电工电子技术基础第二章直流电路分析 ppt课件
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【图文】精编中职中专《电工基础》第二章简单直流电路PPT课件
Pmax
E 4r
家里配电箱中的熔断丝熔断后，所有 其他的用电器都断电无法工作，请大家想 一想，熔断丝是以什么方式接入电路的？
串联方式
2.2
【学习目标】
电阻的串联
1.掌握电阻串联电路的特点。
2.学会用电阻串联电路的特点分析实际电路。 3.了解电阻串联电路的应用。
一.串联电路：
把两个或两个以上的电阻一个接一个依次连接 起来，就组成串联电路。
1.闭合电路 2.欧姆定律
外电路：如用电器， 导线等。 内电路：如电池灯等。
图 2-1 简单的闭合电路
闭合电路中的电流I，与电源电动势E成正比，与 电路的总电阻R+r（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。 用公式表示为：
E I rR
进一步作数学变换得：
E＝Ir+IR
由于IR＝U是外电路上的电压降（电源的端电压）， Ir＝U0是内电路上的电压降（内压降），
【例2】如下图所示电路中，电源电动势E＝6V， 内阻r＝0.5，R1＝2.5，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？
【课堂小结】 1.闭合电路欧姆定律。 2.电源的外特性。 3.负载获得最大功率条件。
【课堂练习】
教材41页
1.电源电动势为1.5V，内电阻为0.12， 外电路电阻为1.38，求电路中的电流和 端电压。 2.电动势为3.6V的电源，与8 的电阻接 成闭合电路，电源两极间的电压为3.2V， 求电源的内电阻。 3.有一简单闭合电路，当外电阻加倍时， 通过的电流减为原来的2/3，求内阻与外 阻的比值。
电阻串联及其等效电路
小 电阻串联越多，总电阻就越大。 知 当n个阻值相同的电阻串联时，其总电阻 识 Rn= R。
电工电子技术基础知识 ppt课件
真值表
A
0 1
F 1 0
ppt课件
i
R
b
9
a
2 电压
一、电压
（一）定义： 电场力把单位正电荷从一点移到另一点所 做的功。 （二）单位：
3
uab
dW dq
V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
1kV 10 V 10 mV
6
（三）实际方向：
由高电位端指向低电位端
ppt课件 10
R
电压的方向可用箭头表示,也可用字
电路：由电气器件或设备，按一定方式连接起 来，完成能量的传输、转换或信息的处理、传递。 组成：电源、负载和中间环节。
手电筒电路
ppt课件 3
ppt课件
4
电源是将其他形式的能量转化为电能的装置
负载是取用电能的装置，通常也称为用电器。
中间环节是传输、控制电能的装置。
ppt课件
5
二、电路的作用
1.电力系统中： 实现电能的传输、分配和转换。
•
U2
•
对称正弦量特点为： 频率相同、幅值相等、 1 U 2 U 2 0 U 相位互差120°的三相电压称 为对称正弦电压。 u1 u2 u3 0
三相交流电压出现正幅值（或相应零值)的顺序称为 相序。 在此相序为1-2-3-1称为顺相序。 在电力系统中一般用黄、 绿、红区别1、2、3三相。
ppt课件 40
F 0 0 0 1
（2）或逻辑（逻辑加） 决定一事件结果的诸条件中，只要有一个或一个 以上具备时，事件就会发生的逻辑关系。 真值表 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 F 0 1 1 1
逻辑函数式
FAB
ppt课件 41
《电工技术基础与技能》教学课件—第2章 直流电路
(+) ...
____
...... 3)器件上印有二极管符号
负板 (―)
4)较长的为正极，较短的为负极
观察法判别二极管正负极
oc
本章小结
• 1）电流所通过的路径称为电路。电路一般由电源、负载、 开关和连接导线四部分组成。电路分为通路、断路和短路 三种状态。
Q = 12 Rt
nu
2.3电阻及电阻器
2.3.1电阻与电阻定律 导体对电流的阻碍作用叫电阻
电阻和电阻器
上 —定材料制成的导体，电阻和它的长度成正比，和它的截面积成反比,
这个结论叫做电阻定律。R= S
几种常见材料的电阻率
材料名称 电阻率p/
材料名称
电阻率p/ Q，m
银 铜 铝 低碳钢 铂
1.65X10-8 1.75X10-8 2.83X10-8 1.3 X10-7 1.06 X10-7
28 _____________
般直流电路的分析
例题如图所示电路中，已知E1=3V,E2=15V, R1=3Q,R2=6Q,R3=2Q,试用戴维宁定理求通过R3的电流 及 R3两端电压U3。
电动势禺。
[ ? I = E1 + E2 = 2115 = 2 A R +R 3+6 US = UOC = E2 - IR2 = 15 - 2 X 6 = 3V
上的电压降S。
解：根据全电路欧姆定律
二 二 = / 丄 12/ IA
R + r (10 + 2)Q
■
\ Ur
负载两端电压 UR=IR=1AX10Q=10V
电源内阻上的电压降为Ur=lr=1AX2Q=2V
nu
2.4欧姆定律及其应用
电工电子技术直流电路PPT课件
2A
(1)两个电源共同作用电流
--
I 9 2 5A 3
(2)用欧姆定律计算电流I I U 9 3A R3
2. p48习题1-4
哪个答案正确?
R
+
+
+
5A
2Ω U
--
10V
--
R
10Ω U
--
34
我们为什么要学习
《电工电子技术》 这门课?
学习后续课程的需要
今后从事工程技术工作的需要
2
第2页/共115页
电工电子技术
课程性质:技术基础课 机械制造与自动化专业
紧密结合工程实际,学习电工、电子技术的基本理论、 基本知识和基本技能，为学习后续课程及从事工程技术 工作打下一定的基础
课程内容: 基础性与普遍性
在电流可能的两个实际方向中，任选一个作为标准
（参考），并用箭头标出。当电流I的实际方向与之相
同时， I为正值；反之，I是负值
13
第13页/共115页
一段电路电流的实际方向为未知
规定其参考方向如图示
I
I
实际方向
I＞0
实际方向
I＜0
规定的参考方向与实际方向相同， I＞0 反之， I＜0
结论
相对于电流的参考方向（标准），电流I是一个代数量 参考方向与代数量结合，即可确定电流的实际方向
17
第17页/共115页
三.电压、电流的关联参考方向
关联参考方向 电流的参考方向与电压降的参考方向
一致
A
I
+
A
I
+
U
U
--
--
B
B
非关联参考方向
2、直流电路
开路电压 UOC E
短路电流
I SC
E r
端电压与负载关系曲线
25
电工电子技术与应用
主题2 直流电路
§2-2 电阻器与欧姆定律
※欧姆定律
四、电阻的伏安特性曲线
电阻元件两端电压 U 与通过该电阻元件的电流 I 在关联参考方 向下的关系曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。
伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电阻称为线性电阻， 否则为非线性电阻。
叫作电阻的串联。
电阻串联电路主要特点： 1.电路中流过每个电阻的电流都相等
I1 I2 In
2.电路两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和
U U1 U2 Un
27
电工电子技术与应用
主题2
§2-3 电阻的连接
※电阻的串联
一、电阻串联基本特点
直流电路
3.电路两端的总电阻（等效电阻）等于各串联电阻之和
Ⅱ（K）、 Ⅲ（M）标注。 17
电工电子技术与应用
主题2 直流电路
§2-2 电阻器与欧姆定律
※认识电阻器
二、 电阻器的标注
2. 色标法 色标法是指用不同颜色表示不同数值的方法。
电阻 识读 18
电工电子技术与应用
主题2 直流电路
§2-2 电阻器与欧姆定律
※电阻器的主要参数
一、电阻与电阻率 1. 电阻 当电流通过金属导体时，定向移动的自由电子与金属正离子间发生 碰撞所产生的阻碍作用力称为电阻。 电阻定律：在一定温度下，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的 截面积成反比，还与导体的材料（表现为电阻率）有关，表达式为
13
电工电子技术与应用
主题2 直流电路
§2-2 电阻器与欧姆定律
※认识电阻器
电工基础知识直流电路知识ppt课件
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
直流电路知识教学内容（约70分钟）
7.电感(L)： 表明电路产生磁能力的物理量。单位：H（亨利）
电感有一种阻碍交流电变化的作用，称它为感抗。 XL=UL/IL
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
课程简介（约5分钟）
➢ 一、电工基础知识 ➢ 二、常用工具、用具、量具 ➢ 三、油气集输知识 ➢ 四、油气集输工艺流程 ➢ 五、油气集输工艺流程的绘制和识读 ➢ 六、离心泵
直流电路知识教学内容（约70分钟）
5.电功率(P) ：单位时间内电流所做的功，叫电功率。
单位：W
P=W/t=UIt/t=UI=U2/R
能量的转化
U：电压 ，V
R：电阻 ，Ω
I： 电流 ，A
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
方J向：：电正流电密荷度运A动/m的m方2向或负电荷运动的反方向 I：电流强度 A
单S位：：导A体k横A截m面A积 μmAm2
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
直流电路知识教学内容（约70分钟）
直流电路知识教学内容（约70分钟）
8.电容(C)：电容器储存电荷的能力。
任何两块金属导体，中间用不导电的绝缘材料隔开就形成了 一个电容器。
电工技术基础与技能ppt单元2 直流电路
注意：电压表一定要并联
知识拓展
400v以下为低压，1000v以上为高压。 测电笔只可用于低压，高压不可用。 强电指400v以下，36v以上；弱电指36v以下。 强电有生命危险，弱电一般无危险。
电动势
三、电动势 1、定义：在电源内部，非静电力把正电荷从负极搬 运到正极所做的功跟被搬运的电荷量的比值叫做电源 的电动势，用E表示。 W
B
也可用电压符号加下标来表 示电压方向，如 U AB 表示 该电压的方向是从A指向B。
电压的参考方向：进行电路分析时，假定电压的方向。 若计算出的电压值为正值，则表明电压的真实方向与 参考方向一致；计算出的电压值为负值，则表明电压 的真实方向与参考方向相反。
电压的测量
测量电压常用的仪表是电压表和万用表的电压挡。
使用最多的标注方法
电阻的标注
例 题
例：识别某四环电阻电阻： （棕绿红金）
解 ：第一位有效数字：1； 第二位有效数字：5； 第三位10的2次方（即100）； 第四位允许误差为5% 即阻值为：15〓100=1500Ω=1.5kΩ
新型电阻器
压敏电阻
湿敏电阻
光敏电阻
汽敏电阻
正温度热 敏电阻
负温度热 敏电阻
第二章 直流电路
学习内容 学习内容
电路的组成与电路模型 电路的基本物理量
基尔霍夫定律 电压源与电流源
电阻
欧姆定律及其应用
戴维宁定理
叠加定理
电路的组成与电路模型
观察与思考:
在装有声控节能开关的走廊里，我们一拍 手，灯就亮了，是谁在控制灯的亮灭？
电路的定义与组成
一、电路的定义与组成 电路就是电流通过的路径。它是由一些电气设备和元器 件按照一定方式连接而成的闭合回路
《电工电子技术基础》课件
利用叠加定理将多个电 源共同作用的电路分解 为单个电源作用的简单 电路，然后分别求解各 简单电路的响应，最后 将各响应叠加得出总响 应的方法。
03
电子元件与电路
电阻器
总结词
电阻器是电子电路中最常用的元件之一，用于限制电流。
详细描述
电阻器是一种电子元件，其作用是限制电流的流动。它的电 阻值可以通过调节其材料、长度和横截面积来改变。在电路 中，电阻器通常用于分压、限流和作为负载等。
《电工电子技术基础》PPT课 件
目 录
• 电工电子技术基础概述 • 电路分析基础 • 电子元件与电路 • 模拟电路基础 • 数字电路基础 • 电工电子技术的应用实例
01
电工电子技术基础概述
电工电子技术的发展历程
19世纪末至20世纪初
20世纪中期至晚期
电工电子技术的萌芽期，主要涉及直 流电机、发电机和变压器的发明和应 用。
领域。
自动化与控制
用于工业自动化、智能 家居、机器人等领域。
交通运输
用于电气机车、电动汽 车、航空电子等领域。
电工电子技术的基本概念
01
电压
电场中电势差，表示电场力做功的 能力。
电阻
表示导体对电流阻碍作用的物理量 。
03
02
电流
电荷在电场力作用下定向移动形成 的物理量。
电容
表示电容器容纳电荷能力的物理量 。
放大电路的性能 指标
衡量放大电路性能的指标包 括电压增益、电流增益、功 率增益、带宽、失真等。
滤波电路
• 总结词：滤波电路用于筛选信号中的特定频率成分，以便提取或消除特定频率的信号。
• 详细描述：滤波电路通过使用电感器和电容器等元件，根据频率特性对输入信号进行筛选。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。滤波电路广泛应用于音频处理、图像 处理和通信等领域。
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结点数 N=4 支路数 B=6
（取其中三个方程）
PPT课件
6
b
列电压方程
I2
abda :
I1
I6
E4 I6R6 I4 R4 I1R1
a I3 I4
R6
c
I5 bcdb :
0 I2R2 I5R5 I6R6
+E3
d R3
adca : I4R4 I5R5 E3 E4 I3R3
对每个结点有
I 0
3. 列写B-（N-1)个KVL电压
方程 对每个回路有
E U
4. 解联立方程组
PPT课件
5
I1 a
b I2
I6
R6
I3 I4
d
+E3
R3
列电流方程
结点a： I3 I4 I1
c 结点b： I1 I6 I2
I5
结点c： I2 I5 I3
结点d： I4 I6 I5
基本思路
对于包含B条支路N个节点的电路，若假 设任一节点作为参考节点，则其余N－1个节点 对于参考节点的电压称为节点电压。节点电压 是一组独立完备的电压变量。以节点电压作为 未知变量并按一定规则列写电路方程的方法称 为节点电压法。一旦解得各节点电压，根据 KVL可解出电路中所有的支路电压，再由电路 各元件的VCR关系可进一步求得各支路电流。
3、会用叠加定理、戴维宁定理求解复杂电路中的电压、电流、功率等。
PPT课件
1
对于简单电路，通过串、并联关系即可 求解。如：
R
R
R
+ E 2R 2R 2R 2R
-
PPT课件
+
- E 2R
2
对于复杂电路的分析求解（如下图）仅通过串、
并联无法求解，必须经过一定的解题方法，才能算出 结果。
如：桥式电路
I2
–
a
I2 R2
+ US2
–
b
（4） 功率分析
I3 R3
–I1–I2+I3=0 I1–0.6I2=130–117=13
解之得
I1=10 A I2= –5 A
0.6I2+24I3= 117
I3= 5 A
PU S1发=US1I1=13010=1300 W PU S2发=US2I2=117(–5)= –585 W
PPT课件
12
根据未知数的正负决定电流的实际方向。
支路电流法的优缺点 优点：支路电流法是电路分析中最基本的
方法之一。只要根据基尔霍夫定律、 欧姆定律列方程，就能得出结果。
缺点：电路中支路数多时，所需方程的个
数较多，求解不方便。
a
支路数 B=4
须列4个方程式
b
PPT课件
13
§2.2 节点电压法
1.
R3
独立节点数
US1 –
US2 –
n=2-1=1
b
节点a –I1–I2+I3=0
（2） KVL方程UR=US
独立回路数 b–n+1=2
R1I1–R2I2=US1–US2 R2I2+R3I3= US2
PPT课件
I1–0.6I2=13
0.6I2+24I3= 117
10
（3） 联立求解
I1 R1
+ US1
I1
I6
I3 I4
R6 I5
+-
E PPT课件
3
R3
3
§2.1支路§电2.流2 支法路电流法
支路电流法是在已知电路中所有电源和电阻参 数时，以支路电流为未知量，应用KCL和KVL ，列出与支路数目相等的独立方程组，联立求 解得出各支路电流，然后根据电路的要求，求 出其他待求量，如支路或元件上的电压、功率 等。它是分析、计算复杂电路最基本的方法之 未一知。数：各支路电流。
第 2 章 直流电路分析
学习目的：
§2.1 支路电流法 §2.2 节点电压法 §2.3 叠加定理 §2.4 戴维宁定理
1、掌握直流电路的分析方法：支路电流法、节点电压法、叠加定理、戴维 宁定理。
2、掌握电阻串、并联电路的特点及分压分流公式；会计算串、并联电路中 的电压、电流和等效电阻；能求解一些简单的混联电路。
解题思路：根据KCL定律，列节点电流方程； 根据KVL定律，列回路电压方程，然后联立求 解。
PPT课件
4
例1
I1 I3 I4
I2 I6
R6
+E3
R3
结点数 N=4 支路数 B=6
解题步骤：
1. 对每一支路假设一未
知电流（I1--I6）并标定电 流、电压的参考方向
2. 列写N-1个KCL电流方程
I5
PPT课件
14
节点电压法推导过程：
以图示电路为例，设④为参考节点，则①②
③点对④点的电压即为3个独立的节点电压，
分别设为
u1、u2、u3
PPT课件
15
对节点①②③，列写KCL方程：
i1 i2 is3 is1 0
d N=4 B=6
c : I4 I6 I3S 0
PPT课件
8
I1
a
I2 R2 Ux
R1
R4
b
E+ I5
I4 I6
_
R5
I3s c
电压方程：
abda : I1R1 I2R2 I5R5 E1 abca : I2 R2 I4 R4 U X
d
bcdb :
N=4 B=6
I4R4 I6R6 I5R5 0
结果：5个电流未知数 + 一个电压未知数 = 6个未知数
由6个方程求解。 PPT课件
9
例 已知图中，US1=130V， U
用支路电流法求各支路
a
电流及电压源各自发出 I1
I2
I3
的功率。 解 （1） KCL方程 I=0
R1
R2
1
+
+
2
I ~ I 电压、电流方程联立求得PPT课：件 1 6
7
支路中含有恒流源的情况
例2
支路电流未知数少一个：
I1
a I3
I2 R2 Ux
R1
R4
b
E+ I5
I4 I6
_
R5
I3s c
R6
I3 I3S
电流方程
是否能少列 一个方程?
a : I1 I2 I3S 0 b: I2 I4 I5 0
P发=715 W
验证功率守恒：
PR 1吸=R1I12=100 W PR 2吸=R2I22=15 W PR 3吸=R3I32=600 W
P吸=715 W
PPT课件
P发= P吸
11
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支路电流法小结
解题步骤
结论与引申
1 对每一支路假设 1. 假设未知数时，正方向可任意选择。
一未知电流
2. 原则上，有B个支路就设B个未知数。
（恒流源支路除外）
列电流方程： 2 对每个结点有
若电路有N个结点，
I1 I2 I3
I 0
则可以列出 (N-1) 个结点方程。
列电压方程： 3 对每个回路有
1. 未知数=B，已有(N-1)个结点方程，
需补足 B -（N -1）个方程。
2. 独立回路的选择：
E U
4 解联立方程组
#1 #2 #3 一般按网孔选择