第六讲 电池串并联和负载最大功率（课件）《电工技术基础与技能）高教版·第3版

6.电池的串并联 负载最大功率 《电工技术基础与技能》高教版·第3版 电工技术基础与技能 1 一 三 【电池的串联】 【电池的混联】 目录 CONTENTS 电工技术基础与技能 【电池的并联】 二 四 【负载最大功率】 2 电工技术基础与技能 一、电池的串联 1.连接方法 将一种电池的负极与一种另一种电池的正极相接，这个电池的负极再与一种电池的正极相接； 第一种电池的正极就是这个电池组的正极，最终一种电池的负极就是这个电池组的负极。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3 电工技术基础与技能 2.总电动势 （E1、E2、E3、En为各个电池的电动势） 假如n个电池的电动势相同，即 则总电动势为 E=nE1 3.内阻 ( R1、R2、 R3、Rn年为n个电池的内阻) 假如n个电池的内阻相，则总电阻 R0=nR1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 4 电工技术基础与技能 4.供给的电流 串联电池组与负载电阻R构成闭合回路时 串联电池组注意问题： ·串联电池组所供给的电流，不能超出每个电池的额定电流。 ·在连接串联电池组时，要注意电池的极性，不能反接。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 5 电工技术基础与技能 二、电源的并联 1.连接方法 把全部电池的正极连接在一起，成为电池组的正极；把全部电池的负极连接在一起，成为电池组的负极。 2.总电动势 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 6 电工技术基础与技能 3.电池组的电流 Ro1为单个电池的内阻，n为并联电池的个数 (I1、I2、I3、In分别为各个电池的额定电流) 4.总内阻 1.电池在并联时，各个电池的电动势要相等，不然电动势高的电池，将向电动势低的电池供电，虽然没有接通外电路，在电池组内部也要形成一种环流。 2.并联电池的内阻要相等，不然内阻小的电池供电电流将很大。 3.新旧电池不要并联使用。 并联电池应注意问题： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 7 电工技术基础与技能 三、电源的混联 连接方法： 将几种电池串联，构成串联电池组， 再把几组串联电池组并联起来，就是混联电池组。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 8 电工技术基础与技能 四、负载获得最大功率的条件 1.负载电阻R的大小与各功率之间的关系 ①闭合电路中的功率平衡关系式成立，即电源产生的功率等于负载获得的功率与电源内部消耗的功率之和。 ②闭合电路中，当电源电动势E和内阻r固定时，负载获得的功率与负载电阻R的大小有关。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 9 电工技术基础与技能 2.负载获得最大功率的条件 负载获得最大功率条件：当电源给定而负载可变时，负载电阻R和电源内阻r相等时，负载能够从电源中获得最大功率。最大功率为： 负载功率随电阻变化的曲线 小知识：获得最大功率时，由于R＝r，所以负载上和内阻上消耗的功率相等，这时电源的效率不高，只有50%。在电子技术中，有些电路主要考虑负载获得最大功率，效率高低是次要问题，因而电路总是工作在R＝r附近，这种工作状态一般称为“阻抗匹配状态”。而在电力系统中，希望尽可能减少内部损失，提高供电效率，故要求R》r。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 10 电工技术基础与技能 1.有一电池组由三个电池串联而成，三个电池的电动势分别为E＝1.5V，E=1.3V,E=1.2V,内阻R1=0.2Ω， R2=0.3Ω，R3=0.1Ω。若把电池组接在电阻R=5Ω的电路上，试求电路中的电流是多少？ 课堂练习 解： 电池组总电动势 E=E1+E2+E3=1.5V+1.3V+1.2V=4V 电池组的总内阻为 R0=R1+R2+R3=0.2Ω+0.3Ω+0.1Ω=0.6Ω 电路中的电流为I=E/（R0+R）=4/（0.6+5）=0.71A 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 11 电工技术基础与技能 课堂练习 2.电池组的内阻压降为0.06V，端电压为1.4V，负载电阻R＝2.4欧。试求每个电池的电动势和内阻。 解：负载电流 电池组的总内阻为 每个电池的内阻为 电池组的电动势为 E=U+U0=1.44+0.06=1.5V 每个电池的电动势为E1=E2=E3=E4=E5=1.5V 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 12 电工技术基础与技能 课堂练习 3.如下图所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝0.5Ω，R1＝2.5Ω，R2为变阻器，要使变阻器获得功率最大，R2应为多大？R2获得的最大功率是多少？ 解：要使获得最大功率 此时， 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 13 电工技术基础与技能 感谢观看 14 $$