第二讲 简单直流电路（课件）《电工技术基础》河北省（对口升学）专项复习

《电工技术基础》 简单直流电路 单元二 职教高考·电工技术基础 考纲要求 了 解 理解（熟悉） 掌 握 熟练掌握 电路的几种工作状；电阻的两种测量方法：伏安法和惠斯通电桥法。 每一种状态下电路中电流、电压和功率的计算；简单混联电路的分析和计算；电路中各点电位及两点间电压的分析和计算、测量方法。 部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律；电源最大输出功率；电阻串、并联的特点和应用。 复习建议：在本节的复习过程中，应熟练分析电阻串、并联电路并运用欧姆定律来解题。 职教高考·电工技术基础 。 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 单元二 电位的定义 电阻串联电路 电阻并联电路 电池的连接 电阻混联电路 电池的串联 电池的并联 电路中各点电位的计算 电位的计算步骤 电阻连接电路 欧姆定律 负载的运行状态 部分电路欧姆定律 全电路欧姆定律 电路的状态 满载 过载 轻载 电位的计算方法 电池的混联 通路（闭路） 开路（断路） 短路（捷路） 知识学习 一 部分电路欧姆定律 职教高考·电工技术基础 考点一：欧姆定律 导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比， 这就是部分电路欧姆定律。 部分电路定律： 1 部分电路欧姆定律 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 注意：（1）应用部分电路欧姆定律可以分析任意一段电路中电流与电压的关系，计算 其电流、电压和电阻的大小。 （ 2）部分电路欧姆定律强调的是某一段电路中的电流与电压的关系，或某电阻 两端的电压与流过该电阻的电流的关系。 （3）值得注意的是，通常情况下电路中电阻一旦确定，它的阻值就是定值，不 会因与它相关的电压或电流的变化而变化。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 电阻的伏安特性：一般把电阻两端电压U和通过电阻的电流I之间的对应变化关系, 称为 电阻的伏安特性，二者之间的变化关系曲线称为伏安特性曲线。 线性电阻的伏安特性是一条过原点的直线 非线性电阻的伏安特性是一条曲线 2 电阻的伏安特性 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 闭合电路欧姆定律 闭合电路欧姆定律： 闭合电路中的电流 ，与电源电动势 成正比，与电路的 总电阻 （内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，这就 是闭合电路欧姆定律。 1 闭合电路欧姆定律 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 即：电源的电动势等于内、外电路电压降之和。 V r E I S 如图所示，闭合电键 S，电路的电流为 I，端电压为 U，内电压为 U0。实验表明， 电源电动势等于端电压和内电压之和，即 IR＝U 是外电路上的电压降（也叫电源的端电压）。 Ir＝U0 是内电路上的电压降（也叫内压降）。 外电压（端电压）： 内电压： 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 外电阻R改变情况 电流I的变化 内电压U0的变化 端电压U的变化 增大R 减小I 减小U0 增大U 开路R ∞ 减为零I=0 减为零U0=0 最大U=E 减小R 增大I 增大U0 减小U 短路R=0 最大I= 最大U0=E 减为零U=0 依据原理 I= U0=Ir U=E-U0=E-Ir 2 端电压随外电阻的变化关系 端电压随外电阻的变化关系 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 最大功率输出定理： 当负载电阻R和电源内阻相等r时，电源输出功率最大（负载获得最大功率Pm）。 Pm = （ R = r ） 在分析、计算含电源在内的电路时应当运用闭合电路欧姆定律。它与部分电路欧姆定律的区别是需要考虑电动势内阻r的存在。 3 最大功率输出定理 知识学习 一 电路的三种状态 电路的工作状态通常有三种：通路（闭路）、断路（开路）和短路（捷路）。 闭合 灯亮 通路 打开 灯不亮 断路 短路 此时，电源提供的电流比正常通路时大许多倍，严重时，会烧毁电源和短路内的电气设备 电路中没有电流，负载不工作 电路中有电流通过，负载能正常工作 职教高考·电工技术基础 不允许！ 考点二：电路的状态 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 电气设备的额定值 职教高考·电工技术基础 考点三：负载的运行状态 电气设备或元器件所允许施加的最大电压。 额定电压 ---- 电气设备或元器件所允许施加的最大电流。 额定电流 ---- 在额定电压和额定电流下消耗的功率，即允许消耗的最大功率。 额定功率 ---- 电气设备的额定值 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 负载的运行状态 电气设备正好在其额定条件下正常运行的状态称为满（设备的效率高，使用寿命长，安全，可靠。） 满载： 电气设备在低于其额定条件下运行的状态称为轻载。 轻载： 电气设备在超过其额定条件下运行的状态称为过载，亦称超载。 （电气设备在这种状态下运行，降低使用寿命，造成设备的损坏。） 过载： 负载的运行状态 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 电阻串联电路 考点四：电阻连接电路 串联电路： 串联电路 1 把电阻一个接一个依次连接起来，就组成串联电路。 电路图： 电阻的串联 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 串联电路的特点 2 （1）串联电路中各处的电流相等； I1＝I2＝I3＝…＝In ＝ I （2）电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 U＝U1+ U2+ U3+…+ Un 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 串联电路的重要性质 3 （1）串联电路的总电阻 R＝R1+ R2+ R3+…+ Rn 电路的总电阻等于各串联电阻之和。 结论： （2）串联电路的电压分配 电路的总电阻等于各串联电阻之和。 结论： 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 （3）串联电路的功率分配 串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。 结论： 注意： 当两个电阻 R1、R2串联时， 则有分压公式 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 串联电路的应用 4 电阻串联电路的应用非常广泛。在工程上，常利用几个电阻串联构成分压器，使同一电源能供给不同电压。 分压器 如图所示：（1）利用串联电阻的方法来限制、调节电路中的电流，常用的有电子电路中的 二极管限流电阻； （2）利用小阻值的电阻串联来获得较大电阻；利用串联电阻的方法来 扩大电压 表的量程等等。 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 A μ 如图所示，U 为改装后所能测量的电压， Ig 为电流表的满偏电流，Rg 为电流表的电阻， R 为分压电阻。 R = = - 利用串联电阻的方法来扩大电压表的量程 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 电阻并联电路 并联电路 1 并联电路： 把几个电阻并列地连接起来，就组成并联电路。 电路图： 　电阻的并联 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 职教高考·电工技术基础 并联电路的特点 2 知识学习 一 （1）并联电路中各个电阻两端的电压相同 ； U＝U1＝U2＝U3＝…＝Un （2）电阻并联电路总电流等于各支路电流之和 。 I＝I1 + I2 + I3 +… + In 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 并联电路的重要性质 3 （1）并联电路的总电阻 并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。 结论： 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 （2）并联电路的电流分配 并联电路中通过各个电阻的电流与它的阻值成反比。 结论： 注意： 当两个电阻 R1、R2并联时， 则有分流公式 R1I1 = R2I2 = ··· = RnIn = RI = U 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 （3）并联电路的功率分配 并联电路中各电阻消耗的功率与各电阻的阻值成反比。 结论： R1P1 = R2P2 = ··· = RnPn = RP = U 2 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 并联电路的应用 4 R g R ↑ + – 电阻并联电路的应用非常广泛。在工程上，常利用并联电阻的分流作用来扩大电流表的量程；实际上凡是额定电压相同的用电器几乎都采用并联，如各种电动机、各种照明灯具都采用并联，这样既可以保证用电器在额定电压下正常工作，又能在断开或闭合某个用电器时，不影响其他用电器的正常工作；利用大阻值的电阻并联来获得较小电阻等等。 如图所示，I 为改装后所能测量的电流， Ig 为电流表的满偏电流，Rg 为电流表的电阻， R 为分流电阻。 R = 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 电阻混联电路 混联电路 1 混联电路： 既有电阻的串联又有电阻的并联电路，称为混联电路。 电路图： 电阻混联电路 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 混联电路的分析 2 分析混联电路的关键： 将串联、并联关系不易看清的电路加以改画（使所画电路的串、并联关系清晰），按电阻串联/并联，逐一将电路化简。 混联电路的等效变换可采用两种方法： （1）利用电流的流向及电流的分、合，画出等效电路图。 （2）利用电路中各等电位点分析电路，画出等效电路图。 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 混联电路的计算步骤 3 (1) 首先对电路进行等效变换,也就是把不容易看清串、并联关系 的电路,整理、简化成容易看清串、并联关系的电路(整理电 路过程中绝不能把原来的连接关系搞错); (2) 先计算各电阻串联和并联的等效电阻,再计算电路的总的等效 电阻; (3) 由电路的总的等效电阻和电路的端电压计算电路的总电流; (4) 根据电阻串联的分压关系和电阻并联的分流关系,逐步推算出 各部分的电压和电流。 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况。 职教高考·电工技术基础 知识学习 一 考点五：电池的连接 电池的串联 1 电池的串联 电池的串联： 把第一个电池的负极和第二个电池的正极相连接，再把第二个电池的负极和第三个电池的正极相连接，这样依次连接下去就组成了串联电池组。 电路图： 串联电池组 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 串联电池的特点 2 （1）串联电池组电动势等于单个电池电动势之和； E串  nE （2）串联电池组内阻等于单个电池内阻之和。 r串 n R0 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 电池串联适用情况及注意事项 3 利用电池串联可以输出较高的电动势。当用电器所要求的额定电压高于单个电池电动势时，可以用串联电池组供电。 （1）用电器的额定电流必须小于电池允许通过的最大电流； （2）注意电池极性连接正确。 注意： 适用情况： 在电路图中，用国家统一规定的图形符号来表示电路组成的元器件和连接情况 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 电池的并联 1 电池的并联 电池的并联： 把第一个电池的负极和第二个电池的正极相连接，再把第二个电池的负极和第三个电池的正极相连接，这样依次连接下去就组成了串联电池组。 电路图： 并联电池组 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 并联电池的特点 2 （1）并联电池组电动势等于单个电池的电动势； （2）并联电池组内阻等于单个电池内阻的𝟏/𝒏。 E并  E r并 R0 /n 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 电池并联适用情况及注意事项 3 多个电池并联后，输出电动势不变，输出电流增大。所以，当用电器的额定电流大于单个电池额定电流时，可用并联电池组供电。 （1）单个电池的电动势应满足用电器额定电压的要求； （2）注意电池极性连接正确。 注意： 适用情况： 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 电池的混联 1 电池的混联 电池的混联： 把几个串联电池组再并联起来组成的电池组，叫做混联电池组。 电路图： 混联电池组 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 电池混联适用情况及注意事项 2 当用电器的额定电压、额定电流均高于单个电池时，应当采用混联电池组来供电。 适用情况： 应用电池串联、并联关系一步步进行分析。分析方法类似于混联电路的分析。 注意： 知识学习 一 职教高考·电工技术基础 电池串、并联小结 串联电池组 并联电池组 电动势E 总内阻R 总电流I 知识学习 一 电位 1 电位 职教高考·电工技术基础 考点六：电路中各点电位的计算 电 位： 电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压。 用字母V表示。 符 号： 国际单位： 电位的单位也是伏〔特〕。 规定参考点的电位为零。 注 意： 电压定义。 知识学习 一 电位参考点（即零电位点） 2 电位参考点：在电路中选定某一点 A 为电位参考点，就是规定该点的电位为零, 即 VA = 0。 职教高考·电工技术基础 电位参考点的选择方法是： 　 (1)在工程中常选大地作为电位参考点； (2)在电子线路中,常选一条特定的公共线或机壳作为电位参考点。 　　 在电路中通常用符号“ ⊥ ”标出电位参考点。 注 意： 规定电压的方向由高电位指向低电位。 知识学习 一 电路中各点电位的计算方法 3 职教高考·电工技术基础 1．确定零电位点。 2．标出电路中的电流方向，确定电路中各元件两端电压的正、负极。 3．从待求点通过一定的路径绕到零电位点，则该点的电位等于此路径上全部电压降 的代数和。如果在绕行过程中从元件的正极到负极，此电压便为正的，反之，从 元件的负极到正极，此电压则为负。 巩固练习 二 在不含电源的一段电路中，能反映电流与这段电路两端的电压及电阻关系的是 ( )。 A.全电路欧姆定律 B.楞次定律 C.电磁定律 D.部分电路欧姆定律 【解题分析】本题主要考核部分电路欧姆定律。 D 职教高考·电工技术基础 巩固练习 二 有一直流电源的内阻为0.1Ω，当输入电流为10A时，端电压为22V，则电源的电动势为 ( )。 A.21V B.22V C.23 D.24V C 【解题分析】本题主要考核闭合电路欧姆定律。（E=U+Ir=22V+1V=23V） 职教高考·电工技术基础 巩固练习 二 3. 用电压表测得电源端电压为电源电动势，说明（ ）； 用电压表测得电源端电压为零，这说明（ ）。 A.外电路断路 B.外短路短路 C.电源内阻为零 D.无法判断 【解题分析】本题主要考查电路的状态。（断路：U=E；短路：U=0） 职教高考·电工技术基础 A B 巩固练习 二 职教高考·电工技术基础 用一只额定值为“110V/100W”的电灯和一只额定值为“110V/40W” 的电灯串联后接到220V的电源上，则（ ）。 A.40W电灯较亮 B.40W电灯的灯丝烧毁 C.100W电灯的灯丝烧毁 D.最终100W电灯端电压为0V 【解题分析】本题主要考查电阻串联电路。 两灯额定电压相等，由公式P=得R1:R2=P2:P1=2:5，两灯串联分压： U1:U2=R1:R2=2:5，计算出U1≈63V，U2≈157V，第二只灯的实际电压超 过其额定电压，会烧毁，另一只灯也将处于断路状态。 BD 巩固练习 二 职教高考·电工技术基础 R1和R2为两个并联电阻，已知R1=2R2，且R2上消耗的功率为1W，则 R1上消耗的 功率为( ) . A.2W B.1W C.4W D.0.5W 【解题分析】本题主要考查电阻并联电路。 由题意知： P2==1W P1== =P2=0.5W D 巩固练习 二 如图所示电路，三个电阻的阻值均为6Ω，则等效电阻RAB为 。 【解题分析】本题主要考查电阻连接电路。先画等效电路图，分析出三个电阻 为并联，再计算并联总电阻。 2Ω 职教高考·电工技术基础 巩固练习 二 7. 如图所示电路，已知U=18V，I=0.3A，则IS等于( )。 A.0.9A B.1.2A C. 1.5 A D.1.8A 【解题分析】 本题主要考查并联电路的分流。 IS=+I=+0.3A=0.9A A 职教高考·电工技术基础 巩固练习 二 如图所示,电压表量程扩大的方法是串联分压电阻Rv。已知U0是电压表的最大量程，U是扩大后的量程，R0是电压表的内阻，RL是被测电阻。则RV的值是（ ）。 A.（ -1 ）R0 B. （ 1- ）R0 C. （ -1 ）RL D. （ 1- ）RL 【解题分析】本题主要考查电表的改装。 RV = = R0 =（-1）R0 A 职教高考·电工技术基础 巩固练习 二 职教高考·电工技术基础 有一个电流表，其内阻Rg=360Ω，现在要将它的量程扩大为原来的10倍，则应 ( )。 A. 用36Ω的电阻与电流表串联 B. 用36Ω的电阻与电流表并联 C. 用40Ω的电阻与电流表串联 D. 用40Ω的电阻与电流表并联 【解题分析】本题主要考查电表的改装，扩大电流量程。 R = = 40Ω D 巩固练习 二 10. 如图所示为某电子设备的等效电路，则ab两端的等效电阻为（ ）。 A. 14Ω B. 17Ω C. 7Ω D. 3.5Ω 【解题分析】本题主要考查电路的等效变换。 Rab=（4 Ω //4 Ω +10 Ω //10 Ω ）//7 Ω =3.5 Ω D 职教高考·电工技术基础 巩固练习 二 职教高考·电工技术基础 11. 如图所示部分电路，A点的电位是（ ）。 A. 5V B. 10V C. -5V D. -10V 【解题分析】本题主要考查电位的计算。 先计算出三个电阻中的电流：I==0.5 A，再算出36电阻上 分压为：18V，则A点电位为：-23V+18V=-5V。 C 巩固练习 二 职教高考·电工技术基础 12. 如图所示电路，电阻R=（ ）Ω。（电源内阻不计） A. 12 B. 8 C. 7 D. 2 【解题分析】本题主要考查电位的计算，通过电位计算可以求出电阻。 A 感谢观看 职教高考·电工技术基础 $