周绍敏版《电工基础》第二章电子教案.doc

资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档精品文档资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档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。序号内容学时1第一节电动势闭合电路的欧姆定律22第二节电池组3第三节电阻的串联24第四节电阻的并联5第五节电阻的混联6第六节万用表的基本原理27实验2.1练习使用万用表8实验2.2电流表改装电压表29第七节电阻的测量210实验2.3用惠斯通电桥测电阻211第八节电路中各点电位的计算212实验2.4电压和电位的测定213本章小结与习题14本章总学时16第一节电动势闭合电路的欧姆定律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。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。图2-1简单的闭合电路二、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<<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。【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。解：根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组图2-2例题2-1解得：r=1，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图2-3电源输出功率与外电路(负载)电阻的关系曲线容易证明：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【例2-2】如图2-4所示，直流电源的电动势E=10V、内阻r=0.5，电阻R1=2，问：可变电阻RP调至多大时可获得最大功率Pmax？图2-4例题2-2解：将(R1r)视为电源的内阻，则RP=R1r=2.5时，RP获得最大功率第二节电池组图2-5串联电池组一、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。图2-6并联电池组如果有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=R1R2…Rn2.分压关系：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。图2-8例题2-3解：将电灯(设电阻为R1)与一只分压电阻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=180V，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=100A，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？图2-9例题2-4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