电工基础全册配套最完整精品课件.ppt

1、电工基础全册配套最电工基础全册配套最 完整精品课件完整精品课件 绪绪 论论 绪论绪论 一、电能的应用一、电能的应用 尽管电路的功能繁多，但从总体来说主要有两个方面：尽管电路的功能繁多，但从总体来说主要有两个方面： 一是进行能量的传输、分配和转换；一是进行能量的传输、分配和转换； 二是进行信息的传递、处理和运算。二是进行信息的传递、处理和运算。 因此电能在现代工业、农业、科学技术以及国民经济等因此电能在现代工业、农业、科学技术以及国民经济等 各个领域有着广泛的应用。各个领域有着广泛的应用。 二、电能的优越性二、电能的优越性 1便于转换；便于转换； 2便于输送和分配；便于输送和分配； 3便于控制。

2、便于控制。 三、学习本课程的要求三、学习本课程的要求 1抓住概念、理解记忆、加强实践、掌握理论。抓住概念、理解记忆、加强实践、掌握理论。 2勤于思考、认真解题、灵活运用、多做练习。勤于思考、认真解题、灵活运用、多做练习。 3重视实验、巩固知识。重视实验、巩固知识。 THANKS 谢谢聆听 第第 1 1 章章 电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律 霍邱县陈埠职业高级中学霍邱县陈埠职业高级中学 第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律 教学难点：教学难点： 1了解电路的三种工作状态特点。了解电路的三种工作状态特点。 2理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的理

3、解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的 概念。概念。 教学重点：教学重点： 1. 了解电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、了解电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、 电流、功率等概念。电流、功率等概念。 2掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。 3掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律，了解电阻与温掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律，了解电阻与温 度的关系。度的关系。 序号序号内容内容 学时学时 1 绪论绪论 0.5 2 第一节第一节 电路电路 1 3 第二节第二节 电流和电压电流和电压 4 第三节第三节 电阻电阻 1 5 第四节第四节

4、 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律 6 第五节第五节 电能和电功率电能和电功率 1.5 7 本章小结本章小结 8 本章总学时本章总学时4 学时分配：学时分配： 第一章电路的基本概念和基本定律第一章电路的基本概念和基本定律 第一节电路第一节电路 第二节电流和电压第二节电流和电压 第三节电阻第三节电阻 第四节部分电路欧姆定律第四节部分电路欧姆定律 第五节电能和电功率第五节电能和电功率 本章小结本章小结 第一节电路第一节电路 一、电路的基本组成一、电路的基本组成 二、电路模型二、电路模型(电路图电路图) 一、电路的基本组成一、电路的基本组成 动画动画 M1-1电路的状态电路的状态 1什么是电路什么是

5、电路 电路是由各种元器件电路是由各种元器件(或电工设备或电工设备)按一定方式连接起来按一定方式连接起来 的总体，为电流的流通提供了路径。的总体，为电流的流通提供了路径。 2电路的基本组成电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分：电路的基本组成包括以下四个部分： (1)电源电源(供能元件供能元件)： 为电路提供电能的设备和器件为电路提供电能的设备和器件 (如电池、发电机等如电池、发电机等)。 图图1-1简单的直流电路简单的直流电路 (2)负载负载(耗能元件耗能元件): 使用使用(消耗消耗)电能的设备和器电能的设备和器 件件(如灯泡等用电器如灯泡等用电器)。 控制电路工作状态的器件或设备控制

6、电路工作状态的器件或设备(如如 开关等开关等)。 将电器设备和元器件按一定方式连接将电器设备和元器件按一定方式连接 起来起来(如各种铜、铝电缆线等如各种铜、铝电缆线等)。 (3)控制器件：控制器件： (4)连接导线：连接导线： 3电路的状态电路的状态 (1)通路通路(闭路闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电：电源与负载接通，电路中有电流通过，电 气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。 (2)开路开路(断路断路)：电路断开，中没有电流通过，有称为空载：电路断开，中没有电流通过，有称为空载 状态。状态。 (3)短路短路(捷路

7、捷路)：电源两端或电路中某些部分被导线直相连：电源两端或电路中某些部分被导线直相连 接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，接，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施， 电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设 备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现 不良后果。不良后果。 二、电路模型二、电路模型( (电路图电路图) ) 图图1-2手电筒的电路原图手电筒的电路原图 由由理想元件理想元件构成的电路叫做实际电路的构成的电路叫做实际电路

8、的电路模型电路模型，也叫做实，也叫做实 际电路的际电路的电路原理图电路原理图，简称为，简称为电路图电路图。例如手电筒的电路如图。例如手电筒的电路如图 1-2 所示。所示。 理想元件理想元件 电路是由电特性相当复杂的器件组成的，为了便于使用数学电路是由电特性相当复杂的器件组成的，为了便于使用数学 方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器 件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型模型)来代替，来代替， 而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。而对它的实际上的结构、材料

9、、形状等非电磁特性不予考虑。 表表 1-3常用理想元件及符号常用理想元件及符号 第二节电流和电压第二节电流和电压 一、电流的基本概念一、电流的基本概念 二、直流电流二、直流电流 三、交流电流三、交流电流 四、电压四、电压 一、电流的基本概念一、电流的基本概念 电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流，其方向规定电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流，其方向规定 为正电荷流动的方向为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向或负电荷流动的反方向)，其大小等于在单，其大小等于在单 位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流简称电流)，用，用 符号符号

10、I 或或 i(t)表示，讨论一般电流时可用符号表示，讨论一般电流时可用符号 i 。 设在设在 t = t2t1 时间内，通过导体横截面的电荷量为时间内，通过导体横截面的电荷量为 q = q2q1，则在，则在 t 时间内的电流强度可用数学公式表示为时间内的电流强度可用数学公式表示为 t q ti )( 式中，式中， t 为很小的时间间隔，时间的国际单位制为为很小的时间间隔，时间的国际单位制为 秒秒(s)，电量，电量 q 的国际单位制为库仑的国际单位制为库仑 (C)。电流。电流 i(t) 的国际单位的国际单位 制为安培制为安培 (A) 。 常用的电流单位还有毫安常用的电流单位还有毫安 （mA）、微

11、安（）、微安（ A）、千安）、千安 （kA） 等，它们与安培的换算关系为等，它们与安培的换算关系为 1 mA = 10-3A； 1 A = 10-6 A； 1 kA = 103 A 二、直流电流二、直流电流 常数常数 t Q t q I 如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内 通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流， 简称为直流简称为直流 (Direct Current)，记为，记为 DC 或或 dc ，直流电流要用，直流电流要用 大写字母大写字母 I 表示。表示。

12、 直流电流直流电流 I 与时间与时间 t 的关系在的关系在 It 坐标系中为一条与时间坐标系中为一条与时间 轴平行的直线。轴平行的直线。 三、交流电流三、交流电流 如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。 对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流， 其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为 交流交流(Alternating current)，记为，记为 AC 或或 ac ，交流电流的瞬时值，交流电流的瞬

13、时值 要用小写字母要用小写字母 I 或或 i(t) 表示。表示。 四、电压四、电压 1电压的基本概念电压的基本概念 电压是指电路中两点电压是指电路中两点 A、B 之间的电位差之间的电位差(简称为电压简称为电压)，其，其 大小等于单位正电荷受电场力作用从大小等于单位正电荷受电场力作用从 A 点移动到点移动到 B 点所作的功，点所作的功， 电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。 电压的国际单位制为伏特电压的国际单位制为伏特(V)，常用的单位还有毫伏，常用的单位还有毫伏(mV)、 微伏微伏( V)、千伏、千伏(kV)等，它们与等，它们与 V 的换算关系为

14、的换算关系为 1 mV = 10 3 V； ；1 V =10 6 V； ；1 kV = 103 V。 2直流电压与交流电压直流电压与交流电压 如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电 压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母 U 表示。表示。 如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对 电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称简称 交流电压交流电压)，其大小及方向均随时间按

15、正弦规律作周期性变化。，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。 交流电压的瞬时值要用小写字母交流电压的瞬时值要用小写字母 u 或或 u( i ) 表示。表示。 第三节电阻第三节电阻 一、电阻元件一、电阻元件 二、电阻与温度的关系二、电阻与温度的关系 一、电阻元件一、电阻元件 电阻元件电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件，例如灯泡、是对电流呈现阻碍作用的耗能元件，例如灯泡、 电热炉等电器。电热炉等电器。 电阻定律电阻定律 S l R 制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆米米 ( m) ； l 绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米绕制成电阻的导线长度

16、，国际单位制为米 (m) ； S 绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米 (m2) ； R 电阻值，国际单位制为欧姆电阻值，国际单位制为欧姆 ( ) 。 经常用的电阻单位还有千欧经常用的电阻单位还有千欧 (k ) 、兆欧、兆欧 (M ) 1 k = 103 ；1 M = 106 二、电阻与温度的关系二、电阻与温度的关系 电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影 响大小的物理量是响大小的物理量是温度系数温度系数，其定义为温度每升高，其定义为温度每升高 1 C 时电阻值时电阻值 发生变

17、化的百分数。发生变化的百分数。 如果设任一电阻元件在温度如果设任一电阻元件在温度 t1 时的电阻值为时的电阻值为 R1，当温度升高，当温度升高 到到 t2 时电阻值为时电阻值为 R2 ，则该电阻在，则该电阻在 t1 t2 温度范围内的温度范围内的(平均平均)温度温度 系数为系数为 )tt (R RR 121 12 如果如果 R2 R1 ，则，则 0，将，将 R 称为称为正温度系数电阻正温度系数电阻，即电阻，即电阻 值随着温度的升高而增大值随着温度的升高而增大；如果；如果 R2 R1，则，则 R0 时时( (相当于开相当于开 路路) )，则，则 U = E；当；当 R R0 时 时( (相当于短

18、路相当于短路) )，则，则 U = 0，此时一，此时一 般情况下的电流般情况下的电流 ( (I = E / R0) ) 很大，电源容易烧毁。很大，电源容易烧毁。 E RR R IRERIU 0 0 【例例2-1】 如图如图 2-2 所示，当单刀双掷开关所示，当单刀双掷开关 S 合到位置合到位置 1 时，时， 外电路的电阻外电路的电阻 R1 = 14 ，测得电流表读数，测得电流表读数 I1 = 0.2 A；当开关；当开关 S 合合 到位置到位置 2 时，外电路的电阻时，外电路的电阻 R2 = 9 ，测得电流表读数，测得电流表读数 I2 = 0.3 A； 试求电源的电动势试求电源的电动势 E 及其

19、内阻及其内阻 R0 。 图图 2-2 例题例题 2-1 R0 解解: :根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组 E = R1I1 R0 I1( (当当 S 合到位置合到位置 1 时时) ) E = R2I2 R0 I2( (当当 S 合到位置合到位置 2 时时) ) 解得：解得：R0 1 ，E 3 V。本例题给出了一种测量直流电源电。本例题给出了一种测量直流电源电 动势动势 E 和内阻和内阻R0的方法。的方法。 三、负载获得最大功率的条件三、负载获得最大功率的条件 电源输出的最大功率电源输出的最大功率是是 R E p 4 2 max max 2 0 2 E

20、M 2 22 P R E R E P 容易证明：在电源电动势容易证明：在电源电动势 E 及其内阻保持不变时，及其内阻保持不变时，负载负载 R 获获 得最大功率的条件得最大功率的条件是是 R =R0，此时负载的最大功率值为，此时负载的最大功率值为 图图 2-3电源输出功率与外电路电源输出功率与外电路( (负载负载) )电阻的关电阻的关 系曲线系曲线 【例例2-22-2】如图如图 2-4 所示，直流电源的电所示，直流电源的电 动势动势 E 10 V、内阻、内阻 R0 0.5 ，电阻，电阻 R1 2 ，问：可变电阻，问：可变电阻 RP 调至多大时调至多大时 可获得最大功率可获得最大功率Pmax？ W

21、10 4 P 2 max R E P 图图 2-4 例题例题 2-2 R0 解解:将将( (R1 R0) )视为电源的内视为电源的内 阻，阻， 则则 RP R1 R0 2.5 时，时，RP 获得最大功率获得最大功率 第二节电池组第二节电池组 一、电池的串联一、电池的串联 二、电池的并联二、电池的并联 图图 2-5串联电池组串联电池组 一、电池的串联一、电池的串联 如果有如果有 n 个相同的电池相串联，那么整个串联电池组的电动个相同的电池相串联，那么整个串联电池组的电动 势与等效内阻分别为势与等效内阻分别为 E串 串 nE ， ，r串 串 n R0 如图如图 2-5 所示串联电池组，每个电池的电

22、动势均为所示串联电池组，每个电池的电动势均为 E、内阻、内阻 均为均为 R0 。 串联电池组的电动势是单个电池电动势的串联电池组的电动势是单个电池电动势的 n 倍，倍， 额定电流相额定电流相 同。同。 一、单相异步电动机的工作原理 单相异步电动机单相异步电动机的定子绕组通以单相电流后，电动机的定子绕组通以单相电流后，电动机 内就产生一交变磁场，但磁场的方向时而垂直向上，时而内就产生一交变磁场，但磁场的方向时而垂直向上，时而 垂直向下，即单相定子绕组的磁场不是旋转磁场，所以转垂直向下，即单相定子绕组的磁场不是旋转磁场，所以转 子不能自行起动。因此，单相异步电动机转动的关键是产子不能自行起动。因此

23、，单相异步电动机转动的关键是产 生一个起动转矩。生一个起动转矩。 二、电池的并联二、电池的并联 如图如图 2-6 所示并联电池组，每个电池的电动势均为所示并联电池组，每个电池的电动势均为 E、内阻均、内阻均 为为 R0 。 如果有如果有 n 个相同的电池相并联，那么整个并联电池组的电动个相同的电池相并联，那么整个并联电池组的电动 势与等效内阻分别为势与等效内阻分别为E并 并 E E ， r并 并 R0 / /n 并联电池组的额定电流是单个电池额定电流的并联电池组的额定电流是单个电池额定电流的 n 倍，电动势倍，电动势 相同。相同。 图图 2-6 并联电池并联电池 组组 第三节电阻的串联第三节电

24、阻的串联 一、电阻串联电路的特点一、电阻串联电路的特点 二、应用举例二、应用举例 一、电阻串联电路的特点电阻串联电路的特点 图图 2-7电阻的串联电阻的串联 设总电压为设总电压为 U、电流为、电流为 I、总功率为、总功率为 P。 1. 等效电阻等效电阻: :R R1 R2 Rn I R U R U R U R U n n 2 2 1 1 2. 分压关系分压关系： 特例：两只电阻特例：两只电阻 R1、R2串联时，等效电阻串联时，等效电阻 R = R1 R2 , 则则 有分压公式有分压公式 U RR R UU RR R U 21 2 2 21 1 1 ， 2 2 2 1 1 I R P R P R

25、 P R P n n 3. 功率分配功率分配: : 二、应用举例应用举例 解：将电灯解：将电灯( (设电阻为设电阻为 R1) )与与 一只分压电一只分压电 R2串联后，接入串联后，接入 U 220 V 电源上，如图电源上，如图 2-8 所示。所示。 【例例2-3】有一盏额定电压为有一盏额定电压为 U1 40 V、额定电流为、额定电流为 I 5 A 的电灯，应该怎样把它接入电压的电灯，应该怎样把它接入电压 U 220 V 照明电路中。照明电路中。 图图 2-8例题例题 2-3 36 5 180 2 2 I U R 解法一：分压电阻解法一：分压电阻 R2 上的电压上的电压 U2 = UU1 = (

26、220 40 )V= 180 V，且，且 U2 = R2I，则，则 解法二：利用两只电阻串联的分压公式解法二：利用两只电阻串联的分压公式 8 1 1 21 1 1 I U RU RR R U，且，且 可得可得 36 1 1 12 U UU RR 即将电灯与一只即将电灯与一只 36 分压电阻串联后，接入分压电阻串联后，接入 U = 220 V 电源电源 上即可。上即可。 【例例 2-4】有一只电流表，内阻有一只电流表，内阻 Rg 1 k ， 满偏电流为满偏电流为Ig 100A，要把它改成量程为，要把它改成量程为 Un 3 V的电压表，应该串联一只多大的分的电压表，应该串联一只多大的分 压电阻压电

27、阻 R？ 解：如图解：如图 2-9 所示。所示。 该电流表的电压量程为该电流表的电压量程为 Ug = RgIg = 0.1 V，与分压电阻，与分压电阻 R串联串联 后的总电压后的总电压 Un = 3 V，即将电压量程扩大到，即将电压量程扩大到 n = Un/Ug = 30 倍。倍。 利用两只电阻串联的分压公式，利用两只电阻串联的分压公式，可得可得 n U RR R U g g g k29)1(1 g g g g g RnR U U R U UU R g n n 则则 上例表明，将一只量程为上例表明，将一只量程为 Ug、 内阻为内阻为 Rg 的表头扩大到量程为的表头扩大到量程为 Un ， 所需要

28、的分压电阻为所需要的分压电阻为 R = ( (n 1) ) Rg，其中，其中 n = ( (Un/Ug) )称为电压扩大称为电压扩大 倍数。倍数。 图图 2-9例题例题 2-4 A 第四节电阻的并联第四节电阻的并联 一、电阻并联电路的特点一、电阻并联电路的特点 二、应用举例二、应用举例 n RRRR 1111 21 设总电流为设总电流为 I，总电压为总电压为 U，总功率为，总功率为 P。 1. 1. 等效电导等效电导: : G = G1 G2 Gn 即即 一、电阻并联电路的特点一、电阻并联电路的特点 图图 2-10电阻的并电阻的并 联联 2. 2. 分流关系：分流关系： R1I1 = R2I2

29、 = = RnIn = RI = U 3. 3. 功率分配：功率分配： R1P1 = R2P2 = = RnPn = RP = U 2I 特例：两只电阻特例：两只电阻 R1、R2 并联时，等效电阻并联时，等效电阻 21 21 RR RR R 。，I RR R II RR R I 21 1 2 21 2 1 则有分流公式则有分流公式 【例例2-5】如图如图 2-11 所示，电源供电电压所示，电源供电电压U = 220 V，每根输，每根输 电导线的电阻均为电导线的电阻均为 R1 = 1 ，电路中一共并联，电路中一共并联 100 盏额定电压盏额定电压 220V、功率、功率 40 W 的电灯。假设电灯

30、正常发光时电阻值为常数。的电灯。假设电灯正常发光时电阻值为常数。 试求：试求：( (1) )当只有当只有 10 盏电灯工作时，每盏电灯的电压盏电灯工作时，每盏电灯的电压 UL 和功率和功率 PL ；( (2) ) 当当 100 盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压盏电灯全部工作时，每盏电灯的电压 UL 和功率和功率 PL 。 二、应用举例二、应用举例 图图 2-11例题例题2-5 解解:每盏电灯的电阻为每盏电灯的电阻为 R = U2/P = 1210 ，n 盏电灯并联后的盏电灯并联后的 等效电阻为等效电阻为 Rn =R / n 根据分压公式，可得每盏电灯的电压根据分压公式，可得每盏电灯的电压 ，

31、功率功率 U RR R U n n 1 L 2 R U P 2 L L ( (1) )当只有当只有 10 盏电灯工作时，即盏电灯工作时，即 n = 10，则，则 Rn = R/n = 121 ， 因此因此 W39V216 2 2 L L 1 L R U PU RR R U n n ， ( (2) ) 当当100盏电灯全部工作时，即盏电灯全部工作时，即 n = 100，则，则 Rn = R/n = 12.1 ， W29V189 2 2 L L 1 L R U PU RR R U n n ， 【例【例2-6】有一只微安表，满偏电流为】有一只微安表，满偏电流为 Ig = 100 A、内阻、内阻 Rg

32、=1 k ， 要改装成量程为要改装成量程为 In =100A的电流表，试求所需分流电阻的电流表，试求所需分流电阻 R。 图图 2-12例题例题2- 6 解：如图解：如图 2-12 所示，所示，设设 n =In/Ig( (称为电流量程扩大倍数称为电流量程扩大倍数) )， 根据分流公式可得根据分流公式可得 I n ，则，则 RR R I g g 1 n R R g 本题中本题中 n = In/Ig = 1000， 1 11000 k1 1n R R g 上例表明，将一只量程为上例表明，将一只量程为 Ig、内阻为、内阻为 Rg 的表头扩大到量程为的表头扩大到量程为 In ，所需要的分流电阻为，所需要

33、的分流电阻为 R =Rg /( (n 1) )，其中，其中 n = ( (In/Ig) )称为电称为电 流扩大倍数。流扩大倍数。 第五节电阻的混联第五节电阻的混联 一、电阻混联电路分析步骤一、电阻混联电路分析步骤 二、解题举例二、解题举例 一、电阻混联电路分析步骤一、电阻混联电路分析步骤 在电阻电路中，既有电阻的串联关系又有电阻的并联关系，在电阻电路中，既有电阻的串联关系又有电阻的并联关系， 称为称为电阻混联电阻混联。对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几。对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几 个步骤：个步骤： 1首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，必要时重新画首先整理清楚电路中电阻串、

34、并联关系，必要时重新画 出串、并联关系明确的电路图；出串、并联关系明确的电路图； 2利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻；利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻； 3利用已知条件进行计算，确定电路的端电压与总电流；利用已知条件进行计算，确定电路的端电压与总电流； 4根据电阻分压关系和分流关系，逐步推算出各支路的电根据电阻分压关系和分流关系，逐步推算出各支路的电 流或各部分的电压。流或各部分的电压。 二、解题举例二、解题举例 【例例2-72-7】如图如图 2-13 所示，已知所示，已知 R1 R2 8 ， R3 R4 6 ，R5 R6 4 ，R7 R8 24 ，R9 16

35、；电压；电压 U 224 V。 试求：试求：( (1) ) 电路总的等效电阻电路总的等效电阻 RAB 与总电流与总电流 I ； ( (2) ) 电阻电阻 R9 两端的电压两端的电压 U9 与通过它的电流与通过它的电流 I9。 图图2-13例例2-7 V32 A2 V48V96 24 12 999 965 EF 9 CD 4EF3 EF EF IRU RRR U I U RRR R U ， ( (2) )利用分压关系求各部分电压：利用分压关系求各部分电压：UCD = RCD I = 96 V， 解解:( (1) ) R5、R6、R9 三者串联后，再与 三者串联后，再与 R8 并联，并联，E、F两

36、端两端 等效电阻为等效电阻为 REF (R5 R6 R9)R8 12 REF、R3、R4 三电阻串联后，再与三电阻串联后，再与 R7 并联，并联，C、D 两端等效电阻两端等效电阻 为为 RCD (R3 REF R4)R7 12 总的等效电阻总的等效电阻 RAB R1 RCD R2 28 总电流总电流 I U /RAB （224/28） A 8 A 【例例2-8】如图如图 2-14 所示，已知所示，已知 R 10 ，电源电动势，电源电动势 E = 6 V，内阻，内阻 r 0.5 ，试求电路中的总电流，试求电路中的总电流 I。 图图2-14 例题例题 2-8 的等效电路的等效电路 解解:首先整理清

37、楚电路中电阻串、并联关系，并画出等效电路，首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，并画出等效电路， 如图如图 2-15 所示。所示。 四只电阻并联的等效电阻为四只电阻并联的等效电阻为 Re R/4 2.5 根据全电路欧姆定律，电路中的总电流为根据全电路欧姆定律，电路中的总电流为 A2 rR E I e 图图 2-15例题例题 2-8 的等效电的等效电 路路 第六节第六节 万用电表的基本原理万用电表的基本原理 一、万用表的基本功能一、万用表的基本功能 二、万用表的基本原理二、万用表的基本原理 三、万用表的使用三、万用表的使用 万用电表又叫做复用电表，通常称为万用表。它是一种可以万用电表又叫做复用电表

38、，通常称为万用表。它是一种可以 测量多种电量的多量程便携式仪表，由于它具有测量的种类多、测量多种电量的多量程便携式仪表，由于它具有测量的种类多、 量程范围宽、价格低以及使用和携带方便等优点，因此广泛应用量程范围宽、价格低以及使用和携带方便等优点，因此广泛应用 于电气维修和测试中。于电气维修和测试中。 一般的万用表可以测量一般的万用表可以测量直流电压直流电压、直流电流直流电流、电阻电阻、交流电交流电 压压等，有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感等，有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感 以及晶体管的以及晶体管的 值等。值等。 一、万用表的基本功能一、万用表的基本功能 万

39、用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联 分流等规律基础之上的。分流等规律基础之上的。 万用表的表头是进行各种测量的公用部分。表头内部有一个万用表的表头是进行各种测量的公用部分。表头内部有一个 可动的线圈（叫做动圈），它的电阻可动的线圈（叫做动圈），它的电阻 Rg 称为表头的内阻。动圈处称为表头的内阻。动圈处 于永久磁铁的磁场中，当动圈通有电流之后会受到磁场力的作用于永久磁铁的磁场中，当动圈通有电流之后会受到磁场力的作用 而发生偏转。固定在动圈上的指针随着动圈一起偏转的角度，与而发生偏转。固定在动圈上的指针随着动圈一起偏转的角度，与

40、 动圈中的电流成正比。当指针指示到表盘刻度的满标度时，动圈动圈中的电流成正比。当指针指示到表盘刻度的满标度时，动圈 中所通过的电流称为满偏电流中所通过的电流称为满偏电流 Ig。Rg与与 Ig 是表头的两个主要参数。是表头的两个主要参数。 二、万用表的基本原理二、万用表的基本原理 1直流电压的测量直流电压的测量 将表头串联一只分压电阻将表头串联一只分压电阻 R ，即构成一个简单的直流电压表，即构成一个简单的直流电压表， 如图如图 2-16 所示。所示。 图图 2-16简单的直流电压简单的直流电压 表表 g x RR U I 测量时将电压表并联在被测电压测量时将电压表并联在被测电压 Ux 的两端，

41、通过表头的电流的两端，通过表头的电流 与被测电压与被测电压 Ux 成正比成正比 在万用表中，用转换开关分别将不同数值的分压电阻与表头在万用表中，用转换开关分别将不同数值的分压电阻与表头 串联，即可得到几个不同串联，即可得到几个不同 的电压量程。的电压量程。 【例例2-9】如图如图 2-17 所示某万用表的直流电压表部分电路，所示某万用表的直流电压表部分电路， 五个电压量程分别是五个电压量程分别是 U1 2.5 V，U2 10 V，U3 50 V， U4 250 V，U5 500 V，已知表头参数，已知表头参数Rg 3 k ，Ig 50A。 试求电路中各分压电阻试求电路中各分压电阻 R1、R2、

42、 R3、R4、R5 。 图图 2-1例题例题2-9 解解:利用电压表扩大量程公式利用电压表扩大量程公式 R ( (n 1) )R g ，其中 ，其中 n ( (Un/Ug) )，Ug RgIg 0.15 V。 ( (1) )求求 R1：n1 ( (U1/Ug) ) 16.67，R1 ( (n 1) ) Rg 47 k ( (2) )求求 R2：把：把 Rg2 Rg R1 50 k 视为表头内阻，视为表头内阻， n2 ( (U2/U1) ) 4，则，则 R2 ( (n 1) ) Rg2 150 k ( (3) )求求 R3：把：把 Rg3 Rg R1 R2 200 k 视为表头内阻，视为表头内阻

43、， n3 ( (U3/U2) ) 5，则，则 R3 ( (n 1) ) Rg3 800 k ( (4) ) 求求 R4：把：把 Rg4 Rg R1 R2 R3 1000 k 视为表头内阻，视为表头内阻， n4 ( (U4/U3) ) 5，则，则 R4 ( (n 1) ) Rg4 4000 k 4 M ( (5) ) 求求 R5：把：把 Rg5 Rg R1 R2 R3 R4 5 M 视为表头内阻，视为表头内阻， n5 ( (U5/U4) ) 2，则，则 R4 ( (n 1) ) Rg5 5 M 将表头并联一只分流电阻将表头并联一只分流电阻 R，即构成一个最简单的直流电流，即构成一个最简单的直流电

44、流 表，如图表，如图 2-18 所示。所示。 设被测电流为设被测电流为 Ix ，则通过表头的电流与被，则通过表头的电流与被 测电流测电流 Ix 成正比，即成正比，即 x g G I RR R I g gL g R II I R 分流电阻分流电阻 R 由电流表的量程由电流表的量程 IL 和表头参数确定和表头参数确定 2. .直流电流的测量直流电流的测量 图图 2-18简单的直流电简单的直流电 流表流表 实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的，实际万用表是利用转换开关将电流表制成多量程的， 如图如图 2-19 所示。所示。 图图 2-19多量程的直流电多量程的直流电 流表流表 A 万用表测量

45、电阻万用表测量电阻( (即欧姆表即欧姆表) )的电路如图的电路如图 2-20 所示。所示。 3. .电阻的测量电阻的测量 图图 2-20 电阻表电阻表 原理原理 A AA 可变电阻可变电阻 R 叫做叫做调零电阻调零电阻，当红、黑表笔相接时，当红、黑表笔相接时( (相当于相当于 被测电阻被测电阻 Rx 0 ) )，调节，调节 R 的阻值使指针指到表头的满刻度，的阻值使指针指到表头的满刻度， 即即 RRR E I 0g g 万用表电阻挡的零点在表头的满度位置上。而电阻无穷大万用表电阻挡的零点在表头的满度位置上。而电阻无穷大 时时( (即红、黑表笔间开路即红、黑表笔间开路) )指针指针在表头的零度位

46、置上。在表头的零度位置上。 当红、黑表笔间接被测电阻当红、黑表笔间接被测电阻 Rx 时，通过表头的电流为时，通过表头的电流为 x RRRR E I 0g 可见表头读数可见表头读数 I 与被测电阻与被测电阻 Rx 是一一对应的，并且成反比是一一对应的，并且成反比 关系，因此欧姆表刻度不是线性的。关系，因此欧姆表刻度不是线性的。 万用表有红与黑两只表笔（测棒），表笔可插入万用表的万用表有红与黑两只表笔（测棒），表笔可插入万用表的 “ 、 ”两个插孔里，注意一定要严格将红表笔插入两个插孔里，注意一定要严格将红表笔插入“ ”极性极性 孔里，黑表笔插入孔里，黑表笔插入“ ”极性孔里。测量直流电流、电压等

47、物极性孔里。测量直流电流、电压等物 理量时，必须注意正、负极性。根据测量对象，将转换开关旋理量时，必须注意正、负极性。根据测量对象，将转换开关旋 至所需位置，在被测量大小不详时，应先选用量程较大的高挡至所需位置，在被测量大小不详时，应先选用量程较大的高挡 试测，如不合适再逐步改用较低的挡位，以表头指针移动到满试测，如不合适再逐步改用较低的挡位，以表头指针移动到满 刻度的三分之二位置附近为宜。刻度的三分之二位置附近为宜。 1. .正确使用转换开关和表笔插孔正确使用转换开关和表笔插孔 三、万用表的使用三、万用表的使用 2. .正确读数正确读数 万用表有数条供测量不同物理量的标尺，读数前一定要根据万

48、用表有数条供测量不同物理量的标尺，读数前一定要根据 被测量的种类、性质和所用量程认清所对应的读数标尺。被测量的种类、性质和所用量程认清所对应的读数标尺。 3. .正确测量电阻值正确测量电阻值 在使用万用表的欧姆挡测量电阻之前，应首先把红、黑表笔在使用万用表的欧姆挡测量电阻之前，应首先把红、黑表笔 短接，调节指针到欧姆标尺的零位上，并要正确选择电阻倍率挡。短接，调节指针到欧姆标尺的零位上，并要正确选择电阻倍率挡。 测量某电阻测量某电阻 Rx 时，一定要使被测电阻断电不与其它电路有任何接时，一定要使被测电阻断电不与其它电路有任何接 触，也不要用手接触表笔的导电部分，以免影响测量结果。当利触，也不要

49、用手接触表笔的导电部分，以免影响测量结果。当利 用欧姆表内部电池作为测试电源时用欧姆表内部电池作为测试电源时( (例如判断二极管或三极管的例如判断二极管或三极管的 管脚管脚) )，要注意到，要注意到黑表笔接的是电源正极，红表笔接的是电源负黑表笔接的是电源正极，红表笔接的是电源负 极极。 4. .测量高电压时的注意事项测量高电压时的注意事项 在测量高电压时务必要注意人身安全，应先将黑表笔固定在测量高电压时务必要注意人身安全，应先将黑表笔固定 接在被测电路的地电位上，然后再用红表笔去接触被测点处，接在被测电路的地电位上，然后再用红表笔去接触被测点处， 操作者一定要站在绝缘良好的地方，并且应用单手操

50、作，以防操作者一定要站在绝缘良好的地方，并且应用单手操作，以防 触电。在测量较高电压或较大电流时，触电。在测量较高电压或较大电流时，不能在测量时带电转动不能在测量时带电转动 转换开关旋钮转换开关旋钮改变量程或挡位。改变量程或挡位。 5. .万用表的维护万用表的维护 万用表应水平放置使用，要防止受震动、受潮热，使用万用表应水平放置使用，要防止受震动、受潮热，使用 前首先看指针是否指在机械零位上，如果不在，应调至零位。前首先看指针是否指在机械零位上，如果不在，应调至零位。 每次测量完毕，要将转换开关置于空挡或最高交流电压挡上。每次测量完毕，要将转换开关置于空挡或最高交流电压挡上。 在测量电阻时，如