1.1.3 电路的基本元件（课件）-《电工电子技术基础与应用》同步教学（航空工业出版社）

电工电子技术基础与应用 目录 项目1 直流电路 项目2 正弦交流电路 项目3 变压器与三相异步电动机 项目4 二极管及其应用 项目5 三极管及其应用 项目6 逻辑门电路与组合逻辑电路 项目7 触发器与时序逻辑电路 直流电路 项目1 3 在使用电能时，需要用导线将电源和用电设备合理地连接起来，组成电路，才能使电流在用电设备中做功或进行信号的转换和传递。电力、电子、通信、计算机和自动化等学科都是建立在电路理论基础上的。 根据电路中电流性质的不同，电路可分为直流电路和交流电路。其中，直流电路是指电流的大小和方向都不随时间变化的电路，它是电路最基本的形式。直流电路中的一些规律在交流电路中也同样适用。 本项目主要介绍电路的基本知识以及直流电路的分析与测量方法。 项目导读 项目导读 4 学习目标 知识目标  能够正确、熟练地使用数字万用表  能够正确测量电路的基本物理量  能够正确测量电路基本元件的伏安特性  能够通过试验来验证基尔霍夫定律和叠加定理 技能目标  树立勇于探索、追求真理的职业精神  养成坚持不懈、刻苦钻研的工作作风 素质目标  了解电路的组成  掌握电路基本物理量的计算和测量方法  掌握电路基本元件的特性和分析方法  掌握直流电路常用的分析方法 目录 任务1.1 掌握电路的基本知识 任务1.2 分析与测量直流电路 任务1.1 掌握电路的基本知识 任务引入 白炽灯曾是人们普遍使用的一种灯具，它是将灯丝通电，加热到白炽状态，利用灯丝的热辐射发出可见光，以此来实现照明的。在使用白炽灯进行照明时，常会遇到这样的情况：当电网中突然接入大功率负载时，电网电压便会出现较大的波动，此时白炽灯会突然变暗；当电网电压恢复正常后，白炽灯又会恢复为原来的亮度。这是因为白炽灯的灯丝是一种电阻，其两端电压的变化会使通过其内部的电流发生变化。 请选择合适的工具和器材，对电阻的伏安特性进行测试。本任务的知识与技能要求如下表所示。 任务引入 任务内容 掌握电路的基本知识 学习程度 识记 理解 应用 学习任务 电路的组成 ●     电路的基本物理量   ●   电路的基本元件   ●   实训任务 测试电阻的伏安特性     ● 自我勉励 学习目标 任务工单 学生领取任务工单（详见教材），并完成工单内容。 1．知识准备 3．任务实施 2．工具和器材准备 4．任务评价 10 线性电阻在电路中的图形符号如右图所示。线性电阻两端的电压与通过其内部的电流成正比，即 或 相关知识 1.1.3 电路的基本元件 1．电阻 电阻是一种耗能元件，用R表示，其物理量的单位为欧（Ω）。电阻可分为线性电阻和非线性电阻两种，它们的特性有所不同。 相关知识 这种电压与电流的关系称为欧姆定律。其中，线性电阻是一个与电压和电流无关的常数，其伏安特性曲线（即电压与电流的关系曲线）是一条通过原点的直线，如右图所示。 非线性电阻在电路中的图形符号左图所示。非线性电阻不遵循欧姆定律，其两端的电压与通过其内部的电流不成正比关系。非线性电阻不是一个常数，它随电压和电流的变化而变化，其伏安特性曲线是一条通过原点的曲线。 相关知识 1）电阻的串联 将若干个元件依次首尾相连地接在电路中，这样的连接方式称为串联。电阻的串联如右图所示。 电阻的串联电路具有以下特点。 两个电阻串联，每个电阻都从总电压处分得一部分电压，所分得的电压与自身的电阻成正比，即电阻越大，所分得的电压就越多，这就是串联电路的分压规律。利用这一规律可以通过串联电阻来增大电压表的量程。 （1）电路的总电流等于通过各电阻内部的电流，即 （2）电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，即 （3）电路的总电阻等于各电阻的阻值之和，即 相关知识 点拨 实际上，电压表都是在灵敏电流计上串联适当的分压电阻制成的，串联多个电阻就可以制成多量程电压表，数字万用表就是一个典型的应用实例。 相关知识 2）电阻的并联 将电路中元件的始端与始端、末端与末端并接在电路中，这样的连接方式称为并联。电阻的并联如右图所示。 电阻的并联电路具有以下特点。 两个电阻并联，每个电阻都从总电流处分得一部分电流，所分得的电流与自身的电阻成反比，即电阻越大，所分得的电流就越小，这就是并联电路的分流规律。利用这一规律可以通过并联电阻来增大电流表的量程。 （1）各支路的电压相等，且等于并联电路的总电压，即 （2）电路的总电流等于各支路的电流之和，即 （3）电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即 相关知识 点拨 对于电流表，由于在使用时必须将其串联在电路中，因此其内阻越小越好，这样就可以忽略电流表在电路中的分压作用；对于电压表，由于在使用时必须将其并联在电路中，因此其内阻越大越好，这样