中职劳动版《电工基础》2—1 全电路欧姆定律课件

1.掌握全电路欧姆定律。 2.能用全电路欧姆定律分析电路的三种工作状态。 3.掌握测量电源电动势和内阻的方法。 §2—1 全电路欧姆定律 一、部分电路欧姆定律 欧姆定律的内容是：流过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，其公式为： 公式所述电路中，只含有负载而不包含电源的路称为部分电路 。这一定律应称为部分电路欧姆定律。 电压和电流方向相同 电压和电流方向相反 部分电路参考方向的选取 如果以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻的U/I 关系曲线，称为伏安特性曲线。伏安特性曲线是直线的电阻元件，称为线性电阻，其电阻值可认为是不变的常数。不是直线的，则称为非线性电阻。 线性电阻的伏安特性曲线 非线性电阻的伏安特性曲线 与部分电路相对应,含有电源的闭合电路称为全电路 。电源内部的电路称为内电路，如发电机的线圈、电池内的溶液等。电源内部的电阻称为内电阻，简称内阻。电源外部的电路称为外电路，外电路中的电阻称为外电阻。 二、全电路欧姆定律 简单的全电路 全电路欧姆定律的内容是：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(内电阻与外电阻之和)成反比，公式为： 由上式可得 E = I·R + I·r = U外 + U内 式中U内为内电路的电压降，U外为外电路的电压降，也是电源两端的电压。这样，全电路欧姆定律又可表述为：在一个闭合回路中，电源电动势等于外电路电压降与内电路电压降之和。 在一个闭合回路中，电源电动势发出的功率，等于负载电阻消耗的功率和电源内阻消耗的功率之和。这种关系称为电路中的功率平衡。 由全电路欧姆定律可知,电源端电压U 与电源电动势E 的关系为 当电源电动势E 和内阻r 一定时,电源端电压U 将随负载电流I 的变化而变化。 电源端电压随负载电流变化的关系特性称为电源的外特性,其关系特性曲线称为电源的外特性曲线。 三、电路的三种状态 电源的外特性曲线 1.通路 开关SA 接到位置1时,电路处于通路状态。电流从电源的正极沿着导线经过负载最终回到电源的负极,电流形成闭合路径,所以也称闭路。这是电路的正常工作状态。 电路的三种状态 电路中电流为 端电压与输出电流的关系为 当电源电动势和内阻一定时,端电压随输出电流的增大而下降。通常把通过大电流的负载称为大负载,把通过小电流的负载称为小负载。 2.开路(断路) 开关SA 接到位置2时,电路处于开路状态,相当于负载电阻R→∞或电路中某处连接导线断开。此时电路中电流为零,内阻压降也为零,U 外=E-Ir =E,即电源的开路电压等于电源的电动势。 电路的三种状态 开关SA 接到位置3时,相当于电源两极被导线直接相连,电路处于短路状态。电路中短路电流I短=E/r。由于电源内阻一般都很小,所以短路电流极大。此时电源对外输出电压U =E-I短r=0。 电源短路是严重的故障状态,必须避免发生。 3.短路 电路的三种状态 【例】 在图示电路中,设电阻R1=14Ω,R2=9Ω。当开关SA 接到位置1时,由电流表测得I1=0.2A;接到位置2时,测得I2=0.3A。求电源电动势E 和内电阻r。 解:根据全电路欧姆定律,可列出联立方程: 消去E，解得 把r 值代入E=I1R1+I1r 或E=I2R2+I2r,可得 $