电工基础课件2简单直流电路

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1、第二章简单直流电路第二章简单直流电路第一节电动势闭合电路的欧姆定律第二节电池组第三节电阻的串联第四节电阻的并联第五节电阻的混联第六节万用表的基本原理第七节电阻的测量第八节电路中各点电位的计算本章小结第一节　电动势　闭合电路的欧姆定律电动势闭合电路的欧姆定律负载获得最大功率的条件一、电动势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。动画M2-1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

2、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ERI＋rI或图2-1简单的闭合电路外电路两端电压U=RI=ErI=，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<

3、刀双掷开关S合到位置1时，外电路的电阻R1=14，测得电流表读数I1=0.2A；当开关S合到位置2时，外电路的电阻R2=9，测得电流表读数I2=0.3A；试求电源的电动势E及其内阻r。图2-2例题2-1解:根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组解得：r1Ω，E3V。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电源输出的最大功率是图2-3电源输出功率与外电路(负载)电阻的关系曲线【例2-2】如图2-4所示，直流电源的电动势E10V、内阻r0.5Ω，电

4、阻R12Ω，问：可变电阻RP调至多大时可获得最大功率Pmax？解:将(R1＋r)视为电源的内阻，则RPR1＋r2.5时，RP获得最大功率图2-4例题2-2第二节　电池组电池的串联电池的并联一、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图2-5串联电池组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

5、r/n图2-6并联电池组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　电阻的串联电阻串联电路的特点应用举例一、电阻串联电路的特点1.等效电阻:RR1R2···Rn2.分压关系：设总电压为U、电流为I、总功率为P。3.功率分配：特例：两只电阻R1、R2串联时，等效电阻R=R1R2,则有分压公式二、应用举例【例2-3】有一盏额定电压为U140V、额定电流为I5A的电灯，应该怎样把它接入电压U220V照明电路中。解:将电灯(设电阻为R1)与一只分压电R2串联后，接入U220V电源上，如图2-8所示。解法一：分压电阻R2上的电压为U2=U－U1=22040=18

6、0V，且U2=R2I，则解法二：利用两只电阻串联的分压公式可得即将电灯与一只36分压电阻串联后，接入U=220V电源上即可。【例2-4】有一只电流表，内阻Rg1k，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？解：如图2-9所示。该电流表的电压量程为Ug=RgIg=0.1V，与分压电阻R串联后的总电压Un=3V，即将电压量程扩大到n=Un/Ug=30倍。利用两只电阻串联的分压公式，可得则上例表明，将一只量程为Ug、内阻为Rg的表头扩大到量程为Un，所需要的分压电阻为R=(n1)Rg，其中n=(Un/Ug)称为电压扩大倍数。图29例２-４第

7、四节　电阻的并联一、电阻并联电路的特点二、应用举例一、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=G1G2···Gn即2.分流关系：R1I1=R2I2=···=RnIn=RI=U3.功率分配：R1P1=R2P2=···=RnPn=RP=U2特例：两只电阻R1、R2并联时，等效电阻，则有分流公式二、应用举例【例2-5】如图2-11所示，电源供电电压U=220V，每根