電子電工基礎(chǔ)教材(編輯修改稿)
2025-07-13 14:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 考方向不一致，根據(jù)公式得： (c)中，電壓和電流參考方向不一致，根據(jù)公式得： (d)中，電壓和電流參考方向一致，根據(jù)公式得： 本例題告訴我們，在運(yùn)用公式解題時(shí)，首先要列出正確的計(jì)算公式，然后再把電壓或電流自身的正、負(fù)取值代入計(jì)算公式進(jìn)行求解。 線性電阻與非線性電阻 ：線性電阻的伏安特性曲線電阻值R與通過(guò)它的電流I和兩端電壓U無(wú)關(guān)(即R = 常數(shù))的電阻元件叫做線性電阻，其伏安特性曲線在I－U 平面坐標(biāo)系中為一條通過(guò)原點(diǎn)的直線。電阻值R與通過(guò)它的電流I和兩端電壓U有關(guān)(即R 185。 常數(shù))的電阻元件叫做非線性電阻，其伏安特性曲線在I－U 平面坐標(biāo)系中為一條通過(guò)原點(diǎn)的曲線。通常所說(shuō)的“電阻”，如不作特殊說(shuō)明，均指線性電阻。閉合電路的歐姆定律如（）所示：圖中r表示電源的內(nèi)部電阻，R表示電源外部聯(lián)接的電阻(負(fù)載)。閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為外電路兩端電壓U = RI = E rI =，顯然，負(fù)載電阻R值越大，其兩端電壓U也越大；當(dāng)R r時(shí)(相當(dāng)于開(kāi)路)，則U = E；當(dāng)R r時(shí)(相當(dāng)于短路)，則U = 0，此時(shí)一般情況下的電流(I = E/r)很大，電源容易燒毀。 ，理想電壓源的電壓。+ US+ I→U R求：（1）時(shí)的電壓，電流；（2）時(shí)的電壓，電流；（3）時(shí)的電壓，電流。解：電源是理想電源，即內(nèi)阻，此時(shí)全電路歐姆定律為。電路的工作狀況主要由外接電阻決定。（1）當(dāng)時(shí)，即外電路開(kāi)路，為理想電壓源，故則 （2）當(dāng)時(shí)，則 （3）當(dāng)時(shí)，電路短路，故則 顯然，這么大的電流極易燒毀電路元器件和設(shè)備，所以，要避免電路中出現(xiàn)短路情況。結(jié)合這個(gè)例題，大家要很好地理解電路的三種工作狀態(tài)的概念。：，當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S合到位置1時(shí)，外電路的電阻R1 = 14 W，測(cè)得電流表讀數(shù)I1 = A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S合到位置2時(shí)，外電路的電阻R2 = 9 W，測(cè)得電流表讀數(shù)I2 = A；試求電源的電動(dòng)勢(shì)E及其內(nèi)阻r。 解：根據(jù)閉合電路的歐姆定律，列出聯(lián)立方程組解得：r = 1 W，E = 3 V。本例題給出了一種測(cè)量直流電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的方法。 負(fù)載獲得最大功率的條件 電源輸出功率與外電路(負(fù)載)電阻的關(guān)系曲線容易證明：在電源電動(dòng)勢(shì)E及其內(nèi)阻r保持不變時(shí)，負(fù)載R獲得最大功率的條件是R = r，此時(shí)負(fù)載的最大功率值為電源輸出的最大功率是：，直流電源的電動(dòng)勢(shì)E = 10 V、內(nèi)阻r = W，電阻R1 = 2 W，問(wèn)：可變電阻RP調(diào)至多大時(shí)可獲得最大功率Pmax？ 解：將(R1 + r)視為電源的內(nèi)阻，則RP = R1 + r = W 時(shí)，RP獲得最大功率 第五章 電阻的串聯(lián)與并聯(lián)一、電阻的串聯(lián)電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn) 電阻的串聯(lián)設(shè)總電壓為U、電流為I、總功率為P。1） 等效電阻: R =R1 + R2 + … + Rn2） 分壓關(guān)系： 3） 功率分配： 特例：兩只電阻RR2串聯(lián)時(shí)，等效電阻R = R1 + R2 , 則有分壓公式應(yīng)用舉例： 有一盞額定電壓為U1 = 40 V、額定電流為I = 5 A的電燈，應(yīng)該怎樣把它接入電壓U = 220 V照明電路中。 解：將電燈(設(shè)電阻為R1)與一只分壓電阻R2串聯(lián)后，接入U(xiǎn) = 220 V電源上。解法一：分壓電阻R2上的電壓為2 =U－U1 = 220 40 = 180 V，且U2 = R2I，則解法二：利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式，可得即將電燈與一只36 W 分壓電阻串聯(lián)后，接入U(xiǎn) = 220V電源上即可。： 有一只電流表，內(nèi)阻Rg = 1 kW，滿偏電流為Ig = 100 mA，要把它改成量程為Un = 3 V的電壓表，應(yīng)該串聯(lián)一只多大的分壓電阻R？ 解：。該電流表的電壓量程為Ug = RgIg = V，與分壓電阻R串聯(lián)后的總電壓Un = 3 V，即將電壓量程擴(kuò)大到n = Un/Ug = 30倍。利用兩只電阻串聯(lián)的分壓公式，可得，則 上例表明，將一只量程為Ug、內(nèi)阻為Rg的表頭擴(kuò)大到量程為Un，所需要的分壓電阻為R = (n 1) Rg，其中n = (Un/Ug)稱為電壓擴(kuò)大倍數(shù)。二、電阻的并聯(lián)電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn)設(shè)總電流為I、電壓為U、總功率為P。1） 等效電阻: 電阻的并聯(lián)2. 分流關(guān)系： R1I1 = R2I2 = … = RnIn = RI = U3. 功率分配： R1P1 = R2P2 = … = RnPn = RP = U2特例：兩只電阻RR2并聯(lián)時(shí)，等效電阻 ，則有分流公式應(yīng)用舉例 ，電源供電電壓U = 220 V，每根輸電導(dǎo)線的電阻均為R1 = 1 W，電路中一共并聯(lián)100盞額定電壓220 V、功率40 W的電燈。假設(shè)電燈在工作(發(fā)光)時(shí)電阻值為常數(shù)。試求：(1) 當(dāng)只有10盞電燈工作時(shí)，每盞電燈的電壓UL和功率PL；(2) 當(dāng)100盞電燈全部工作時(shí)，每盞電燈的電壓UL和功率PL。解：每盞電燈的電阻為R = U2/P = 1210 W，n盞電燈并聯(lián)后的等效電阻為Rn = R/n 根據(jù)分壓公式，可得每盞電燈的電壓，功率 (1) 當(dāng)只有10盞電燈工作時(shí)，即n = 10，則Rn = R/n = 121 W，因此(2) 當(dāng)100盞電燈全部工作時(shí)，即n =
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