电工技术项目一备课

项目一直流电路的测试分析模块一基本物理量的测量第1堂电压、电流目的：掌握电压、电流这2个基本物理量基本概念，理解参考方向与真实方向及 数值关系、掌握电压、电流的测量方法重点：方向、单位，难点：测量教具：万用表、实际器件、导线、电池等教法：讲解、演示内容：:1、电路的组成和作用电路是电流的通路，它是为了实现某种功能，由一些电气器件和设备按一定方式 连接而成。复杂的电路称为网络。2、电路的另一种功能是实现电信号的传递和处理3、电路中常见的符号画出符号并演示实际器件（以上为补充内容）电路的基本物理量：主要有电流、电压、电位、电动势、电功率、电能等一、电流电荷的定向移动形成电流，表示电流强弱的物理量是电流强度（简称电流）。1、电流强度：指单位时间内通过导体横截面的电荷量，用i表示，即（1）电流大小：i=dq/dt（2）电流单位：国际单位为安培（简称安A）。常用的有毫安（mA、微安（卩A）、 千安（kA）等。（3）电流的实际方向习惯规定为正电荷运动的方向。在电路中，直流电流（简写DC习惯用I表示。交流电流，简称交流（简写 AC 习惯用i表示。（4）电流参考方向任意假设一个方向为电流的方向，称为电流的参考方向，在电路图中用箭头表示。 根据电路计算出电流i0,则说明电流的参考方向与实际方向相同；若电流i0时，表示元件实际消耗或吸收电能P0时，表示元件实际发出或释放电能电阻元件上的功率不会为负值 结果与采用哪个公式计算无关电气设备额定值额定电压额定电流额定功率 电路的三种状态：通路、断路（开路） 、短路第3堂电工实验台操作介绍目的：熟悉实训室实验台，掌握基本操作 重点：掌握基本操作 难点：调试 过程： 边讲解、边演示以下内容：一、熟悉总电源的打开与关闭二、熟悉电流源与电压源的控制调试三、熟悉数字电压表、电流表的控制、档位选择四、熟悉实验台上的各种器件和符号五、熟悉调压变压器的使用方法六、熟悉电路的连接方法七、学生思考：如何开启、关闭实验台？ 如何调节直流电压、电流输出？ 如何测量直流电压？ 如何测量直流电流？ 有哪些直流测量电路？ 有哪些挂件箱？ 如何调节交流电压输出？ 如何测量交流电大小？八、学生练习调试得到12V、6V直流电压 调试得到15mA 1.5mA直流电流 调试得到220V 150V交流电压 如何将电源、仪表与被测电路连接？模块二二端网络伏安特性分析第4堂电路元件伏安特性基本概念目的：掌握电阻、电流源、电压源等电路基本元件的伏安特性及功率，理解关联 参考方向，掌握元件的特点重点：伏安关系难点：实际电源的伏安特性分析教法：讲解、演示、练习内容：一、电阻元件及其伏安关系1、伏安关系：u与i的参考方向关联时：U =RIu与i的参考方向不关联时：U = RI2、电阻R:既表示电阻元件，又表示元件的参数。单位为Q、k Q MQ、等。3、功率:p=ui=i2r=U/r电阻元件总是取用功率，与电压、电流的实际方向无关。故电阻是一种耗能元 件，并将电能转化为热能，其热能为 Q=I2Rt (J)。二、电压源伏安特性1、理想电压源特点：电压总保持定值或一定的时间函数，与通过它的电流无关 电压为定值的电压源称为直流电压源。伏安关系:2理想电流源特点：电流总保持定值或一定的时间函数，与其端电压无关。基本性质：流过它的电流为定值IS或一定的时间函数is(t),与端电压无关； 电流由其自身决定，而端电压可以是任意的，即端电压不是由电流源自身决定， 而是由电流源电流和与之相连接的外电路共同决定。3、实际电压源R0越小，电源内压降越小，因负载变动引起的输出电压变动也就越小，即输出 电压越稳定。所以，实际电源的内阻越小，就越接近理想电压源。若R0=0，贝UU=E，即为理想电压源。OU = E - RM4、实际电流源 伏安特性曲线也可表示为II_ % - U=_U_-氐 瓦一瓦-厂瓦Is称为短路电流，是电源两端的导线因某种事故连在一起(即短路)时的输出电 流。R0越小，电源内阻分流越小，因负载变动引起的输出电流变动也就越小，即输 出电流越稳定。所以，实际电源的内阻越小，就越接近理想电流源。若RO=x,则l=ls，即为理想电流源。5、电源的等效变换：条件：电压源电流源：ls=E/Ro, Ro不变 电流源电压源： E=Is.Ro, Ro不变注意事项：?两个二端网络等效是指它们端口的伏安关系完全相同。因此，理想电压源和理想电流源不等效。?等效只是对外电路而言。因此，对电源内部并不等效。?在作电源模型的等效变换时，要注意电源的极性，电动势E的极性和电流源Is的方向对外电路的效果应一致。小结：第5堂电阻的串联与并联目的：熟悉电阻的串联、并联的电路形式，掌握串联、并联的特点，能利用这些 特点对电路进行分析和计算。重点：利用特点分析和计算电路难点：电路分析教法：讲解、练习内容：一、二端网络的概念一个具有两个端口与外电路相联结的网络，称为二端网络网络内部不含有独立电源，为无源二端网络；含有的为有源二端网络。二、电阻的串联1. 电阻串联电路形式:电路中若干个电阻依次连接，各电阻流过同一电流，这种连接形式称为电阻 的串联。2串联电阻电路的特点:(1) 通过各个电阻的电流相同，即:J =1 2=1 3 = 1 4=曰(2) 总电压U等于各串联电阻电压的代数和，即:U =UiU(3) 串联电阻电路的总电阻(等效电阻)R等于各串联电阻阻值的代数和U 二Ui U2 URl= R1I+R2 l+Rn I所以：R = Ri R- Rn（4）串联电阻电路中，各串联电阻电压与它们各自的阻值成正比。因为：Ui=Rji=Ril=Ri URU 2 =R 212 =R 2 I=R 2Un=RnI n=Rn I = R n所以：Ui :U2 ： :Un = Ri ： R2 : : Rn串联电阻电路的这一特性，称为串联电阻电路的分压特性。串联电阻电路的分压 特性在实际电路中得到了广泛应用，如扩展电压表量程等。（5）串联电阻电路消耗的总功率 P等于各串联电阻消耗功率的代数和，因为：P=RI2=(Ri+R2+ +Rn)I 2 = RiI2+R2 I 2 + +RnI2所以：p = R P2 皆-卷 Pn三、电阻的并联1.电阻并联的连接方式：电路中若干个电阻连接在两个公共点之间， 每个电阻承受同一电压，这样的 连接形式称为电阻的并联10-?卩站2.并联电阻电路的特点:(1)并联电阻电路中，各并联电阻的端电压相同，即Ui=U 2 =U 3=U 4 = =U n (U n表示第n个电阻的端电压)(2)（3）因为:即：流过并联电阻电路的总电流I等于各支路电流的代数和，即I =丨1 +丨2 +人并联电阻电路的总电阻（等效电阻）R的倒数等于各并联电阻倒数之和。I = li InU Ui 也乙Rn丄RnR Ri R2i丄丄R Ri R2所以：（4）并联电阻电路中，流过各并联电阻的电流与它们各自的阻值成反比, 因为：所以:UiU.RIRiRiRiU2URR2R2R2Un U RRnRnRnIIIi12InI ：I ：I i - i i丨2丨nR1 R21Rn并联电阻电路的这一特性，称为并联电阻电路的分流特性。并联电阻电路的分流特性在实际电路中也得到了广泛应用，如扩展电流表量程等。2 2 2 2 2 2 2I U 2U2U2U2U1U2UnP12RR1R2RpR1R2RpP = R + P2 十+Pn电阻的混联所以:四、电路中既有电阻串联， 以用串、并联公式化简 串、并联关系 练习：(5)并联电阻电路消耗的总功率 P等于各并联电阻消耗功率的代数和。 因为：又有电阻并联的连接方式叫做电阻的混联。 这一类电路可在计算混联电路的等效电阻时，关键在于识别各电阻的R5I_aR1R3R4R6I_ b第6堂电路的欧姆定律目的：掌握两个欧姆定律，会用定律对电路进行分析计算，熟悉电路的三种工作状态及其特点重点：定律的运用难点:定律的运用教法:讲解、练习内容:一、欧姆定律：1部分电路欧姆定律在线性电路中，导体中的电流I与加在导体两端的电压 U成正比，与导体的电阻 R成反比。R= U 或 U=RI I当所加电压U一定时，电阻R越大，贝皿流I越小，它说明电阻具有对电流起阻 碍作用的物理性质。(1) 电流、电压、电阻三个物理量必须属于同一电路，并在同一时刻才有上述 关系。(2) 这段电路中不含有电源，否则不能用上式计算。(3) 电阻元件必须是线性电阻2、全电路欧姆定律含有电源和电阻的叫全电路，它的电动势为E,电源内部具有电阻，称内电阻，用Ro表示，R是外电路电阻。在全电路中，电流I与电源电动势E成正比，与外电路电阻和内电阻之和 R+R)成反比。R+ RdE=l+RJ 或 U=E- RO|Ro1E-Uo +1例：电路如右图，l=1A, R=1Q, R=20Q，则FO与R上消耗的功率各为多少？电源的电动势为多少？电源产生的功率为多少？ 解：R上消耗的功率为：Rol2 = 1X 12W= 1WR上消耗的功率为：Pi= R1I2 = 20 X 12W= 20电源电动势为：E= (R+R)l=( 1+20)X 1V= 21V电源产生的功率为：P=EI = 21 X 1W= 21W二、电路的三种工作状态1、开路状态开关S1断开时，电路不通，外电路的电流为零，外电路电阻相当于无穷大。电 路的这种状态称为开路(空载)状态。S1开路状态的主要特征：1=0,电源端电压lC= IS电阻R上功率P= 0电源产生功率：Ps=02、短路状态由于某种原因而使电源两端被电阻接近于零的导线接通时，该电源被短路，S1、S2闭合时。若电路中某元件两端被电阻为零的导体接通，则该电路元件被短路。 短路状态电路的主要特征：R上电压 也=0电源端电压1=0,电源输出功率 B =0,电源所产生的功率全部消耗在内阻上，即Ps=lSI = RJ2l = 土 ( Ro很小,I非常大)R)短路可能使电源和其他电气设备损坏， 并可能引起火灾，造成短路的原因，主要 是由于导体之间绝缘层损坏而直接接触，或是由于错误操作引起。为防止短路， 通常在电路中安装熔断器或其他保护装置。3 、额定工作状态S1闭合，S2断开，电路接通，电源向负载正常供电，称为通路状态。任何电气设 备都有一定的电压，电流和功率的限额。额定值就是电气设备制造厂对产品规定 使用限额，电气设备工作在额定值的情况下就称为额定工作状态。例：一个标明220V 40W的电阻负载如果接在110V的电路上，问其实际消耗的 功率为多少？解：电阻负载功率为:P= U nIr220V 40W的电阻为：R=upN220402-Q = 1210 Q220V、40W的电阻负载接在110V电路上时，其实际消耗功率为:2 2U N110212100P=- = W =W = 10WR12101210小结:第7堂相关实践知识目的：掌握电路元件的伏安特性测试方法，掌握简单电路的测试方法 重点：熟悉基本操作难点：测试方法教法：讲解、演示、练习内容：一.单电阻伏安特性的测量分析电阻串并联伏安特性的测量分析jTli cJ/C| 514)ti三. 电压源伏安特性测量分析1、理想电压源2、实际电压源吠）四. 电流源伏安特性测量分析1、理想电流源2、实际电流源五、学生练习利用实训台上的现有设备，进行电阻、实际电源的特性测试模块三有源二端网络化简分析第8堂电源的等效变换目的：熟悉电压源和电流源的特点，能掌握电压源、电流源等效变换原则，能利 用电源的等效变换进行电路分析化简和计算。重点：电源的等效变换难点：利用电源的等效变换进行电路分析和计算。教法：讲解、练习内容：一、电源的连接n个电流源相并联，对外可等效为一个电流源，其电流为各个电流源电流的 代数和，n个电压源相串联，对外可等效为一个电压源，其电压为各个电压源电 压的代数和即:IsUs 二 Usi Us2 USknS1 +I S2 + 1 Sn 1 Ik=11.1)Sk(bjW只有电压相等、极性一致的电压源才允许并联，只有电流相等且方向一致的电流 源才允许串联。一个电流源I s与电压源或电阻相串联，对外就等效为一个电流源，等效电流源的电流为I s，等效电流源的电压不等于替代前的电流源的电压而等于外部 电压U。一个电压源Us与电流源或电阻相并联，对外就等效为一个电压源，等效电压源的电压为Us，等效电压源中的电流不等于替代前的电压源的电流而等于 外部电流I。二、电源的等效变换两种实际电源模型等效变换时，其端口电压与电流关系应是相同的如图:对于图（a）： U=Us RiI对于图(b): U= R；ls RiI实际电压源模型和实际电流源模型等效变换条件为:Us=RiisRi = Ri注：（1）在等效的过程中注意电压源的参考极性与电流源的参考方向，电流源的参考方向一定是要指向电压源的正极性端。（2）两种实际电源模型等效变换是指外部等效，对外部电路各部分的计算是等 效的，但对电源内部的计算是不等效的（3）理想电压源与理想电流源不能进行等效变换。例1试将下图（a）中的实际电压源模型转换为电流源模型，将图（b）中的实 际电流源模型转换为电压源模型0 a(a)i 12V(b)解：(a) I S = Us = 12 A=4ARi3(b)US=R I S=8X 2V=16V利用两种实际电源模型等效变换，可以简化电路的分析计算例2:如图所示电路中，已知 US1 -36V, US2-24V, R1-8Q，R2 -4Q，R3-8Q，R4 =4Q，试求电流I 3。H解：(1)首先将电压源U“与Us?变换为电流源模型，如图(b)所示I S1 = = 36A =4.5A R i1 =R.j =8Q Ri8I S2 = Us2 = 24 A = 3AR i2 =R2 +R4 =8 QR2 R444(2)化简电路，如图(c)所示。I S=I S!+I S2=(4.5+3)A =7.5ARi= Ri1Ri2二竺8。R1+R28 + 8(3)再将电流源I S变换为电压源模型，如图(d)所示US=I sR=(7.5 x 4)V=30VRi= R；=4Q由欧姆定律，可求得30A =5.2A戴维南定理教学目的：掌握戴维南定理的内容和解题方法。 教学重点：戴维宁定理教学难点：求等效电压源教学方法：讲解、练习教学过程：一、 戴维南定理任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻串 联组合的电路（即实际电压源模型）来等效，该电压源的电压等于有源二端网络 的开路电压UOC,而电阻则等于有源二端网络的全部独立电源置零后的输入电 阻Req，此电阻称为戴维南等效电阻。W)a /Q- +外U电路Mb0 b外屯路二、用定理求解电路的步骤：（1）断开待求支路，求剩下的二端网络的开路电压，得到戴维南等效电路 的电动势E；（2） 求剩下的二端网络的等效电阻，得到戴维南等效电路的电阻Ro（3）画出戴维南等效电路，接上待求支路，求出待求电压或电流。 例：求下图中的电压U(a)(h)(c)W解：由(b)得E=U o=0.8V由（c）得R 0= Rab=4.8 Q .由（d）得I= - E/( R0+ Rl )=-0.14A3、求输入电阻有如下三种方法。（1）将二端网络中所有独立电源置零（即电压源用短路替代，电流源用开路替 代），按照电阻串并联、星形与三角形等效变换的方法，求出输入电阻。（2）将二端网络所有独立电源置零， 在端口 ab处施加一电压，计算或测量输入 端口的电流I则输入电阻R0 = U（3） 用实验方法测量或用计算方法求得该有源二端网络的开路电压UOc和短路电SCR Uoc111 Uoc 厂+ 1、丨+”:c1）丨m -；u jR01 111 一11 33010(a)戴维南定理常用来分析电路中某一支路的电流和电压。流I SCR4戴维南1等效电路1J10mA:u510OXI +IIB12VN()p 1M1RIdb1b1(b)模块四 基尔霍夫定律测试分析第 10 堂基尔霍夫定律目的： 熟悉复杂直流电路的几个名词，能掌握基尔霍夫电压定律和电流定律。 重点： 对定律的理解难点： 电压定律教法： 讲解、练习内容：一、名词术语1）支路：电路中没有分支，流过同一电流的一段电路。电路的支路数用b 表示。cabd 和 cd 两条支路内包含电源，叫做有源支路；而 cefd 支路内不包含有电源， 叫做无源支路。2）节点：电路中三条或三条以上支路的联结点，用 n 表示节点数。图中 c 和 d 两个节点， a、b、e 和 f 都不是节点。3）回路：电路中任一闭合的路径，用 L 表示回路数。图中有 acdba、 cefdc 和 acefdba 三个回路。所以，图中有b=3条支路，n=2个节点，L=3个回路。R2R5KIR3d近只有一个回路的无分支电路，或者电路虽有分支，但所包含的电阻元件可按串、并联等关系进行等效变换，从而化简为一个回路的都称为简单电路；而不能化简为一个电路的有分支电路称为复杂电路。二、基尔霍夫电流定律（KCL对于电路中任一节点，在任一时刻，流入该节点的电流之和等于流出该节点的电 流之和。1、 基尔霍夫电流定律数学表达式为：工i出=2 i入2、在复杂电路中，有n个节点，只有（n-1 ）个独立的节点电流方程。上述电流关系式可以改写为：11-12-14+15=03、基尔霍夫电流定律另一表述：在任一时刻，任一节点的所有支路电流的代数 和等于零。其数学表达式为：2 i=04、基尔霍夫电流定律推广运用2 i=0时，习惯上规定流入该节点的电流取为正号，流出该节点的电流取为 负号。因为该定律是针对电路的节点而言的，所以也称节点电流定律。基尔霍夫电流定律不但适用于电路的节点，而且还可推广到电路中任一闭合面。三、基尔霍夫电压定律（KVL）1、对于电路中任一回路，在任一瞬间，沿任一回路绕行一周，电压的代数和等 于零，该回路的各段（或各元件）电压的代数和为零。2 U=0在电源是用电压源表示的电路中，基尔霍夫电压定律还可以表示为2 US-2 （IR） =0含义是：在电路中沿任一回路绕行一周，电压源电压US的代数和等于电阻电压降的代数和。2、用基尔霍夫电压定律列写回路电压方程的步骤：1）在电路中标出各支路电流的参考方向。参考方向可以任意假定，如果和实际电流方向相反，求得的电流将为负值。2）任意选定回路的绕行方向（顺时针或逆时针）。3）在使用工US-2 （IR）=O时，当US方向与绕行方向一致时，在方程中取负号，反之则取正号；电阻上的电流或电压参考方向与绕行方向一致时，在方程中取正号，反之则取负号；4）若计算结果（电压或电流）是正值，说明其实际方向与所选参考方向相同； 若计算结果（电压或电流）是负值，说明其实际方向与所选参考方向相反。:“如+叭7二 0:.林二1小结:第11堂支路电流法教学目的：熟悉支路电流法的基本步骤，会运用支路电流法求解复杂的直流电路 教学重点：支路电流法的运用教学难点：列电压方程教学方法：讲解、练习 教学过程： 复习提问：基尔霍夫定律的内容是什么？一、支路电流法以支路电流作为未知变量，利用基尔霍夫定律列写方程组求解电路的方法。二、支路电流法求解电路的方法和步骤：（1）找出电路中一共有几条支路，设每个支路电流为未知量，并在相应的支路 处标出各个电流。（2）标出电路中的节点，然后根据 KCL列写方程。注：因为在电路中若有 n个 节点，只能列出（n-1）个独立的节点方程，所以在列 KCL方程时只要列（n-1） 个节点方程即可。（3） 找出电路中的网孔，并且标出网孔的绕行方向，然后据KVL列写出回路方 程。(4) 将(2) (3)步中列出的方程组成一个方程组，求解出支路电流。 例1:下图中：-CZ1CZIr11d有3条支路，标上其支路电流分别为I 1、I 2、I 3有两个节点e、b。可用其中的任何一个列写 KCL方程，若用节点b,则有： 在电路中找出两个网孔，分别为abefa,bcdeb,标出其网孔的绕行方向如图所示, 根据KVL列回路方程1则有* = 0对网孔 abefa : R1I 1 + R 31 3 US1 =0对网孔 bcdeb: R21 2 + U S2 R 41 2 R31 3 =0将节点方程与回路方程组成方程组如下：厂I 1 +12 - 13 =0V % I 1+ R3I 3- Us1=0-R2 I 2 + U S2- R 4 I 2 - R 3 I 3 =0据该方程组就可求解出三个支路电流。例 2: 上图中，已知 US1 =36V, US2=24V, R1=8Q， R2=4Q，R3=8Q，R4 =4Q，试求各支路电流I 1、I 2、I 3解：由节点b的节点电流方程和网孔abefa及网孔bcdeb的回路电压方程, 组成的如下方程组：厂 I 1 +I 2 - I 3 =0Y R1I 1+ R3I 3- Us1=0-&丨 2 + U S2- R 4 I 2 - R 3 I 3=0代入数据得：I1 丨2-丨3=08I1 813 =36I-812 -8I3 = -24解之得：I 1 =2A，I 2 =0. 5A，I 3=2. 5A小结：支路电流法的优点在于思路清晰，方法简单。缺点在于当支路数较多的 时候，方程数多，计算繁琐。作业:模块五节点电压法、叠加原理应用分析第12堂节点电压法教学目的：熟悉节点电压法的基本步骤，会运用节点电压法求解复杂的直流电路 教学重点：节点电压法的运用教学难点：列方程教学方法：讲解、练习教学过程：复习提问：到目前为止，学过些什么求解复杂电路的方法？各有什么特点？一、节点电压法1、节点方程节点分析法采用节点电压为电路变量（未知量）来列写方程，也称为节点电压法 电路中，任意选择某一节点为参考节点，其他节点与参考节点间的电压便是节点 电压。节点电压的参考极性：以参考节点为负。电路中选节点0为参考节点，节点1和2的节点电压为U和U后，所有回路KVL 自动得到满足，由KCL及欧姆定律得(G+G) Ui- GU=I si-1S2- GU+( G+G) U2=I s?- I s写成规范形式：GiiUi+G2U2=l siiG2lUl+G?2U2=I S22G仁节点1的自电导，是与节点1相连接的各支路电导的总和，自电导总是正的。Gi=G+G2G2：节点2的自电导，是与节2相连接的各支路电导的总和G22=G2+G3G?=G节点1、2间的互电导，是连接在节点1和节点2之间的各支路电导之和 的负值，互电导总是负的I S11和I S22：电流源流入节点1和节点2的电流代数和，即流入节点的电流取“ + 号，流出节点的电流取“一”号。本例中，I S11=I S1- I S2， I S22=I S2- I S3。2、节点分析法的计算步骤(1) 选定一个参考节点，一般取连接支路较多的节点。其余各独立节点与参考 节点间的电压即是节点电压，其参考方向是由独立节点指向参考节点。(2) 列节点方程(3) 求解节点方程，解得节点电压。(4) 指出各支路电流的参考方向，根据欧姆定律可求出各支路电流。如果电路 的独立节点数少于网孔数，与网孔分析法比较，节点分析法所需求解联立方程数 较少，较易求解。例1:如下2个图,试用节点电压法求解电路.12u-r RK解:RSUb時+右+談旷卜血讪旳旳 7yiO+（- + 存护20 = * 匹5旳口3 E 鸟rCjUab课堂练习：引导学生按步骤分析计算出结果2A小结：节点电位法不仅适用于平面电路， 还可用于非平面电路，对节点较少的电 路尤其适用。第13堂叠加原理教学目的：掌握叠加定理，能运用定理求解复杂的直流电路教学重点：运用定理求解电路教学难点：叠加过程中方向的处理教学方法：讲解、练习教学过程：二、叠加原理1、叠加原理1、原理：在线性电路中，多个电源作用时，则任意支路的电压或电流响应，等于每个电源单独作用时在该支路产生的电压或电流响应的代数和2、注意事项：在应用叠加定理时应当注意： 叠加定理仅适用于线性电路； 每一个电源单独作用是指：当一个电源单独作用时，其他不作用的电源置零（将 不作用的电压源用短路线代替，即其电动势为零；将不作用的电流源开路，即其 电流为零）； 在将各个电流或电压响应叠加时， 应注意它们的参考方向，并相应地决定它们(h)(c)a的正负号；功率的计算不能用叠加定理。解 根据叠加定理，图3）所示电路可以分解为图（h）（电压源单独作用）和图3）（电流 源单独作用）。当电压源单独作用时，电流源开路，电流f；为E10冷占A + A当电流源单独作用时，电压源短路，电流耳为R.4r=乔屮 Tu x I 2 = I 2 T 2Ui =Ui Ui A = 8 A应用叠加定理，当电压源和电流源共同作用时的电流响应/为 例2:所示的电路:陥 A1=1f()出1e1R+(C)式中I2 = I2Is =UU1Is =0U s =0U1 =U1Usd3+7 - g小结：在线性电路中，多个电源作用时，则任意支路的电压或电流响应，等于每个电源单独作用时在该支路产生的电压或电流响应的代数和第14堂实训一电路元件伏安特性的测试一、实训目的1. 学会识别常用电路元件的方法。2. 掌握线性电阻元件伏安特性的测绘。3. 掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。二、原理说明任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压 U与通过该元件的电流I 之间的函数关系I = f(U)来表示，即用I-U平面上的一条曲线来表征，这条曲线 称为该元件的伏安特性曲线。1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。、实训设备1可调直流稳压电源030V12万用表FM-47或其他13直流数字毫安表0200mA14直流数子电压表0200V15线性电阻器200Q，510Q /8W1四、实训内容1、熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法2、测定线性电阻器的伏安特性按图/接线，调节稳压电源的输出电压 U,从0伏开始缓慢地增加，一直到 10V,记下相应的电压表和电流表的读数 、I 。1KUR (V)0246810I (mA进行实验时，应先估算电压和电流值，合理选择仪表的量程，勿使仪表超量程,仪表的极性亦不可接错五、实验报告根据实验数据，绘制出光滑的伏安特性曲线，根据实验结果，总结、归纳被测 各元件的特性。必要的误差分析。第15堂实训二电位、电压的测定及电路电位图的绘制一、实训目的1. 验证电路中电位的相对性、电压的绝对性2. 掌握电路电位图的绘制方法二、原理说明在一个闭合电路中，各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）则是绝对的，它不因参考点的变动而改变。电位图是一种平面坐标一、四两象限内的折线图。其纵坐标为电位值，横坐 标为各被测点。要制作某一电路的电位图，先以一定的顺序对电路中各被测点编 号。以图5-1的电路为例，如图中的 AF,并在坐标横轴上按顺序、均匀间隔 标上A、B、C、D E、F、A。再根据测得的各点电位值，在各点所在的垂直线上 描点。用直线依次连接相邻两个电位点，即得该电路的电位图。在电位图中，任意两个被测点的纵坐标值之差即为该两点之间的电压值。在电路中电位参考点可任意选定。对于不同的参考点，所绘出的电位图形是 不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。三、实训设备序号名称型号与规格数量备注1直流可调稳压电源030V二路DG042万用表1自备3直流数字电压表0200V1D314电位、电压测定实验电路板1DG05四、实训内容利用DG05实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，按图接线1. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令 U1 = 6V, U2 = 12V。（先调准输出 电压值，再接入实验线路中。）2. 以图5-1中的A点作为电位的参考点，分别测量 B、C D E、F各点的电位值及相邻两点之间的电压值 UAb、UBo Ucd UDe、UEf及UFa，数据列于表中3.以D点作为参考点，重复实验内容2的测量，测得数据列于表中。电位参考点与U A B C D E FUAbLBcUCdLDeLEfLFaA测量值D测量值五、注意事项1. 本实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电流插头。DG05上的Kb应拨向330Q侧，三个故障按键均不得按下。2. 测量电位时，用指针式万用表的直流电压档或用数字直流电压表测量时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点。若指针正向偏 转或数显表显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位）；若指针反向偏转或数显表显示负值，此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在电位 值之前应加一负号（表明该点电位低于参考点电位）。数显表也可不调换表棒， 直接读出负值。六、实训报告1 根据实验数据，绘制两个电位图形，并对照观察各对应两点间的电压情 况。两个电位图的参考点不同，但各点的相对顺序应一致，以便对照。2. 完成数据表格中的计算，对误差作必要的分析510(J)；I X1_it-n1K0I 3U2”+R2A12I 2 S电源插头R4510510R5330电流插座3. 总结电位相对性和电压绝对性的结论。第16堂实训三基尔霍夫定律的验证一、实训目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。二、原理说明基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端 的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL和电压定律（KVL。即对电路 中的任一个节点而言，应有 工1= 0;对任何一个闭合回路而言，应有 工U= 0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。三、实训设备序号名称型号与规格数量备注1直流可调稳压电源030V二路DG042万用表1自备3直流数字电压表0200V1D314电位、电压测定实验电路板1DG05四、实训内容实验线路,的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为 ADEFA BADC和FBCEF2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令 U = 6V,12V。3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“ +、一” 两端。4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。被测量11(mA)12(mA)13(mA)U(V)U(V)UV)U(V)Ud(V)Ud(V)U)(V)计算值测量值相对误差五、实验注意事项1 所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。Ui、U2也需测量， 不应取电源本身的显示值。2.防止稳压电源两个输出端碰线短路。4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。此时指针正偏，可读得电压或电流值。若用数显电 压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。 但应注意：所读得的电压或电 流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。七、实验报告1. 根据实验数据，选定节点 A,验证KCL的正确性。1.实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。+mA蛍 7电源插头电流插座I 1、 I 2、 I 32. 根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路， 验证KVL的正确性。RiR3注：在用两种电源模型的等效变换来做题时， 其中要求的电流所在的支路通常在做题过程中不要参与变换！