高一高教社电工技术应用课件-项目3 叠加定理的验证

《电工技术应用》 项目3：叠加定理的验证 基尔霍夫定律、叠加定理、戴维宁定理是研究复杂直流电路的重要定律和定理；基尔霍夫定律是基础，既可以用于直流电路，也用于分析交流电路，还可以用于含电子元件的非线性电路；叠加定理只能用于分析具有多个独立电源的线性电路的电压和电流。戴维宁定理主要用于分析线性二端网络的电压和电流。本项目以叠加定理的验证为目标，重点介绍基尔霍夫定律及其应用、叠加定理和如何运用电流表验证叠加定理。。 1.1项目描述 3.1项目描述 1.2知识准备 3.2.1电路中各点电位的计算 任务导引 3.2 知识准备 电压是衡量电场力做功能力大小的物理量。 在电路中，A、B两点间的电压UAB等于A、B两点间的电位差 那么，什么叫电位？电路中各点电位又如何计算？ 1.2知识准备 3.2.1电路中各点电位的计算 3.2 知识准备 一、电位 基本概念 A、B两点间的电压UAB在数值上等于电场力把电荷由A点移到B点所做的功WAB与被移动电荷的电荷量q的比值。正电荷在A点（或B点）所具有的能量与电荷所带电量的比叫做该点的电位。 电位通常要有一个参考点来衡量，该参考点即为零电位点。在电路图中通常用符号“⊥”表示零电位点。原则上零电位点可以任意选定，但习惯上规定大地的电位为零。有些设备的机壳是需要接地的，这时凡与机壳连接的各点均为零电位点。 1.2知识准备 3.2.1电路中各点电位的计算 3.2 知识准备 一、电位 基本概念 电路中任一点与零电位点之间的电压（电位差），就是该点的电位；用字母“V”表示，单位也是伏特(V)。比参考点高的电位为正，比参考点电位低的为负。 规定电压的方向是高电位指向低电位，即电位降低的方向。电压的方向可用高电位标“+”，低电位标“-”来表示，也可以用高电位指向低电位的箭头表示。在电路计算时，常事先选定参考方向，用“+”、“-”标在电路图中，如果计算的结果电压为正值，那么电压的真实方向和参考方向一致；如果计算的结果电压为负值，那么电压的真实方向和参考方向相反。 1.2知识准备 3.2.1电路中各点电位的计算 3.2 知识准备 一、电位 基本概念 在电路中，A、B两点间的电压UAB等于A、B两点间的电位差。 电位是相对的，它的大小与参考点的选择有关 电压是不变的，它的大小与参考点的选择无关 电位的参考点可以任意选择，但是一个电路中只能选择一个参考点。 UAB=VA-VB 1.2知识准备 3.2.1电路中各点电位的计算 3.2 知识准备 二、电路中电位的计算 做中学、做中教 按图3-1所示连接电路，以A为参考点，用数字万用表分别测量出B、C、D、E点电位，把测量结果填表3-1。 1.2知识准备 3.2.1电路中各点电位的计算 3.2 知识准备 二、电路中电位的计算 做中学、做中教 电路中某点电位的计算等于从该点开始通过任意一条路径到参考点，该路上全部电压降的代数和。计算时，要注意每一项电压的正、 负值，如果在绕行过程中从正极到负极，此电压便是正的；反之从负极到正极，此电压则是负的。电压可以是电源电压，也可以是电阻上的电压。电源电压的正、负极是直接给出的，电阻上电压的正、负极则是根据电路中电流的方向来确定的。 1.2知识准备 3.2.1电路中各点电位的计算 3.2 知识准备 二、电路中电位的计算 1.根据题意选择好零电位点。 2.确定电路中的电流方向和各元件两端电压的正、负极。 3.从被求点开始通过一定的路径绕到零电位点，则该点的电位即等于此路径上全部电压降的代数和。 计算电路中某点电位的步骤 1.2知识准备 3.2.1电路中各点电位的计算 3.2 知识准备 二、电路中电位的计算 【例3－1】电路如图3-1所示，求B、C、D、E点电位分别为多少？ 1.2知识准备 3.2.1电路中各点电位的计算 3.2 知识准备 二、电路中电位的计算 【例3－2】电路如图3-2所示，已知E=10V，R1=1Ω，R2=9Ω，电流参考方向按图中的方向设定，分别以3、1为参考点，求1、2、3各点的电位值及2、1两点之间的电压。 以3点为参考点(V3=0) 以1点为参考点(V1=0) 1.2知识准备 3.2.2基尔霍夫定律 3.2 知识准备 任务导引 十字路口经常是车辆川流不息，进入路口的车辆总是等于驶离路口的车辆数。 电路中也有类似的定律—基尔霍夫定律，基尔霍夫定律是解决复杂电路计算问题的基本方法。那么，基尔霍夫定律内容是怎样的？它又是如何来解决复杂电路计算问题的呢？ 1.2知识准备 3.2.2基尔霍夫定律 3.2 知识准备 一、支路、节点、回路、网孔 1.支路:由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路叫支路。在同一支路中，流过各元件的电流相等。 2.节点:三条或三条以上支路的汇聚的点叫节点。 3.回路:电路中任