内容正文:
《汽车电工电子基础》 高教版
同步精品课程——中职专业课
学习任务5
负载的连接
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知识目标 1.能叙述串联电路与并联电路的特点。
2.能理解负载串联分压、并联分流的作用。
3.掌握串联电路、并联电路的计算方法。
4.初步建立起分析串并联电路的能力。
教学目标
加工工表明
导入情景
任务引入
负载的连接有串联、并联两种形式。在电学仪表中常用串联电路来扩大电压表的量程,用并联电路来扩大电流表的量程。当一条电路上的电流过大,用电器承受不了时,人们常用分流的办法来解决这个问题。通过本任务的学习,使学生能够掌握负载串联、并联电路的性质和作用,并且对汽车电气设备或电气系统的电路连接形式建立比较全面的认识。
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新知学习
任务准备
一、负载的串联
在电路中,负载依次连接,中间没有分岔支路的连接方式称为负载的串联,如图5-1所示。
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二、负载的并联
在电路中将几个负载的一端共同连接在电路的一个点上。把它们的另一端共同连接在另点上,这种连接方式称为负载的并联,如图5-2所示。
三、混联电路
既有串联又有并联的电路称为混联电路,如图5-3所示。
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本任务需要准备的实训设备及数量见表5-1。
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任务实施
一、串联电路
1.按图5-4所示连接电路,然后合上开关。
2.运行电路并将观寨到的现象填人表5-2。
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在串联电路中,电流只有一个回路,所以当串联电路发生断路时,电路中没有电流。
3.用数字式万用表分别测量电阻R1、R2、R3的阻值,将测量结果填人表5-3。
4.如图5-5所示,把R1、R2、R3串联连接,并测量出它们申联后的等效电阻,即A,B之间的电阻R,=?并将测量结果填人表5-3。
5.根据以上测量数据,计算R1+R2+R3=
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6.小组讨论
(1)比较RAB与R1、R2、R3的大小。
(2)比较串联后的等效电阻RAB与R1+R2+R3的大小。
结论:
(1)当2个或2个以上的电阻串联时,串联后的总电阻(等效电阻)值大于串联电阻中的任何一个电阻。
(2)串联电阻可增加电路总电阻。
(3)当2个或2个以上的电阻(R1,R2, …Rn)串联时,串联后的总电阻(等效电阻)值(R)可用下列公式求出:
R=R1+R2+...+Rn
即:电阻串联连接时,串联后的等效电阻等于串联电路各电阻阻值之和。
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7.按图5-6所示连接电路,合上开关。然后如图所示分别测量E、UR1,UR2,UR3,的电压,并将测量结果“四舍五人”取整数后填人表5-4。
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8.根据以上测量数据,计算:
(1)UR3+UR2+UR1=
(2)R1:R2:R3=
(3)UR1:UR2:UR3=
9.小组讨论:
(1)比较电源电压E与UR3+UR2+UR1的大小。
(2)分析R1:R2:R3与UR1:UR2:UR3的关系。
结论:
(1)在串联电路中各个串联负载分担一部分电源电压。
(2)各串联负载电压之和等于电源电压。
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(3)在串联电路中,各个负载上的电压与它的电阻值成正比。电源电压被分配到各个负载上,阻值大的负载分得的电压大,阻值小的负载分得的电压小。串联电路的这种作用称为分压作用,因此,串联电路又称分压电路。
10.按图5-7所示连接电路,合上开关,然后如图所示分别测量通过L2,L3的电流I1、I2,以及电源流出的电流I0和返回电源的电流I3,并将测量结果填入表5-5。
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11.根据以上测量数据,比较I0、I1、I2、I3之间的大小。
结论:
(1)串联电路中流经各负载电阻的电流相同。
(2)流经各负载的电流等于从电源流出的电流。
(3)串联电路电流处处相等,即:I0=I1=I2=...=In。
串联电路电流处处相同,如同一条河流只有一条水道一样,如图5-8所示,流经A点、B点、C点的水流量都相同。
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12.按图5-9所示连接电路,然后合上开关。
13.用万用表测量电流I,并将测量结果填人表5-6。
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14.小组讨论
(1)比较表5-6中的电流I与表5-5中的电流I0大小。
(2)比较图5-7与图5-9中灯泡L2的亮度。
结论:利用串联负载的方法,可以限制和调节电路中电流的大小,所以串联电路还有限流作用。
例5.1 电路如图5-10所示,已知R1=4Ω,R2=8 Ω,R3=18 Ω,,电压U=120V。求电路总的等效电阻R,通过电路的电流I,电阻R1、R2、R3的电压U1、U2、U3。
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二、串联电路的分压作用
如果电路两端的电压大于用电器所允许的最大电压,则用电器不能直接接入电路中使用,此时可以在电路中串联一个合适的电阻来分担一部分电压,让用电器恰好得到它所能承受的电压。串联电路的这种作用称为分压