内容正文:
课题一 熟悉电路基础知识
课题二 分析简单直流电路
模块一 电路基础及简单直流电路
任务四 认识欧姆定律
学习目标
熟练掌握部分电路欧姆定律
熟练掌握全电路欧姆定律
任务引入
有一只量程为2 5 0V 的直流电压表, 其等效电路如图1—1 8所示, 电压表内阻为5 0kΩ。 用它测量电压时, 允许通过的最大电流是多少?
相关知识
一、 部分电路欧姆定律
对于如图1—1 9所示的 “部分电路”, 通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比, 与电阻成反比, 这就是部分电路欧姆定律。
二、 全电路欧姆定律
全电路欧姆定律的内容: 闭合电路中的电流与电源的电动势成正比, 与电路的总电阻成反比 (总电阻包括电源的内阻和外阻), 数学表达式为
U内 — — —电源内阻的电压降;
U外 — — —外电路的电压降, 也就是常说的电源端电压
图1—2 0 全电路
三、 电路的三种状态
如图1—2 1所示, 开关S可以分别处于位置1、 2、 3上, 分别对应电路的短路、 开路和通路状态, 利用全电路欧姆定律, 可以分析出电路在不同状态下输出电流与电源端电压之间的关系。
1. 短路
当开关处于位置1时, 电路处于短路状态。 实际上相当于用导线直接将电源两端进行连接, 所以电源的端电压U外 =0, 电流
实际应用时常使用熔断器来实现短路保护, 一旦电路中发生短路事故, 熔断器就会因为过大的电流而自动切断电源, 从而起到了保护电路的作用。 如图1—2 2所示为熔断器及其符号以及在电路中的应用。
2. 开路
当开关处于位置2时, 电路处于开路状态, 也称为断路。 这时电路的总电阻为∞。 根据全电路欧姆定律可知, 电路中的电流I=0, 电源的端电压U外 =E-I r=E, 即电源的开路电压等于电源的电动势。
3. 通路
当开关处于位置3时, 电路处于通路状态。 电路中的电流为
由此也可推导出电源的端电压与输出电流之间的关系为
U外 =E-U内 =E-I r
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