单元2 直流电路（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（机工版·2019）

单元二直流电路分析 模块一分析欧姆定律及电阻连接应用 *【学习目标】 米 理解部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律的概念， 掌握串、并联电路的概念和特点。 *【能力目标】 *能够分析和计算简单的串、并联电路。 部分电路欧姆定律 在初中物理中，我们学习了欧姆定律，即导体中的电流与导体两端的 电压成正比，写导体的电阻成反比，其公式为： 1 以上定律所涉及的这段电路不包括电源。这种只包含负载而不包含电 源的一段电路称为部分电路，所以，我们成其为部分电路欧姆定律。 如图2-1所示。 图21部分电路欧姆定律示意图 **例2-1如图2-1所示电路中，电阻R=1002,流过它 的电流是100mA,则该电阻两端的电压是多少？ *解：根据欧姆定律可知 * U=IR *所以该电阻两端的电压为 来 U=100×10-3A×1002=10V 二、全电路欧姆定律 *所谓全电路是指含有电源的闭合回路。如图2-2所示电路为全电路，其 中，表示电源内部的电阻，称为内电阻，简称内阻，与电源构成内电 路，如图2-2中虚线框内所示。内电阻也可以不单独画出，只需在电源旁 边予以注明。电源外部的电路称为外电路，外电路中的电阻称为外电阻。 *图2-2全电路 全电路欧姆定律的内容为：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电 路的总电阻（内电阻与外电阻之和）成反比。其数学表达式为： *1= R+r *由上式可得 *E=IR+Ir=U外+U内 *式中，R为负载电阻，为电源内阻，E为电源电动势，U外为外电路的电压 降，U内为内电路的电压降。所以，全电路的欧姆定律又可以表述为：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。 *一般情况下，电源的电动势和内阻是不变的，因此电流的大小主要决定于负载 R的大小。若负载越大，则电流越小：负载越小，则电流越大。 例2-2如图2-3所示闭合电路中，电源电动势E15V,负载电阻R=42,电源内阻为12。 求：此电路中的电流以及负载两端的电压降。 图2-3 ◆解：根据全电路欧姆定律可得： *1==15=3A R+r4+1 又根据部分电路欧姆定律得： *U外=IR=3×4=12V 即此电路中的电流为3A,负载两端的电压降为12V。 三、电阻串联 来 (一)电阻串联电路的概念、特点 *假设有n个电阻R、R2、R3、R、、R顺序相连，如图2-4所示的连接 方式，称为电阻的角联。 R-RI+R2-R3 a)电阻的串联电路 b)等效电路 图2-4电阻的串联 *◆电阻串联电路具有以下特点： (1)电路中流过每个电阻的电流都相等。 (2)电路两端的总电压等于各电阻两端的分电压之和，即 率： U=01+U2+U3+…+Un 幸(3)电路的等效电阻（即总电阻）等于各串联电阻之和，即 $R=R1+R2+R3+…+Rn 幸(4)电路中各个电阻两端的电压与它的阻值成正比，即 ==g=…=n R1 Rz R3 Rn *等效是电路理论中非常重要的一个概念。在分析计算时，为了使计算得到简化， 通常用等效电路代替原电路。所谓等效，是指结构、元件完全不同的两个电路其端 电压、电流关系相同，则相互等效的两部分电路可以相互代换，代换前的电路与代 换后的电路与外电路相连时，外电路的电流、电压等都是相等的。例如图2-5所示电 路图中，由于负载A与负载B的端电压和电流关系相同，因此，A与B可以相互代 换，代换后对外电路不造成影响。 图2-5等效电路 B