电路分析基础第2章简单电阻电路

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1、2.1串联电路2.2并联电路2.3串-并联电路本章小结思考题习题22.1.1电阻的串联两个元件连接在单节点上，称为串联。串联连接的电路元件具有相同的电流。如图2-1(a)所示就是两个电阻串联的电路。应用欧姆定律有U1=R1I,U2=R2I(2-1)2.1串联电路图2-1电阻串联电路应用KVL，有US=U1+U2=(R1+R2)I(2-2)或(2-3)对于(2-2)式可写成US=ReqI(2-4)即有Req=R1+R2(2-5)称为等效电阻，相应的等效电路如图2-1(b)所示。一般来说，　　几

2、个电阻串联的等效电阻是几个电阻之和。等效电阻的值永远大于串联中最大的电阻值。对于N个电阻串联连接，有(2-6)对图2-1(a)中电阻上的分电压可由(2-3)式代入(2-1)式求得(2-7)以上是两个电阻串联的分压公式。对于有N个电阻串联的电路，第k个电阻上的分电压可表示为(2-8)上式表明：每个电阻上的分电压总是小于总电压，该电阻值越大分得的电压越多。即电阻上的分电压与其电阻值成正比关系，也称正比分压。【例2-1】为了应急照明，有人把额定电压为110V，功率分别为25W和100W的两只灯泡串联接

3、到220V电源上，问是否可行？试说明理由。图2-2例2-1的电路解可用线性电阻元件作为灯泡的近似模型。根据题意，可以画出如图2-2所示电路。根据灯泡上标出的额定电压和功率，各灯泡的电阻大小分别为串联接到220V电源上时，各灯泡实际承受的电压和消耗的功率分别为　　可见，这样做的结果是，对于额定功率较大的灯泡，实际承受的电压低于额定值，不能正常发光。而额定功率较小的灯泡，实际承受的电压高于额定值，实际消耗的功率也超过额定功率，有可能使灯泡损坏，所以这样做是不行的。【例2-2】如图2-3所示的电路，求电阻上的

4、电压u1和u2。解直接应用分压公式，有图2-3例2-2的电路从以上计算可知，分电压集中在大电阻上。即两个电阻串联分压，当R1>>R2时，总电压对两个电阻的电压分配是总电压近似等于大电阻R1上的电压。　　实际中，电阻的值都有一定的精度，即电阻的容差，容差指取值偏差。实际电阻的阻值是变化的，变化范围在标称值的某个百分数之内。下面用分压器电路来说明电阻容差的敏感程度。图2-4例2-3的电路【例2-3】如图2-4所示的分压器电路中的电阻有±10%的容差，求电压uo的最大值和最小值。解电压uo的最大值发生在R2高出

5、10%且R1低出10%时；uo的最小值发生在R2低出10%且R1高出10%时，因此如果在分压器中采用10%容差的电阻，空载输出电压将处在76.60~83.02V之间。自测题2-1如图2-5所示电路，UAB＝。　(Ａ)-50V(Ｂ)-25V(Ｃ)0V(Ｄ)50V自测题2-2如图2-6所示电路的输出端开路，当电位器滑动触点移动时，输出电压U2变化的范围为。　(Ａ)0～4V(Ｂ)0～5V(Ｃ)1～4V(Ｄ)1～5V图2-5自测题2-1的电路图2-6自测题2-2的电路2.1.2单回路电路由电路元件串联成

6、一个闭合路径(回路)，就是单回路电路。由于串联电路中流过的电流是相同的，因此，对电路中的唯一的闭合路径应用基尔霍夫电压定律计算就可以了。下面举例说明。图2-7例2-4的电路【例2-4】计算图2-7所示电路中各元件的功率。解根据KVL，列方程为30I+2U1-U1-120=0根据欧姆定律，有　　U1=-15I所以，有30I-15I=120解之，有各元件的功率为电压源的功率：P120V=120×(-8)=-960W(产生)3Ω电阻的功率：P30Ω=(8)2×30=1920W(消耗)受控源的

7、功率：=2U1×8=2×(-15×8)×8=-1920W(产生)15Ω电阻的功率：P15Ω=(8)2×15=960W(消耗)如果将所有功率相加，结果是零，满足功率守恒原理。【例2-5】求图2-8所示电路中的电流I。解已知一段含源支路两端的电压降及各电压源、电阻的数值，要求解支路中的电流(这种类型的问题是今后经常遇到的)。此题的总电压为17V，根据KVL，总电压为支路上所有元件上电压降的代数和，可得到17=-4I-4-1×I+5-3I图2-8例2-5的电路由此可得自测题2-3如图2-9所示电路中电流I等于。

8、(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)(Ｄ)自测题2-4一段有源电路如图2-10所示，Ａ、Ｂ两端的电压UAB为。(Ａ)UAB=E-RI(Ｂ)UAB=E+RI(Ｃ)UAB=-E+RI(Ｄ)UAB=-E-RI图2-9自测题2-3的电路图2-10自测题2-4的电路2.1.3电位的概念在电路中任意选取一个“参考点”，若取该参考点的电位