高三下电子工业出版社电工技术基础与仿真（Multisim 10）课件项目2认知直流电路的基本规律

项目2 认知直流电路的基本规律 2.1 任务1 认知电路的欧姆定律 2.1.1 电路的欧姆定律 1.部分电路的欧姆定律 在一段没有电动势而只有电阻的电路中，电流I的大小与电阻R两端的电压U高低成正比，与电阻值及的大小成反比。 2.全电路的欧姆定律 闭合电路中的电流，与电源的电压成正比，与整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路欧姆定律，即 当电路闭合时，电源的端电压U等于电源的电压露减去内部压降IRs。电流愈大，则电源的端电压下降得愈多。表示它们关系的曲线，称为电源的外特性曲线，如图所示。 2.1.2 电路的工作状态和电气设备的额定值 1．有载状态 1）当电源一定时，电路的电流取决于负载电阻。 2）电源的端电压U和负载端电压相等。 3）电源对外的输出功率（即负载获得的功率）等于理想电压源发出的功率减去内阻消耗的功率。 2．开路状态 1）电路开路时，断路两点的电阻等于无穷大，因此电路中电流 。 2）电源的端电压称为开路电压(用UOC表示)，即UOC＝US。 3）因为 ，电源的输出功率 和负载吸收的功率P都为零。 3．短路状态 1）电路短路时，由于外电路电阻接近于零，而电源的内阻RS很小。此时，通过电源的电流最大，称为短路电流(用ISC表示)，即 2）电源和负载的端电压均等于零，即 。 3）因为电源的端电压即负载的电压U＝0，电源对外的输出功率也为零，负载消耗的功率也为零，电源产生的功率全部被内阻消耗。 4.电气设备的额定值 电气设备的额定值是综合考虑产品的可靠件、经济性和使用寿命等诸多因素，由制造厂商给定的。额定值往往标注在设备的铭牌上或写在设备的使用说明书中。 额定值是指电气设备在电路的正常运行状态下，能承受的电压、允许通过的电流，以及它们吸收和产生功率的限额。常用的额定值有额定电压UN、额定电流IN和额定功率PN等。一个灯泡上标明220V、60W，这说明额定电压为220V，在此额定电压下消耗功率60W。 【例2-2】某一电阻 ，额定功率 ，试问（1）当加在电阻两端电压为30V时，电阻能正常工作吗？（2）若要使该电阻正常工作，外加电压不能超过多少伏？ 解：（1）根据欧姆定律，流过电阻的电流 此时电阻消耗的功率为 该电阻将被烧坏。 （2）若要电阻正常工作，根据 操作训练1 万用表的使用 1.训练目的： 1）熟悉万用表的结构 2）掌握万用表测量电阻、电流、电压的方法。 2.训练内容 （1）指针式万用表 指针万用表测量电阻 3）测交流电压 万用表测量交流电压的过程如下。 ①选择量程，选择适当的交流电压量程，MF47型万用表有5个交流电压量程，为提醒使用者安全，用红色标志。 ②测量电压。表笔并联待测电压两端，不用考虑相线或零线。 4）测量直流电压 测量直流电压与测量交流电压相似，都是将表笔并联待测电压两端。具体步骤如下： ①选择合适直流电压量程。 ②测量电压。将红表笔测电路正极，将黑表笔插测电路负极。如果指针反转，则说明表笔所接极性反了，应更正过来重测。 5）测量电流 ①选择量程。将选择里程开关转到“mA”部分的最高里程，或根据被测电流的大约数值，选择适当的量程。 ②测量电流。将万用表串在被测回路中，红表笔接电流的流入方向，黑表笔接电流的流出方向。若电源内阻和负载电阻都很小，应尽量选择较大的电流量程。 MF47型万用表测量500mA~10A（5A）的直流电流时，应将旋转开关置于500mA档，红表笔插入10A插孔。 （2）数字式万用表 数字式万用表采用液晶显示器来指示测量数值的万用表．具有显示直观、准确度高等优点。 以型号DT9205数字万用表为例，说明数字式万用表的面板结构，如图所示，从面板上看，数字式万用表由液晶显示屏、量程转换开关、测试笔插孔等组成。 1）交、直流电压的测量 数字万用表测量交直流电压的方法如下。 ①将电源开关置ON位置，选择量程。根据需要将量程开关拨至DCV（直流）或ACV（交流）范围内的合适量程。 ②测量电压。红表笔插入V/Ω孔，黑表笔插入COM孔，然后将两只表笔并接到被测点上，液晶显示器便直接显示被测点的电压。在测量仪器仪表的交流电压时，应当用黑表笔接触被测电压的低电位端（如信号发生器的公共接地端或机壳），从而减小测量误差。 2）交、直流电流的测量 数字万用表测量交直流电流时，将量程开关拨至DCA（直流）或ACA（交流）范围内的合适量程，红表笔插入A孔（≤200mA）或10A孔（>200mA），黑表笔插入COM孔，通过两只表笔将万用表串联在被测电路中：在测量直流电流时，数字万用表能自动转换或显示极性。 万用表使用完毕，应将红表笔从电流插孔中拔出，再插入电压插孔。 3）电阻的测量： 数字万用表测量电阻时，所测电阻不乘倍率，直接按所选量程及单位读数。测量时，将量程开关拨至Ω范围内的合适量程，红