电位差电位差。 如果如果 ，则，则 ，说明，说明a点比点比b点点电位在降低，即电位在降低，即a点比点比b点电位高；点电位高； 如果如果 ，则，则 ，说明，说明a点比点比b点点电位在升高，即电位在升高，即a点比点比b点电位低。点电位低。0abUbaba0abU跳转到第一页例例1-2 在图在图1.11中知中知UAC=4V,UAB=3V,试分别以、试分别以、点为参考点求各点电位及点为参考点求各点电位及B、C两点间电压两点间电压BC。图1.11解解: 以以B为参考点，为参考点， 即即因为因为所以所以又因为又因为所以所以 Vb0BAABUVUBABA303CAACUVUACAC143V
11、UCBBC1)1(0 以以C为参考点为参考点,即即因为因为 所以所以 因为因为所以所以VC0CAACUVUCACA404VUABAB134BAABUVUCBBC101跳转到第一页结论结论: 参考点改变则各点电位也随着改变参考点改变则各点电位也随着改变,各点电各点电位高低与参考点选择有关；但不论参考点如何位高低与参考点选择有关；但不论参考点如何选择选择,任意两点间电位差不变，即，任意两点间任意两点间电位差不变，即，任意两点间电位差与参考无关。电位差与参考无关。跳转到第一页 电动势方向由电动势方向由电源负极指向正极电源负极指向正极，而电压方向则，而电压方向则由由高电位指向低电位高电位指向低电位，即
12、电动势方向与电压方向是，即电动势方向与电压方向是相相反反的。在不接负载的情况下，电源电动势与端电压在的。在不接负载的情况下，电源电动势与端电压在数值数值上是相等的。上是相等的。知识知识5 电动势与端电压的关系电动势与端电压的关系 电源两端的电位差称为电源两端的电位差称为电源端电压电源端电压，也称为，也称为电电源电压源电压。 若选电压参考方向与电动势若选电压参考方向与电动势参考方向相反，则参考方向相反，则 。 若选电压参考方向与电动势若选电压参考方向与电动势参考方向相同，则参考方向相同，则 。UE UE跳转到第一页任务四任务四 电阻和电导电阻和电导任务目标：任务目标：1）掌握电阻及电阻定律、电导
13、；）掌握电阻及电阻定律、电导；2）了解电阻与温度的关系；）了解电阻与温度的关系；3）了解几种常见的电阻器。）了解几种常见的电阻器。跳转到第一页知识知识1 电阻和电阻定律电阻和电阻定律1、电阻、电阻 当电流通过导体时，由于自由电子在运动中不当电流通过导体时，由于自由电子在运动中不断与导体内分子原子发生碰撞，以及自由电子间相互断与导体内分子原子发生碰撞，以及自由电子间相互碰撞，都会使其运动受到阻碍，导体对电流的阻碍作碰撞，都会使其运动受到阻碍，导体对电流的阻碍作用就称为用就称为电阻电阻，用字母，用字母R表示。表示。单位：欧姆（单位：欧姆（） 当导体两端的电压是当导体两端的电压是1V，导体内通过电流
14、是，导体内通过电流是1A，这段导体电阻就是，这段导体电阻就是1。 跳转到第一页2、电阻定律、电阻定律 在温度一定时，导体的电阻与导体长度在温度一定时，导体的电阻与导体长度成正比，与导体横截面积成反比，还与导体成正比，与导体横截面积成反比，还与导体的材料有关。即：的材料有关。即：SlR其中：其中：电阻率电阻率 l_导体长度导体长度 S 导体横截面积导体横截面积跳转到第一页3、电阻温度系数、电阻温度系数 导体的电阻还与温度有关导体的电阻还与温度有关,一般情况下一般情况下,金属的电阻金属的电阻随温度升高而增大随温度升高而增大,碳、半导体、电解液，其电阻通常碳、半导体、电解液，其电阻通常是随着温度的升
15、高而减小。是随着温度的升高而减小。电阻温度系数：电阻温度系数：温度升高温度升高1时，电阻所产生变动值与时，电阻所产生变动值与原电阻比值。用字母原电阻比值。用字母表示，单位是表示，单位是1/ 。 如果在温度如果在温度t1时，导体的电阻为时，导体的电阻为R1；在温度为；在温度为t2时，时，导体的电阻为导体的电阻为R2，那么电阻温度系数是：，那么电阻温度系数是： )(12112ttRRR跳转到第一页知识知识2 常用电阻器常用电阻器电阻箱电位器可变电阻器实心电阻薄膜电阻线绕电阻固定电阻器、: 人们把具有一定阻值的实体元件称为人们把具有一定阻值的实体元件称为电阻器电阻器，简，简称称电阻电阻。 1、电阻的
16、分类、电阻的分类2、电阻器的主要指标、电阻器的主要指标功率电阻器允许承受的最大标称功率分数的差与标称值之比的百电阻器实际值和标称值允许偏差准而生产的电阻器阻值根据国家的统一阻值标标称阻值:) 3(:)2(:) 1 (跳转到第一页3、电阻器的标志方法、电阻器的标志方法 （1） 直标法：直标法：把电阻的额定功率、阻值、偏差等把电阻的额定功率、阻值、偏差等性能指标用数字或文字符号直接标在电阻器表面。性能指标用数字或文字符号直接标在电阻器表面。 （2）色环法：色环法：用色环表示电阻器的各种参数，并用色环表示电阻器的各种参数，并直接标志在产品上的一种标志方法。直接标志在产品上的一种标志方法。色色 环环
17、法法跳转到第一页知识知识3 电导电导 电阻的倒数叫电阻的倒数叫电导电导，用符号，用符号G表示，即：表示，即：RG1单位：西门子，简称西（单位：西门子，简称西（S） 导体的电阻越小，电导越大，导体导电性能越好。导体的电阻越小，电导越大，导体导电性能越好。在电工技术中，各种材料按它们导电能力一般分为在电工技术中，各种材料按它们导电能力一般分为导导体体、半导体半导体、绝缘体绝缘体和和超导体超导体。跳转到第一页任务五任务五 欧姆定律欧姆定律任务目标：任务目标：1）掌握欧姆定律；）掌握欧姆定律；2）掌握电源外特性。）掌握电源外特性。跳转到第一页知识知识1 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律IRU 在电阻电
18、路中，在电阻电路中， 电流的大小与导体两端电压成正电流的大小与导体两端电压成正比，而与导体电阻的阻值成反比，这就是比，而与导体电阻的阻值成反比，这就是欧姆定律欧姆定律，也称为也称为部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律，即：，即： RUI 或或例例1-3 某白炽灯接在某白炽灯接在220V直流电源上，正常工作时流直流电源上，正常工作时流过的电流为过的电流为455mA，求此电灯的电阻。，求此电灯的电阻。 解：根据解：根据 ，有，有RUI )(5 .483104552203IUR跳转到第一页知识知识2 电阻的伏安特性电阻的伏安特性 电阻阻值不随电压、电流变化而改变的称为电阻阻值不随电压、电流变化而改变的称
19、为线性线性电阻电阻，其电压与电流关系符合欧姆定律；通过不同电，其电压与电流关系符合欧姆定律；通过不同电流（或者加上不同电压）时，就会有不同阻值，称为流（或者加上不同电压）时，就会有不同阻值，称为非线性电阻非线性电阻，其电压与电流关系不适用于欧姆定律。，其电压与电流关系不适用于欧姆定律。 一般我们把电阻两端电压一般我们把电阻两端电压U和通过电阻的电流和通过电阻的电流I之之间的对应的变化关系，称为间的对应的变化关系，称为伏安特性伏安特性，二者之间的变，二者之间的变化关系曲线称为化关系曲线称为伏安特性曲线伏安特性曲线。跳转到第一页(a)线性电阻伏安特性曲线 (b)非线性电阻伏安特性曲线 如果以电压、
20、电流分别为坐标轴，我们可以得如果以电压、电流分别为坐标轴，我们可以得到线性电阻与非线性电阻伏安特性曲线到线性电阻与非线性电阻伏安特性曲线 。 线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原点的直线，线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原点的直线，非线性电阻的伏安特性曲线是一条曲线。非线性电阻的伏安特性曲线是一条曲线。 跳转到第一页知识知识3 全电路欧姆定律全电路欧姆定律rREI 全电路全电路是指含有电源的闭合电路。电源内部一是指含有电源的闭合电路。电源内部一般都有电阻，称为电源内阻，用般都有电阻，称为电源内阻，用r表示。表示。或或 S闭合时，有：闭合时，有：IrEU 结论：结论：在一个闭合电路中，电流强度与电
21、源电动在一个闭合电路中，电流强度与电源电动势成正比，与电路中内电阻与外电阻之和成反比。这势成正比，与电路中内电阻与外电阻之和成反比。这个规律称个规律称全电路欧姆定律全电路欧姆定律。跳转到第一页 例例1-4：有一电源电动势为：有一电源电动势为3V，内阻，内阻r=0.4，外接，外接负载负载R=9.6，求电源端电压和内压降。，求电源端电压和内压降。解：解：内电压内电压端电压端电压 或或)(3 . 04 . 06 . 93rAREI)(12. 04 . 03 . 0VIrUr)(88. 212. 03VUEUr)(88. 26 . 93 . 0VIRU跳转到第一页知识知识4 电源与外特性电源与外特性由
22、公式由公式U=E-Ir知，知，在电源电动势在电源电动势E和内阻和内阻r不变时，不变时，当负载电阻当负载电阻R趋于无穷大时，趋于无穷大时，I=0，端电压，端电压U=E；当当R变小时，变小时，I 增加，内电压增加，内电压Ir 也增加，端电压也增加，端电压U将将 减小；减小；当当R增加时，增加时，I将减小，将减小，U增加。增加。 人们把电源端电压随负载电流人们把电源端电压随负载电流变化的关系称为变化的关系称为电源的外特性电源的外特性，绘，绘成的曲线称为成的曲线称为外特性曲线外特性曲线。 跳转到第一页任务六任务六 电功与电功率电功与电功率任务目标任务目标:1）掌握焦耳）掌握焦耳楞次定律；楞次定律；2）
23、掌握电功和电功率，了解功率平衡关系；）掌握电功和电功率，了解功率平衡关系；3）掌握负载获得最大功率条件。）掌握负载获得最大功率条件。跳转到第一页知识知识1 电流热效应电流热效应 当有电流通过金属导体时，导体就会发热，这种当有电流通过金属导体时，导体就会发热，这种现象叫现象叫电流热效应电流热效应。由实验知：电流通过导体时产生。由实验知：电流通过导体时产生的热量和电流的平方、导体的电阻、通电时间成正比，的热量和电流的平方、导体的电阻、通电时间成正比，即：即： RtIQ2式中：式中：I通过导体的电流，通过导体的电流，A； R导体的电阻，导体的电阻，； t电流通过导体的时间，电流通过导体的时间，s;
24、Q电流通过导体时产生的热量，电流通过导体时产生的热量，J。 这个关系称之为这个关系称之为焦耳焦耳楞次定律楞次定律。跳转到第一页知识知识2 电功（电能）电功（电能）UqA 把电能转变为其他形式能量时，电流都要做功。把电能转变为其他形式能量时，电流都要做功。电流所做的功叫电流所做的功叫电功电功。 若若a、b两点间电压为两点间电压为U，则将电量为，则将电量为q的电荷从的电荷从a点移动到点移动到b点时电场力所做的功为：点时电场力所做的功为：跳转到第一页tqI Itq 由于由于所以所以则则tRURtIUItA22单位：焦耳（单位：焦耳（J）或）或kWh。 1 kWh=3.6106跳转到第一页知识知识3
25、电功率电功率 人们把单位时间内电流所做的功，称为人们把单位时间内电流所做的功，称为电功率电功率，用，用字母字母P表示，即：表示，即：RIRUUItAP22单位：瓦特（单位：瓦特（W）、千瓦（）、千瓦（kW）。）。 1kW=1000W跳转到第一页例例 1-5 一个一个100的电阻通过的电阻通过50mA电流时，求电阻上电流时，求电阻上电压降和电阻消耗的功率，当电流通过电压降和电阻消耗的功率，当电流通过1min时，电阻时，电阻消耗的电能是多少？消耗的电能是多少？解：解：1）电阻上电压）电阻上电压2）消耗功率）消耗功率3）消耗电能）消耗电能)(510005. 0VIRU)(25. 005. 05WUI
26、P)(156025. 0JPtA跳转到第一页式中：式中：EI电源产生功率；电源产生功率； UI负载消耗功率；负载消耗功率； I2r电源内部消耗的功率。电源内部消耗的功率。知识知识4 功率平衡关系功率平衡关系IrEUIrUErIUIEI2 在能量转换过程中，能量既不能创造，也不能消在能量转换过程中，能量既不能创造，也不能消失，只能从一种形式转换到另一种形式，能量的总和失，只能从一种形式转换到另一种形式，能量的总和保持不变，这个结论称为保持不变，这个结论称为能量转换与守恒定律能量转换与守恒定律。 由式由式得得两边乘以两边乘以I，得，得 即电源产生的电功率等于负载获得的电功率与内即电源产生的电功率等
27、于负载获得的电功率与内电路损失的电功率之和。电路损失的电功率之和。rREPPP跳转到第一页知识知识5 负载获得最大功率的条件负载获得最大功率的条件RrrRrRRErRrRRERrRERIP422)(22222222rRrRERrrRRE4)(4)(2222 右图为一有负载右图为一有负载R的闭合电路，的闭合电路，R获得的功率为：获得的功率为： 显然只有显然只有R=r时，时，P才能才能达到最大值：达到最大值：rEP42max即负载获得最大功率条件为：负载电阻等于电源电阻。即负载获得最大功率条件为：负载电阻等于电源电阻。跳转到第一页例例 1-7 在图在图1.34中，中，E=36V，内阻，内阻r=0.
28、5，R1=4，R2为变阻器，要使变阻器，获得功率最大，为变阻器，要使变阻器，获得功率最大，R2应为多应为多少？少？R2获得最大功率是多少？获得最大功率是多少？ 图1.34解：把解：把R1看成电源内阻的一部分，看成电源内阻的一部分，利用负载获得最大功率的条件，有利用负载获得最大功率的条件，有)(5 . 45 . 0412rRR)(725 . 443642222maxWREP跳转到第一页任务七任务七 电阻连接电阻连接任务目标任务目标:1 1）掌握电阻串、并联概念；掌握电阻串、并联概念；2 2）掌握电阻串、并联电路特点；掌握电阻串、并联电路特点；3）会计算简单混联电路。）会计算简单混联电路。跳转到第
29、一页2 2）电路两端总电压等于各电阻两端电压之和，即）电路两端总电压等于各电阻两端电压之和，即1）串联电路中各处电流相等，即）串联电路中各处电流相等，即知识知识1 电阻串联电阻串联1、电阻的串联、电阻的串联 把几个电阻首尾相连地连接起来，在这几个电阻把几个电阻首尾相连地连接起来，在这几个电阻中通过的是同一电流。中通过的是同一电流。2、串联电路的特点、串联电路的特点321IIIInI321UUUUnU跳转到第一页3 3）电路总电阻（也叫等效电阻）等于各串联电阻之和。）电路总电阻（也叫等效电阻）等于各串联电阻之和。321RRRR总nR由由n个相等阻值个相等阻值R的电阻串联，总电阻为：的电阻串联，总
30、电阻为：nRR 总4）串联电路中各电阻上电压与电阻阻值成正比，即）串联电路中各电阻上电压与电阻阻值成正比，即:321UUU:321RRRUnnR:5 5）串联电路中，各电阻消耗功率与电阻大小成正比，）串联电路中，各电阻消耗功率与电阻大小成正比，:321PPP:321RRRPnnR:跳转到第一页例例1-8 在如图在如图1.36分压器中，已知：分压器中，已知：U=300V，d是公共是公共点，点，R1=150k，R2=100 k，R3=50k，求输出电压，求输出电压Ucd，Ubd。图1.36分压器解解:URRRRUUcd32133)(503005010015050V)(150503005010015
31、01003321232VUURRRRUUUbd跳转到第一页知识知识2 电阻并联电阻并联1 1、电阻并联、电阻并联 把几个电阻并列地连接在两点之间，使每一个电阻把几个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电压的连接方式。两端都承受同一电压的连接方式。2 2、并联电路的特点、并联电路的特点 1）并联电路中各电阻两端电压相等，且等于电路）并联电路中各电阻两端电压相等，且等于电路两端电压，即两端电压，即321UUUUnU跳转到第一页 2 2）并联电路的总电流等于各支路电流之和，即）并联电路的总电流等于各支路电流之和，即321IIIInI 3 3）并联电路的总电阻（等效电阻）的倒数为各电）
32、并联电路的总电阻（等效电阻）的倒数为各电阻倒数之和，即阻倒数之和，即3211111RRRRnR1两个电阻并联的总电阻：两个电阻并联的总电阻：212121/RRRRRRRn个相等电阻并联的总电阻：个相等电阻并联的总电阻：nRR总跳转到第一页 4）并联电路中各支路分得电流与支路电阻阻值成）并联电路中各支路分得电流与支路电阻阻值成反比，即反比，即IRRInn式中：式中：/321RRRR nR/两个电阻并联，各电阻上分得电流为：两个电阻并联，各电阻上分得电流为：IRRRI2121IRRRI2112 5）在并联电路中功率分配与电阻成反比，即阻）在并联电路中功率分配与电阻成反比，即阻值大的消耗功率小，阻值
33、小的消耗功率大。值大的消耗功率小，阻值小的消耗功率大。跳转到第一页知识知识3 电阻混联电阻混联1、电阻混联、电阻混联 电路中电阻元件既有串联又有并联的连接方式称为电路中电阻元件既有串联又有并联的连接方式称为电阻的混联。电阻的混联。2、电阻混联分析方法、电阻混联分析方法 1）应用电阻的串联并联特点逐步简化电路，求出）应用电阻的串联并联特点逐步简化电路，求出电路等效电阻；电路等效电阻； 2）由电路等效电阻和电路总电压，据欧姆定律求）由电路等效电阻和电路总电压，据欧姆定律求电路的总电流；电路的总电流； 3）由总电流据欧姆定律和电阻串并联的特点求出）由总电流据欧姆定律和电阻串并联的特点求出各支路的电压
34、、电流。各支路的电压、电流。跳转到第一页例：例：1-11电路如图电路如图 1.42所示。其中的所示。其中的R1=4，R2=6，R3=3.6，R4=4，R5=0. 6，R6=1,E=4V, 求各支路电流求各支路电流和电压和电压UAB，UCB。 解：解：1）计算电路的等效电阻）计算电路的等效电阻R：)(4 . 26464212112RRRRR)(66 . 34 . 2123123RRR)(4.26464412341231234RRRRR651234RRRR2）求电路中总电流）求电路中总电流I：)(144AREI跳转到第一页3）求各支路电流及电压）求各支路电流及电压UAB、UCB：)(6 . 014
35、6641231234AIRRRI)(4 . 06 . 0143AIII)(24. 04 . 064632121AIRRRI)(16. 024. 04 . 0132AIII)(4.246.044VRIUAB)(96. 0424. 011VRIUCB跳转到第一页任务八任务八 电桥电路电桥电路任务目标：任务目标：1）了解电桥的结构原理；）了解电桥的结构原理；2）掌握电桥的使用。）掌握电桥的使用。跳转到第一页知识知识 电桥电路的结构电桥电路的结构 电桥电路如图电桥电路如图1.43（a）所示，其中所示，其中R1、R2、R3、R4是电桥四个桥臂，在电桥一组对角顶点是电桥四个桥臂，在电桥一组对角顶点a、b间
36、接电阻间接电阻R，另一组对角顶点，另一组对角顶点c、d之间接电源。若所接电源为直之间接电源。若所接电源为直流电源则这种电桥称为流电源则这种电桥称为直流电桥直流电桥。（a） （b） 图1.43直流电桥电路跳转到第一页 电桥平衡电桥平衡：当四个桥臂电阻值满足一定关系时，对当四个桥臂电阻值满足一定关系时，对角线角线a、b间无电流通过。可把间无电流通过。可把R 去掉，如图去掉，如图1-43（b）。）。电桥平衡条件电桥平衡条件：对臂电阻乘积相等，即：对臂电阻乘积相等，即4231RRRR或或3421RRRR 若把图若把图1.43（a）中中R换成检流计，换成检流计，R1换为被测电阻换为被测电阻Rx，找找R2
37、、R3、R4做为标准可调电阻，则该电路变为直流单臂电做为标准可调电阻，则该电路变为直流单臂电桥原理电路，如图桥原理电路，如图1.44。其中，。其中，R2、R3为比例臂，称之为比为比例臂，称之为比例臂率，例臂率，R4是比较臂，是比较臂，R4R4也称为较臂电阻，调节也称为较臂电阻，调节R2、R3、R4，使电桥平衡，此时有使电桥平衡，此时有432RRRRx 即：即：电桥平衡时，电桥平衡时，被测电阻被测电阻=比例臂率比例臂率比较臂电阻比较臂电阻。图1.44 直流电桥跳转到第一页任务九任务九 基尔霍夫定律基尔霍夫定律任务目标：任务目标：1）了解几个基本概念；）了解几个基本概念；2）掌握基尔霍夫第一、第二
38、定律；）掌握基尔霍夫第一、第二定律；3）了解支路电流法和戴维南定理。）了解支路电流法和戴维南定理。跳转到第一页知识知识1 几个基本概念几个基本概念 图1.52 复杂电路示意图1、支路、支路 由一个或几个元件，依次相接构成的无由一个或几个元件，依次相接构成的无分支电路叫支路。在同一支路中，流过各元分支电路叫支路。在同一支路中，流过各元件电流相等，图件电流相等，图1.52中，有三条支路，它们中，有三条支路，它们是是bafe、bcde和和be。含有电源的支路叫。含有电源的支路叫有源有源支路支路，不含电源的支路叫，不含电源的支路叫无源支路无源支路。 2、节点、节点 三条或三条以上支路的汇交点，图三条或
39、三条以上支路的汇交点，图1.52中的中的b、e都是节点。都是节点。 3、回路、回路 电路中任一闭合路径都叫回路，如图电路中任一闭合路径都叫回路，如图1.52中的中的abefa、bcdeb和和acdfa都是回路。都是回路。 4、网孔、网孔 不可再分的回路，即最简单的回路，图不可再分的回路，即最简单的回路，图1.52中的中的abefa、bcdeb回路是网孔。回路是网孔。 跳转到第一页知识知识2 基尔霍夫定律基尔霍夫定律1、基尔霍夫第一定律（节点电流定律）、基尔霍夫第一定律（节点电流定律） 在电路中任一节点上，流进节点的电流之和等于流在电路中任一节点上，流进节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，这
40、一规律称为基尔霍夫第一定律，出该节点的电流之和，这一规律称为基尔霍夫第一定律，用用KCL表示，即表示，即 出入II 如果规定流入节点电流为正，则流出节点电流为如果规定流入节点电流为正，则流出节点电流为负，那么对任一节点来说，流入（或流出）该节点电负，那么对任一节点来说，流入（或流出）该节点电流代数和等于流代数和等于0，这便是基尔霍夫第一定律的另一种表，这便是基尔霍夫第一定律的另一种表述方式，即述方式，即 0I跳转到第一页2、基尔霍夫第二定律（回路电压定律）、基尔霍夫第二定律（回路电压定律） 对任一闭合回路沿任一方向绕行一周，各段电压对任一闭合回路沿任一方向绕行一周，各段电压的代数和等于零。即的
41、代数和等于零。即 0U一般式为：一般式为：IRE 1）假定各支路电流的参考方向和回路绕行方向；）假定各支路电流的参考方向和回路绕行方向； 2）将回路中全部电阻上电压）将回路中全部电阻上电压IR写在等式一边，若通过电阻写在等式一边，若通过电阻上的电流方向与回路绕行方向一致，则该电压取正，反之取上的电流方向与回路绕行方向一致，则该电压取正，反之取负。负。 3）将回路中全部电动势写在等式另一边，若电动势方向与）将回路中全部电动势写在等式另一边，若电动势方向与回路绕行方向一致，则该电动势取正，反之取负。回路绕行方向一致，则该电动势取正，反之取负。一般分析步骤为：一般分析步骤为：跳转到第一页知识知识3
42、支路电流法支路电流法 所谓所谓支路电流法支路电流法，就是以各支路电流为未知量，就是以各支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出方程式，联立求解各支路电流应用基尔霍夫定律列出方程式，联立求解各支路电流的方法。的方法。 应用支路电流法解题时，若复杂电路有应用支路电流法解题时，若复杂电路有m条支路，条支路，n个节点，那么可列出个节点，那么可列出n-1个独立节点电流方程和个独立节点电流方程和m-n+1个独立的回路电压方程。个独立的回路电压方程。 跳转到第一页知识知识4 戴维南定理戴维南定理 任何具有两个出线端的部分电路，都称为任何具有两个出线端的部分电路，都称为二端网络二端网络，含有电源的二端网络叫含有
43、电源的二端网络叫有源二端网络有源二端网络，如图如图1.59；不含电不含电源的二端网络称为源的二端网络称为无源二端网络无源二端网络，如图，如图1.60。 戴维南定理戴维南定理：任何一个含源二端线性网络，都可以用一个等任何一个含源二端线性网络，都可以用一个等效电源来代替。这个效电源来代替。这个等效电源电动势等效电源电动势E等于该网络的等于该网络的开路电压开路电压U0，内阻内阻r等于该网络所有电源不作用（电压源短路，电流源开路）等于该网络所有电源不作用（电压源短路，电流源开路）仅保留其内阻时，仅保留其内阻时，网络两端输入电阻（等效电阻）网络两端输入电阻（等效电阻）Ri，用戴维用戴维南定理可将图南定理
44、可将图1.59（a）简化成（）简化成（c） 。 （a） （b） （c） 图1.59 含源二端网络图1.60 无源二端网络跳转到第一页跳转到第一页实用电工基础与测量跳转到第一页项目二项目二 电感元件及电磁感应定律的验证电感元件及电磁感应定律的验证n 掌握磁的基本知识，磁掌握磁的基本知识，磁场及磁路的基本概念，场及磁路的基本概念，电磁感应现象及基本定电磁感应现象及基本定律；律；n 掌握铁磁性材料的性掌握铁磁性材料的性质及主要应用方法。质及主要应用方法。n 掌握磁的基本知识，磁掌握磁的基本知识，磁场及磁路的基本概念，场及磁路的基本概念，电磁感应现象及基本定电磁感应现象及基本定律；律；n 掌握铁磁性材
45、料的性掌握铁磁性材料的性质及主要应用方法。质及主要应用方法。知识目标：知识目标：技能目标：技能目标：跳转到第一页项目二项目二 电感元件及电磁感应定律的验证电感元件及电磁感应定律的验证n 任务一任务一 磁场磁场n 任务二任务二 磁性材料的磁性能和磁路磁性材料的磁性能和磁路n 任务三任务三 电感元件电感元件n 任务四任务四 电路中的铁芯线圈电路中的铁芯线圈 跳转到第一页任务一任务一 磁场磁场任务目标：任务目标：1）增强对磁场、电流磁场的认识；）增强对磁场、电流磁场的认识；2）掌握磁场特性基本物理量；）掌握磁场特性基本物理量；3）了解磁场对载流导体的作用。）了解磁场对载流导体的作用。跳转到第一页知识
46、知识1 磁场磁场 在物理学中我们知道能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫在物理学中我们知道能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性磁性，带磁性的物体称为带磁性的物体称为磁体磁体。能够长期保持磁性的物质叫。能够长期保持磁性的物质叫永磁体永磁体。在永。在永磁体中，天然存在的磁体叫磁体中，天然存在的磁体叫天然磁体天然磁体，现在常见的磁体几乎都是人，现在常见的磁体几乎都是人造的。人造磁体有条形、蹄形等几种，如图造的。人造磁体有条形、蹄形等几种，如图2.12.1所示。磁体两端磁所示。磁体两端磁性最强的区域叫性最强的区域叫磁极磁极。任何磁体都具有两个磁极，而且无论用什么。任何磁体都具有两个磁极，而且无论用什么把磁体分
47、割，它总是保持两个磁极，即把磁体分割，它总是保持两个磁极，即N N极极、S S极极，磁极间具有相互，磁极间具有相互作用力，即作用力，即同性极相斥同性极相斥，异性极相异性极相吸。磁极间相互作用力叫做吸。磁极间相互作用力叫做磁力磁力，如图，如图2.22.2所示。所示。图2.1图2.2跳转到第一页 确定磁场方向的方法是：确定磁场方向的方法是：将一自由小磁针放入磁将一自由小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针针N极的指向即为该点的磁场方向。磁场的分布情况极的指向即为该点的磁场方向。磁场的分布情况可用磁感应线（或称磁力线）描述，磁感应线
48、越密的可用磁感应线（或称磁力线）描述，磁感应线越密的地方，磁场越强，磁感应线的方向（切线方向）对应地方，磁场越强，磁感应线的方向（切线方向）对应磁场的方向。磁场的方向。 跳转到第一页知识知识2 电流的磁场电流的磁场1、通电直导线周围的磁场、通电直导线周围的磁场 通电直导线周围磁场的磁力线是一些以直导线上各点为圆通电直导线周围磁场的磁力线是一些以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上，如图心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上，如图2.3所所示。示。 实验表明实验表明：改变电流的方向，各点的磁场方向都随之改变。：改变电流的方向，各点的磁场方向都随之改变。 磁力线的方向
49、与电流方向之间的关系可用磁力线的方向与电流方向之间的关系可用安培守则安培守则 。（。（又称右手螺旋守则）来判断。如图又称右手螺旋守则）来判断。如图2.4所示，用右手握住通电所示，用右手握住通电直导线，让拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是磁力线直导线，让拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是磁力线的方向。的方向。 图图2.3图图2.4跳转到第一页知识知识3 基本物理量基本物理量 磁场基本的性质磁场基本的性质：磁场对磁铁、电流、运动电荷均磁场对磁铁、电流、运动电荷均有磁作用力。有磁作用力。 （1）磁感应强度）磁感应强度B 磁感应强度是表示磁场内某点的磁场强弱和方向磁感应强度是表示磁场内某点的磁
50、场强弱和方向的物理量。的物理量。 LIFB 磁感应强度是矢量，磁感应强度磁感应强度是矢量，磁感应强度B的方向，载流的方向，载流导体中电流导体中电流I的方向，导体所受磁场力的方向，导体所受磁场力F的方向，三的方向，三者互相垂直，且遵循者互相垂直，且遵循左手定则左手定则。 跳转到第一页 左手定则左手定则：伸开左手掌，让磁感应线穿过掌心，四伸开左手掌，让磁感应线穿过掌心，四指指向电流方向，拇指指向指指向电流方向，拇指指向F的方向。的方向。 图2.6 如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，这样的磁场则称为相同，这样的磁场则称为均匀磁场均匀磁场。 单位