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1、项目二 认识电能与电路 任务四教学课件(工信版)(中职)物流设施与设备操作实务工信版授课教师:授课教师:项目二:认识电能与电路项目二:认识电能与电路任务一:探究电能的产生和配送任务一:探究电能的产生和配送 项目二:认识电能与电路项目二:认识电能与电路1任务二:认识电路任务二:认识电路 2任务三:分析简单直流电路任务三:分析简单直流电路 3任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路 4我们有什么样的学习目的?我们有什么样的学习目的?能说出基尔霍夫定律、戴维南定理、叠加原理的内容会运用基尔霍夫定律、戴维南定理、叠加原理分析较复杂直流电路。任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路知知识
2、识链链接接技技能能方方法法巩巩固固训训练练 一、基尔霍夫定律1、几个概念支路:电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。节点:电路中三条或三条以上支路的联接点。回路:电路中任一闭合的路径。网孔:不含有分支的闭合回路。2、基尔霍夫电流定律 在任何时刻,电路中流入任一节点中的电流之和,恒等于从该节点流出的电流之和,即 或者表述为:在任何时刻,电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零,即任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路3、基尔霍夫电压定律:在任何时刻,沿着电路中的任一回路绕行方向,回路中各段电压的代数和恒等于零,即对于电阻电路来说,任何时刻,在任一闭合回路中,各段电阻上的电压降
3、代数和等于各电源电动势的代数和,即。知知识识链链接接技技能能方方法法巩巩固固训训练练 任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路二、戴维南定理1、几个概念二端网络:具有两个引出端与外电路相联的网络,又叫做一端口网络。无源二端网络:内部不含有电源的二端网络。如图2.22(a)所示。有源二端网络:内部含有电源的二端网络。如图2.22(b)所示。(a)无源无源二端二端网络网络有源有源二端二端网网络络(b)图2.22 二端网络知知识识链链接接技技能能方方法法巩巩固固训训练练 任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路2、戴维南定理内容:任何一个线性有源二端电阻网络,对外电路来说,总可以用一
4、个等效电压源E0与一个电阻r0相串联的模型来替代。这个等效电压源的电动势E0等于该二端网络的开路电压,等效电压源的内阻r0等于该二端网络中所有电源不作用时(电压源不作用时视为短路、电流源不作用时视为开路)的等效电阻。知知识识链链接接技技能能方方法法巩巩固固训训练练 任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路三、叠加原理 在多个电源同时作用的线性电路中,任何支路的电流或两点间的电压,等于各电源单独作用时所产生的电流或电压的代数和。如图2.23的电路中,I1=I1+(-I1),I2=(-I2)+I2“I3=I3+I3图2.23 叠加原理示意图知知识识链链接接技技能能方方法法巩巩固固训训练练
5、任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路技技能能方方法法知知识识链链接接巩巩固固训训练练 一、支路电流法1、支路电流法图2.24支路电流法示意图(一)以图2.24为例说明支路电流法的解题步骤:(1)首先应确定复杂电路中共有几条支路,几个节点。(2)任意标出各支路电流的参考方向(一条支路上只有一个电流)和网孔回路的绕行图2.24支路电流法示意图(一)方向(如图2.24所示)。(3)根据基尔霍夫电流定律()列独立的节点电流方程。(4)根据基尔霍夫第二定律()列出回路电压方程。任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路2、利用RI=E 列回路电压方程的原则(1)标出各支路电流的参考方向
6、并选择回路绕行方向(既可沿着顺时针方向绕行,也可沿着反时针方向绕行);(2)电阻元件的端电压为RI,当电流I的参考方向与回路绕行方向一致时,选取“+”号;反之,选取“”号;(3)电源电动势为 E,当电源电动势的标定方向与回路绕行方向一致时,选取“+”号,反之应选取“”号。技技能能方方法法知知识识链链接接巩巩固固训训练练 任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路二、运用戴维南定理解题的步骤(1)将电路分为待求支路和含源二端网络两部分。(如图2.26(a)所示)(2)断开待求支路,求出含源二端网络的开路电压,即为等效电源的电动势EO。(如图2.26(b)所示)(3)将网络内各电源置零,仅保
7、留电源内阻,求出无源二端网络的输入电阻,即为等效电源的内阻rO。(如图2.26(c)所示)(4)画出含源二端网络的等效电路,和待求支路连接,形成等效简化电路,根据已知条件求解。技技能能方方法法知知识识链链接接巩巩固固训训练练 任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路 ABRAB线性线性有源有源二端二端网络网络(a)EO=UAB线性线性有源有源二端二端网络网络+A-B求求电动势电动势(b)BA对应对应无源无源二端二端网络网络求内阻求内阻(c)rO=RAB图2.26 戴维南定理解题示意图注注 意:意:(1)等效电源电动势EO的方向与含源二端网络开路时的端电压极性一致。(2)等效电源只对外电
8、路等效,对内电路不等效。技技能能方方法法知知识识链链接接巩巩固固训训练练 任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路一、基尔霍夫电流定律的推广应用基尔霍夫电流定律可以推广到电路中任意一个假定的封闭面S,S称为广义的节点。如图2.27(a)中由三个电阻围成的三角形电路,2.27(b)中的三极管等都是广义节点。因此,就有I1-I2+I3=0;Ib+Ic-Ie=0图2.27 广义节点技技能能方方法法知知识识链链接接巩巩固固训训练练 任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路在实际中,不管电路如何复杂,都是通过两条导线与电源连接的,如图2.28所示。这两条导线中的电流必然等于,若将一条导线
9、切断,则另一条导线中电流一定为零。图2.28 基尔霍夫电流定律的实际应用技技能能方方法法知知识识链链接接巩巩固固训训练练 任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路二、基尔霍夫电压定律的推广应用图2.29 基尔霍夫电压定律的推广基尔霍夫电压定律不公适用于电路中的具体回路,也可以推广应用于电路中不闭合的假想回路,如图2.29所示。则有I1R1-E1+E2+I3R3+Uab=0技技能能方方法法知知识识链链接接巩巩固固训训练练 任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路知知识识链链接接巩巩固固训训练练技技能能方方法法二、1题图二、2题图一、填空题1、基尔霍夫电流定律指出:在任一时刻,通过电路任一节点的 为零,其数学表达式是 。2、任何线性有源二端网络,对外电路而言可以用一个电源代替,等效电源的电动势等于 ,等效电源的内阻等于 。3、实验测得某有源二端网络的开路电压为6V,短路电流为2A,当外接负载电阻为3时,其端电压是 。4、叠加原理只适用于 电路,只能用来计算 和 ,不能计算 。二、计算题1、如图所示的电路中,已知E1=8V,E2=4V,R1=R2=R3=2,求电阻R3上消耗的电功率.2、如图所示的电路中,E1=E2=E3=5V,R1=8.7,R2=16.5,R3=R4=5.8,求通过电阻R4的电流。任务四:分析复杂直流电路任务四:分析复杂直流电路