电工电子技术项目项目一直流电路的分析与测量电子课件中职专用 高二 工信版

电工电子技术 项目一 直流电路的分析与测量 任务二 电路的基本物理量的计算与测量 1 任务一 电路的组成与工作状态 任务二 电路的基本物理量的计算与测量 技能训练 常用电路测量仪器的使用 任务四 基尔霍夫定律的应用 任务三 电压源与电流源的等效变换 任务二 电路的基本物理量的计算与测量 技能训练 基尔霍夫定律的验证 任务五 叠加原理的应用 任务六 戴维南定理的应用 技能训练 叠加定理的验证 技能训练 戴维南定理的验证 任务二 电路的基本物理量的计算与测量 将不同的电子电气器件或设备按一定的方式连接起来，形成的电流通路，就是电路。电路由电源、负载、中间环节三部分组成。最简单的电路如图1-1所示，电源是一节干电池，负载是小灯泡，导线和开关是中间环节，将电池和小灯连接起来，形成一个简单的电流通路，完成照明功能。 图1-1简单照明电路 任务一 电路的组成与工作状态 一 电路的组成 任务二 电路的基本物理量的计算与测量 　电源是一种能发出电能的装置。在日常生产生活中，常用的电源有发电机、太阳能电板、蓄电池、干电池等，它们分别把机械能、光能、化学能等转换成电能。电源的符号如图1-2所示，图1-2(a)为干电池或蓄电池符号，图1-2(b)为干电池组或蓄电池组的符号。在电路分析中，电源设备一般用图1-2(c)所示的电压源来表示，图中的RS表示电压源的内阻。 图1-2电源的符号 任务一 电路的组成与工作状态 任务二 电路的基本物理量的计算与测量 电路中的中间环节起着传输、分配和控制电能的作用。中间环节有的简单，也有的非常复杂。简单的可以只有一根导线，复杂的可以是超大规模集成电路或电力输送线路。而在一般的电路分析中，因为导线的电阻很小，所以常常把导线的电阻视为零。在人们的生产和生活实践中，电路应用于电力、电子通信、自动控制、计算机以及其他各类系统中，有着不同的功能和作用。电路的作用可以概括为以下两个方面。 (1)实现电能的传输和功能转换，例子如图1-3所示。 (2)实现信号的传递和处理功能，例子如图1-4所示。 任务一 电路的组成与工作状态 图1-3电路的电能传输和转换功能 图1-4电路的信号传递和处理功能 任务二 电路的基本物理量的计算与测量 在电路分析中，不管是传输和转换电能的电路，还是传递和变换信号的电路，我们把来自电源或信号源的电压和电流的输入称为激励，电路中的激励可以理解为推动电路工作的动力；把激励在各部分所产生的电压和电流输出称为响应。电路分析的过程就是在已知电路结构和元件参数的情况下，分析激励和响应之间的关系。 　　实际的电器元件和设备的种类很多，如各种电源、电阻器、电感器、变压器、电子管、晶体管、固体组件等等，它们发挥各自的作用，共同实现电路功能。这些电器元件和设备在工作运行中所发生的物理过程很复杂，因此，为了研究电路的特性和功能，我们必须对电路进行科学抽象，用一些模型来代替实际电器元件和设备的外部功能，这种模型称为电路模型。构成电路模型的元件称为理想电路元件，也称为电路元件或者模型元件。 任务一 电路的组成与工作状态 理想电路元件分为两类：一类有实际的元件与它对应，如电阻器、电感器、电容器、电压源、电流源等；另一类没有直接与它相对应的实际电路元件，但是它们的某种组合却能反映出实际电器元件和设备的主要特性和外部功能，如受控源等。如图1-5所示是电工电子技术中经常使用的几种理想元件的电路符号。 图1-5常用的几种理想元件的电路符号 任务一 电路的组成与工作状态 在本书中，以后研究的电路均指模型电路。如图1-6所示的电路图即为由图1-1简单照明电路抽象而成的电路模型，模型中电阻R代表负载(小灯泡),干电池用电压源E表示，开关为S。 图1-6简单照明电路的电路模型 任务一 电路的组成与工作状态 电路在不同的工作条件下会呈现不同的工作状态，也有不同的特点。充分了解电路不同的工作状态和特点对安全用电与正确使用各种类型的电气设备是十分必要的。直流电路的状态包括有载状态、开路状态和短路状态三种。 已知某电路如图1-7所示，ab为电源支路，cd为负载支路，通过开关K连接。 图1-7电路工作状态 二 电路的的工作状态 1. 有载状态 任务一 电路的组成与工作状态 开关K闭合，接通电源与负载，这时电路为有载工作状态。 有载工作状态下的电路参数特征如下： 负载电流为I=USR+RS 负载电压为UR=IR 电源端电压为U=US-IRS 电源产生功率为PS=USI 电源输出功率为P=UI 内阻消耗功率为ΔP=I2RS 功率平衡关系为P=PS-ΔP 电源端电压U在US一定时，与I和RS成反比关系；当RSR时,U≈US。在负载状态，电源产生的功率与内阻消耗的功率及输出功率间满足功率平衡关系。　 一般电路在有载工作状态，负载的大小指负