【正文】 =1. 38 A– =0. 345A 或： IS = I4 – I3 (2) 求等效電源的內(nèi)阻 R0 R0 a b R0 =(R1//R2) +( R3//R4 ) = 5. 8? (3) 畫出等效電路求檢流計(jì)中的電流 IG A126 . 0 A345 . 0108. 5 SG00G?????? IRRRIR0 a b IS RG IG Us – + 11 電橋電路 電橋電路是電工和自動化儀表中常用的一種電路 例 1： 如圖是電橋的原理電路 ， R R R3和 R4是電橋的四個(gè)橋臂 ， 當(dāng)輸出端開路時(shí) 112sUIRR? ? 234sUIRR? ? 輸出端電壓 Ubd 1 2 2 4bdU I R I R??241 2 3 4()b d s RRUU R R R R?? ?? 2 3 1 41 2 3 4( ) ( )b d sR R R RUUR R R R?????????? 電橋平衡的條件為： 1 4 2 3R R R R? 或 1324RRRR?若 1 4 2 3R R R R? 則 0bdU ?若 1 4 2 3R R R R? 則 0bdU ?1)惠斯頓電橋 惠斯頓電橋，用于 1～ 10 6 范圍的中值電阻測量的電工儀表 當(dāng)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻 R R R3使檢流計(jì)通過的電流為 0 惠斯頓電橋原理 A R1 R2 R3 RX G C D B I1 I2 IX I3 K E Rs 被測電阻 Rx由下式確定 132xRRRR??通常將 R1,R2制成比例臂電阻，將這兩只電阻做在一起，用一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)來調(diào)整 R1/R2之值，而 R3為讀數(shù)臂電阻。 本節(jié)將對雙臂電橋進(jìn)行深入的研究 。 直流雙臂電橋 。為了消除這些附加電阻的影響 ， 人們常把低阻做成四端結(jié)構(gòu) ， 并采用直流雙臂電橋進(jìn)行測量 。 等效電源 R0 RL a b + U – I IS 有源 二端 網(wǎng)絡(luò) RL a b + U – I 例 1： 已知： R1=5 ?、 R2=5 ? R3=10 ?、 R4=5 ? E=12V、 RG=10 ? 試用諾頓定理求檢流計(jì)中的電流 IG。 有源二端網(wǎng)絡(luò)： 二端網(wǎng)絡(luò)中含有電源 。 例 1： 電路如圖 ， 已知 E =10V、 IS=1A ， R1=10? R2= R3= 5? ， 試用疊加原理求流過 R2的電流 I2和理想電流源 IS 兩端的電壓 US。+ I239。39。 由圖 (b)，當(dāng) E 單獨(dú)作用時(shí) 原電路 + – E R1 R2 (a) IS I1 I2 IS單獨(dú)作用 R1 R2 (c) I139。 + IS E 單獨(dú)作用 = + – E R1 R2 (b) I139。 b a ? ? E2 R2 ? ? R3 R1 E1 I1 I3 I2 對結(jié)點(diǎn) a： 例 1 ： 1 2 I1+I2–I3=0 對網(wǎng)孔 1： 對網(wǎng)孔 2： I1 R1 +I3 R3=E1 I2 R2+I3 R3=E2 支路電流法的解題步驟 : (1) 應(yīng)用 KCL列 (n1)個(gè)結(jié)點(diǎn)電流方程 因支路數(shù) b=6， 所以要列 6個(gè)方程。 Vb = 5V b點(diǎn)電位 ： 例 求開關(guān) S打開和閉合時(shí) a點(diǎn)的電位值。 特點(diǎn) : (1)各電阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的結(jié)點(diǎn)之間； (2)各電阻兩端的電壓相同； (3)等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和； R U I + – I1 I2 R1 U R2 I + – 應(yīng)用： 分流、調(diào)節(jié)電流等。中則消耗能量 對內(nèi)不等效 對外等效 0 ? ? ? ? ? ? I I Us U U ab ab ② 等效變換 時(shí)，兩電源的 參考方向 要一一對應(yīng)。通過提高電能效率節(jié)約下來的電力還不需要增加煤等一次性資源投入，更不會增加環(huán)境污染。 某用電器的額定值為“ 220V， 100W”，此電器正常工作10小時(shí)，消耗多少焦耳電能？合多少度電？ 一只標(biāo)有 “ 220V， 60W”的電燈 ， 當(dāng)其兩端電壓為多少伏時(shí)電燈能正常發(fā)光 ？ 正常發(fā)光時(shí)電燈的電功率是多少 ？若加在燈兩端的電壓僅有 110伏時(shí) ， 該燈的實(shí)際功率為多少瓦 ？ 額定功率有變化嗎 ？ 把一個(gè)電阻接在 6伏的直流電源上 ， 已知某 1分鐘單位時(shí)間內(nèi)通過電阻的電量為 3個(gè)庫侖 ， 求這 1分鐘內(nèi)電阻上通過的電流和電流所做的功各為多少 ？ 3A， 1080J 3600000J， 1度電 220V， 60W； 15W，不變。 電器設(shè)備的額定值主要有額定電壓 、 額定電流 、 額定功率和額定溫升 (溫升是指在規(guī)定的冷卻方式下高出周圍介質(zhì)的溫度 ， 周圍介質(zhì)溫度定位 40℃ ),下標(biāo)為 “ N”。 電流和電壓的 實(shí)際方向 根據(jù) 參考方向 和 計(jì)算結(jié)果的正、負(fù)得到。 常數(shù) 即： ? ? I U R 4)焦耳定律 電阻將所吸收的電能轉(zhuǎn)換為熱能，這種能量轉(zhuǎn)換關(guān)系，所以稱為焦耳定律 W U q U It?? 在單位時(shí)間 t內(nèi)，正電荷 q通過電阻 R由 a點(diǎn)移到 b點(diǎn)電場力所作的功 根據(jù)歐姆定律： 22WU UI t I R t tR? ? ?a)電能 日常生產(chǎn)和生活中，電能（或電功）也常用度作為量綱： 1度 =1KW?h=1KV?A?h 式中單位： U【 V】 ； I【 A】 ； t【 s】 時(shí)，電功 W為焦耳 【 J】 1度電的概念 1000W的電爐加熱 1小時(shí)； 100W的電燈照明 10小時(shí)； 40W的電燈照明 25小時(shí)。 回路電壓定律依據(jù) “ 電位的單值性原理 ” ，它指出： 任一瞬間，沿任一回路參考繞行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。 基爾霍夫電流定律是將物理學(xué)中的 “ 液體流動的連續(xù)性 ” 和 “ 能量守恒定律 ” 用于電路中，它指出：任一時(shí)刻，流入任一結(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和恒等于零 。如圖的電路中共有 b—a—f—e、 b—e、 b—c—d—e三條支路。 參考方向一經(jīng)設(shè)定，在分析和計(jì)算過程中不得隨意改動。在下圖（ a）所示的電壓參考方向下 ,計(jì)算得到的電壓結(jié)果 U0；在圖（ b）所示的電壓參考方向下，計(jì)算得到的電壓結(jié)果 U0。其表達(dá)式為： 注意： 變量用小寫字母表示，恒量用大寫字母表示。 理想電流源的外特性 0 I U 電流源模型的外特性 0 I U U + _ RL R0 IS I 電流源模型 柴油機(jī)組 汽油機(jī)組 蓄電池 各種形式的電源設(shè)備圖 干電池 2電路變量及其參考方向 電路中的主要物理量有 電流、電壓、功率和能量，在電路分析計(jì)算中經(jīng)常用到的變量是 電流 和 電壓 1)電流及參考方向 電流是由電荷定向運(yùn)動形成的 。 若 R0 RL ， U ? E ， 可近似認(rèn)為是理想電壓源。 白熾燈電路 理想電路元件 是實(shí)際電路器件的理想化和近似，其電特性 單一 、 確切 ， 可定量分析和計(jì)算。 2)電路的組成： 電源： 電路中的電源主要提供電能或電信號。電工電子技術(shù)是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。 單元目錄 電路的組成及基本概念 電路變量及其參考方向 電路基本定律 電路的工作狀態(tài) 負(fù)載獲得最大功率的條件 電路的等效變換及應(yīng)用 電路中電位的概念及計(jì)算 支路電流法 疊加原理 戴維南與諾頓定理 電橋電路 1電路與電路模型 1)電路的定義 ： 由實(shí)際元器件構(gòu)成的電流的通路。 白熾燈的電路模型可表示為： R 消耗電 能 的 電特性可用 電阻元件 表征 產(chǎn)生 磁場 的電特性可用 電感元件 表征 由于白熾燈中耗能的因素大大于產(chǎn)生磁場的因素，因此L 可以忽略。 5) 理想電壓源 電壓源模型 由上圖電路可得 : U = E – IR0 若 R0 = 0 理想電壓源 : U ? E RL R0 + E U + – 電壓源是由電動勢 E和內(nèi)阻R0 串聯(lián)的電源的電路模型 。即實(shí)際電流源的外特性也是一條稍微向下傾斜的直線。 電流的參考方向和實(shí)際方向 (a) I＞ 0； (b) I＜ 0 dqdwu abab ? QWU abab ?直流恒壓情況下 2)電壓及參考方向 高中物理課對電壓的定義是：電場力把單位正電荷從電場中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)所做的功。若在計(jì)算結(jié)果中，電壓的值為正，則參考電壓方向與實(shí)際電壓方向一致；若電壓的值為負(fù)，則參考電壓方向與實(shí)際電壓方向相反。 為什么要在電路圖中預(yù)先標(biāo)出參考方向？ I – + US R0 R I 設(shè)參考方向下 US=100V， I=－ 5A，則說明電源電壓的實(shí)際方向與參考方向一致；電流為負(fù)值說明其實(shí)際方向與圖中所標(biāo)示的參考方向相反。支路中通過的電流稱為支路電流。 基爾霍夫定律包括結(jié)點(diǎn)電流定律和回路電壓兩個(gè)定律，是一般電路必須遵循的普遍規(guī)律。 廣義節(jié)點(diǎn) 2)克希荷夫電流第二定律 (KVL)： 克希荷夫電壓定律是用來確定回路中各段電壓之間關(guān)系的電壓定律。 I/A U/V o 線性電阻的伏安特性 線性電阻