4.1串并联直流电路(课件）-《电工基础》同步教学（广东高等教育出版社）

第四章 复杂直流电路的分析 第1节 串并联直流电路 第2节 基尔霍夫定律 *第3节 戴维南定理 通过本章的学习，您将学会复杂直流电路的分析计算： （1）了解串并联的实际应用，熟悉串并联连接的判别方法，能判断3只及以下电阻的连接方式。 （2）理解等效的概念，会计算串并联等效电阻。 （3）理解串并联电路、基尔霍夫定律、电源等效化简方法，能将3只及以下电阻串并联电路、双网孔电路化简为基本直流电路进行计算。 （4）掌握3只及以下电阻串并联电路、双网孔电路中电压、电流的测量技能。 *（5）了解电压源与电流源的等效变换方法。 *（6）了解戴维南定理。 第 1 节 串并联直流电路 第1节 串并联直流电路 一、串联与并联 串联：两个或两个以上的电阻依次首尾相连，没有分支。 并联：两个或两个以上的电阻首首相接，尾尾相连，分别接成两个不同的点。 图4-1 图4-2 电阻两端其实不分首尾，指定了其中一端为首，另一端就是尾。相串联的电阻只能一端首尾相接，且该处不得有分支。假若两只电阻的一端首尾相连后，同时另一端又首尾相联的话，就属于并联，而不是串联。首尾相连的那端如果有分支，也不属于串联。 第1节 串并联直流电路 区分串联与并联：同点标注 将同一点（包括导线的两端）标注为一个字母，经过一个元件后标注为另一个字母。 如果两个电阻两端中有一个字母相同，另一个字母不同，且相同字母处无分支，则为串联。 如果两个电阻两端中两个字母均相同，为并联。 一、串联与并联 图4-3中R1与R2属串联连接的是（ ），并联连接的是（ ）。 【例4-1】 图4-3 （a） （b） 做 一 做 【例4-2】 图4-4中R1与R2属串联连接的是（ ），并联连接的是（ ）。 （a） （b） （c） （d） 图4-4 做 一 做 串并联并不只是在电阻之间存在，只要是两个器件的连接方式符合上述要求都可以称为串联或并联,如图3-7、3-8中电池的顺串、反串就属于电池的串联。生活中常见的串并联例子很多，比如家庭电路中灯泡与开关串联，各电器间并联等，在后续的内容中会详细介绍。 小 提 示 观察图4-5中R1与R2的连接方式，属串联连接的是（ ），并联连接的是（ ）。 （a） （b） （c） （d） 图4-5 第1节 串并联直流电路 二、串联电路分析 串联电路中，通过任意元件的电流都相等 串联电路中，总电压等于各电阻上电压之和 串联电路中电阻分得的电压高低与电阻的大小成正比，串联电路具有分压的作用 串联电路中功率的分配与电阻成正比 图4-6 两电阻串联连接，R1=20，R2=30，想一想：（1）R1、R2流过的电流I1、I2哪个大？（2）R1、R2两端的电压U1、U2哪个大？（3）R1、R2各自消耗的功率P1、P2哪个大？ 如图4-7所示电路中，总电压为U=6V，总电流I=0.02A，求（1）R1、R2流过的电流I1、I2；（2）R1、R2两端的电压U1、U2；（3）R1、R2各自消耗的功率P1、P2。 【例4-3】 图4-7 做 一 做 两电阻串联连接，R1=20，R2=30，两端电压为5V，求：（1）R1、R2流过的电流I1、I2；（2）R1、R2两端的电压U1、U2；（3）R1、R2各自消耗的功率P1、P2。 验证“想一想”的答案是否正确。 第1节 串并联直流电路 二、串联电路分析 将右图（a）虚线框中所示的电路用一个电阻来代替，如右图（b）虚线框中所示，保证其对虚线框外的电路产生的U、I、P不变，我们就认为（a）图中虚线框内的电路与（b）图中虚线框内的电路对框外电路而言效果是相同的，即所谓等效。 根据等效原则，可以推导出串联电路的等效电阻等于各个电阻之和。即： 图4-8 （a） （b） 十只同为100Ω的电阻串联连接，其等效阻值是多少？ 图4-9（a）中，E=6V，求串联电路的总电流 I 和总电压U。 【例4-4】 图4-9（a） 做 一 做 两电阻串联连接，R1=20，R2=30，接在E=5V的电源上，求串联电路的总电流I和总电压U。 练 一 练 小 提 示 串联电路的分析计算关键在于等效化简。先将串联的若干个电阻等效成一个电阻，使电路化简成的基本直流电路，计算出串联电路的总电压和总电流，然后再根据串联电路的电压、电流和功率分配关系，计算出各电阻的分电压、分电流和各