开路状态:负载与电源不接通,电流等零,负载不工作;有载状态:负载与电源接通,有电流、电压、吸收功率。短路状态:故障状态,应该禁止。 3.三个定律
欧姆定律I =U/R ,应用时要考虑关联问题。 KCL定律ΣI =0,应用时要先标出电流的参考方向。
KVL定律ΣU =0,应用时要先标出电流、电压及回路的绕行方向。
第二章 电路的等效变换
第一节:电阻的串、并、混联及等效变换
学习目标:
1 .掌握电阻串、并联特点及串、并联时电压、电流、功率情况。 2 .掌握对混联电路的化简。
重点: 电阻串、并联时电流、电压、功率情况。 难点: 混联电路化简为一个等效电阻 一、电阻的串联 图 2-1 电阻的串联
图2-1
电阻串联电路的特点: 1.各元件流过同一电流
2.外加电压等于各个电阻上的电压降之和。
分压公式: ; 。
功率分配:各个电阻上消耗的功率之各等于等效电阻吸收的功率,即:
3.等效电阻:几个电阻串联的电路,可以用一个等效电阻 R 替代,
即:
4 .功率:各个电阻上消耗的功率之和等于等效电阻吸收的功率。
二、电阻的并联 图2-2 电阻的并联
图2-2
电阻并联电路的特点: (a) 各电阻上电压相同;
(b) 各分支电流之和等于等效后的电流,即
;
(c) 几个电阻并联后的电路,可以用一个等效电阻 R 替代,即
;
※ 特殊:两个电阻并联时, , ,
(d) 分流公式: ,
(e) 功率分配:
负载增加,是指并联的电阻越来越多, R 并 越小,电源供给的电流和功率增加了。 例 2-1 : 有三盏电灯并联接在 110V 电源上, UN 分别为 110V , 100W 、 110V , 60W 、 110V , 40W ,求 P 总 和 I 总 ,以及通过各灯泡的电流、等效电阻,各灯泡电阻。
解: P 总 = =200W ; I 总 =
, ,
或
, ,
三、电阻混联: 串联和并联均存在。
1、处理方法:利用串、并联的特点化简为一个等效电阻
2、改画步骤: (a) 先画出两个引入端钮;( b )再标出中间的连接点,应注意凡是等电位点用同一符号标出)
图2-3
例 2-2 :
时或同时合上时,求
, 和
, 。
, ,当开关 S 1 、 S 2 同时开
解: 当开关 S 1 、 S 2 同时开时,相当于三个电阻在串联,则
则 。
当开关 S 1 、 S 2 同时闭合时,如上图等效电路图所示。
,
例 2-3 : 实验室的电源为 110V ,需要对某一负载进行测试,测试电压分别为 50V 与 70V ,现选用 120 Ω 、 1.5A 的滑线变阻器作为分压器,问每次滑动触点应在何位置?此变阻器是否适用?
解:
当 时,
,
, < 1.5A 此变阻器适用。
当 时,
, < 1.5A 此变阻器适用。
但当 U 2 >70V 时, I 2 可能就要大于 1.5A ,就不再适用了。
作业:p23: 2-1-3 、 2-1-3
第二节 电阻星形与三角形连接及等效变换 学习目标:掌握电阻星形和三角形连接特点和变换条件 重点:1. 电阻星形和三角形连接特点
2.等效变换关系
难点: 等效变换关系。
一:电阻星形和三角形连接的等效变换:
1 、电阻星形和三角形连接的特点: 星形联接或 T 形联接,用符号 Y 表示。特点:三个电阻的一端联接在一个结点上,成放射状。三角形联接或 π 形联接,用符号 Δ 表示。 2 、电阻星形和三角形变换图:星形变换成三角形如图 2-4(a) 所示,三角形连接变换成星形如图 2-4(b) 所示。
图2-4(a) 图 2-4(b)
3 、等效变换的条件:要求变换前后,对于外部电路而言,流入(出)对应端子的电流以及各端子之间的电压必须完全相同。 4 、等效变换关系:
已知星形连接的电阻 R A 、 R B 、 R C ,求等效三角形电阻 R AB 、 R BC 、 R CA 。
,