电工直流电路基础知识.pptx

任务一任务一 安安 全全 用用 电电此电工误操作，全身已高压电被烧焦，腿已只剩下一条！此电工误操作，全身已高压电被烧焦，腿已只剩下一条！此电工误操作，全身已高压电被烧焦，腿已只剩下一条！此电工误操作，全身已高压电被烧焦，腿已只剩下一条！此此此此人人人人无无无无事事事事爬爬爬爬上上上上电电电电线线线线杆杆杆杆，头头头头部部部部已已已已经经经经被被被被电电电电流流流流烧烧烧烧焦焦焦焦。安全用电常识安全用电常识技能目标：技能目标：技能目标：技能目标：了解触电的现场处理措施，掌握防止触电的保护措施。能正确选择电气火灾现场处理方法。知识目标：知识目标：知识目标：知识目标：了解人体触电的类型及常见原因。了解电气火灾的防范及扑救常识。了解电工实训室的电源配置，认识交、直流电源，认识常用电工工具。了解电工实训室安全操作规程。触电与现场处理触电与现场处理1电气火灾与现场处理电气火灾与现场处理2第第1节节 触电与现场处理触电与现场处理 一、电流对人体的伤害 二、人体触电的类型与原因 三、触电的现场处理 四、防止触电常识1.电流对人体的伤害形式：电流对人体的伤害形式：人体触及带电体时，电流通过人体，会对人体造成伤害，其伤害的形式有电击和电伤2 种。（1）电击。）电击。当人体直接接触带电体时，电流通过人体内部，对内部组织造成的伤害称为电击。（2）电伤。）电伤。电伤是指电流对人体外部造成的局部伤害。2.电流对人体伤害程度的主要影响因素：电流对人体伤害程度的主要影响因素：（1）电流大小（2）电流通过人体的路径。（3）通电时间。（4）电流频率。（5）电压高低。（6）人体状况。（7）人体电阻。一、电流对人体的伤害一、电流对人体的伤害二、人体触电的类型与原因二、人体触电的类型与原因1.人体触电的类型：人体触电的类型：（1）低压触电。）低压触电。单相触电。单相触电。人体的某一部位碰到相线或绝缘性能不好的电气设备外壳时，电流由相线经人体流入大地的触电现象，称为单相触电，也称单线触电。两相触电。两相触电。人体的不同部位分别接触到同一电源的两根不同相位的相线，电流由一根相线经人体流到另一根相线的触电现象，称为两相触电，也称双线触电。（2）高压触电：）高压触电：高压电弧触电。高压电弧触电。人靠近高压线（高压带电体），因空气弧光放电造成的触电，称为高压电弧触电。跨步电压触电。跨步电压触电。人走近高压线掉落处，前后两脚间电压超过了36V 造成的触电，称为跨步电压触电。2.人体触电的原因人体触电的原因（1）电工违规操作）电工违规操作（2）用电人员安全意识薄弱）用电人员安全意识薄弱（3）电气设备绝缘受损）电气设备绝缘受损（4）其他原因）其他原因三、触电的现场处理三、触电的现场处理 触电处理的基本原则是动作迅速动作迅速、救护得法救护得法，不惊慌失措不惊慌失措、束手无策束手无策。当发现有人触电时，必须使触电者迅速脱离电源，然后根据触电者的具体情况，进行相应的现场急救。1.脱离电源脱离电源 使触电者迅速脱离电源的常用方法如表1.1 所示。2、现场诊断、现场诊断3.现场急救现场急救 触电的现场急救方法有口对口人工呼吸抢救法和人工胸外挤压抢救法。（1）口对口人工呼吸抢救法。）口对口人工呼吸抢救法。（2）人工胸外挤压抢救法。）人工胸外挤压抢救法。四、防止触电常识四、防止触电常识 防止触电的基本原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，接触电线和电器前，要先把总开关断开，不得带电操作；判断电路是否有电，必须用验电笔检测；电工操作时注意绝缘，并尽可能单手操作。常用的触电防护措施如表1.2 所示。第第2节节 电气火灾与现电气火灾与现场处理电气火灾与现电气火灾与现场处理 一、电气火灾的原因 二、电气火灾的现场处理 三、电气火灾的防范措施一、电气火灾的原因一、电气火灾的原因（1）短路）短路（2）过载）过载（3）漏电）漏电1.尽快切断电源尽快切断电源2.选用合适的灭火机选用合适的灭火机3.保持适当的距离保持适当的距离二、电气火灾的现场处理二、电气火灾的现场处理三、电气火灾的防范措施三、电气火灾的防范措施1.防止短路引起的火灾防止短路引起的火灾 2.防止过载引起的火灾防止过载引起的火灾 3.防止漏电引起的火灾防止漏电引起的火灾课堂练习1、家用电器的外壳应该：、家用电器的外壳应该：火线火线零线零线 地线地线 2、人接触、人接触220V的裸线就会触电，而小鸟却能很悠的裸线就会触电，而小鸟却能很悠闲地站在高压线上，为什么小鸟不会触电？闲地站在高压线上，为什么小鸟不会触电？A.小鸟不是导体小鸟不是导体B.小鸟的身体体积小小鸟的身体体积小C.小鸟都是两只脚站在同小鸟都是两只脚站在同一根电线上，体内不会有一根电线上，体内不会有电流通过电流通过D.小鸟已经长期适应了小鸟已经长期适应了直 流 电 路知识目标：知识目标：知识目标：知识目标：1、了解电路组成的基本要素，理解电路模型。2、理解电流、电位、电压、电动势、电阻、电能、电功率等电路的基本概念。3、掌握电阻定律、欧姆定律等电路的基本定律。技能目标：技能目标：技能目标：技能目标：1、会识读简单电路图。2、能比较电位与电压、电压与电动势、电能与电功率，具有计算电路基本物理量的能力。3、会应用电阻定律、欧姆定律分析和解决生活生产中的实际问题。夜幕降临，人们回到了温馨夜幕降临，人们回到了温馨夜幕降临，人们回到了温馨夜幕降临，人们回到了温馨的家，亮起电灯，打开电视，的家，亮起电灯，打开电视，的家，亮起电灯，打开电视，的家，亮起电灯，打开电视，城市建筑物也被流光溢彩的灯城市建筑物也被流光溢彩的灯城市建筑物也被流光溢彩的灯城市建筑物也被流光溢彩的灯光笼罩，变得分外美丽。这一光笼罩，变得分外美丽。这一光笼罩，变得分外美丽。这一光笼罩，变得分外美丽。这一切，都离不开切，都离不开切，都离不开切，都离不开“电电电电”。认识电路认识电路1电路的基本物理量电路的基本物理量2电阻电阻电阻电阻3欧姆定律欧姆定律4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、电路模型三、电路的工作状态三、电路的工作状态一、电路的基本组成1什么是电路什么是电路 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的总体，为按一定方式连接起来的总体，为电流的流通提供了路径。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(1)电源电源(供能元件供能元件)：为为电电路路提提供供电电能能的的设设备备和和器器件件(如如电电池池、发发电电机机等等)。蓄电池蓄电池干电池干电池锂电池锂电池(2)负负载载(耗耗能能元元件件):):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)。电动机电动机灯泡灯泡扬声器扬声器 控制电路工作状态的器件或设控制电路工作状态的器件或设备备(如开关等如开关等)。(3)控制器件：控制器件：普通开关普通开关空气开关空气开关将电器设备和元器件按一定方式连接起来将电器设备和元器件按一定方式连接起来(如各种铜、铝电缆线等如各种铜、铝电缆线等)。(4)(4)连接导线：连接导线：单芯硬导线单芯硬导线电缆线电缆线二、电路模型(电路图)由理想元件构成的电路叫做实际电路的由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型电路模型，也叫做实际电路的，也叫做实际电路的电电路原理图路原理图，简称为，简称为电路图电路图。例如手电筒的电路如图所示。例如手电筒的电路如图所示。电电路路是是由由电电特特性性相相当当复复杂杂的的器器件件组组成成的的，为为了了便便于于使使用用数数学学方方法法对对电电路路进进行行分分析析，可可将将电电路路实实体体中中的的各各种种电电器器设设备备和和元元器器件件用用一一些些能能够够表表征征它它们们主主要要电电磁磁特特性性的的理理想想元元件件(模模型型)来来代代替替，而而对对它它的的实实际际上上的的结结构构、材材料料、形形状状等等非非电电磁磁特特性性不不予予考虑。考虑。理想元件理想元件手电筒的电路手电筒的电路常用理想元件及符号常用理想元件及符号三、电路的工作状态(1)通通路路(闭闭路路)：电电源源与与负负载载接接通通，电电路路中中有有电电流流通通过过，电电气气设设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。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，有称为空载状态。：电路断开，中没有电流通过，有称为空载状态。螺旋式熔断器螺旋式熔断器 圆筒形帽熔断器圆筒形帽熔断器 螺栓连接熔断器螺栓连接熔断器(3)短短路路(捷捷路路)：电电源源两两端端或或电电路路中中某某些些部部分分被被导导线线直直相相连连接接，输输出出电电流流过过大大对对电电源源来来说说属属于于严严重重过过载载，如如没没有有保保护护措措施施，电电源源或或电电器器会会被被烧烧毁毁或或发发生生火火灾灾，所所以以通通常常要要在在电电路路或或电电气气设设备备中中安安装装熔熔断断器器、保保险险丝丝等等保保险险装装置置，以以避避免免发发生短路时出现不良后果。生短路时出现不良后果。工程应用工程应用工程应用工程应用 熔断器，俗称保险丝，是低压供配电系统和控制熔断器，俗称保险丝，是低压供配电系统和控制熔断器，俗称保险丝，是低压供配电系统和控制熔断器，俗称保险丝，是低压供配电系统和控制系统中最常用的安全保护电器，主要用于短路保护，系统中最常用的安全保护电器，主要用于短路保护，系统中最常用的安全保护电器，主要用于短路保护，系统中最常用的安全保护电器，主要用于短路保护，有时也可用于过载保护。有时也可用于过载保护。有时也可用于过载保护。有时也可用于过载保护。第二节 电路的基本物理量一、电流一、电流二、电压二、电压三、电位三、电位四、电源电动势四、电源电动势五、电能和电功率五、电能和电功率一、电流及其参考方向 1.电流产生的条件电流产生的条件 自由电子的定向移动形成的电子流就称为电流。自由电子的定向移动形成的电子流就称为电流。要形成电流，首先要有可以移动的电荷要形成电流，首先要有可以移动的电荷自由电子。要获得持续的电流，自由电子。要获得持续的电流，导体两端必须保持一定的电位差（电压）。导体两端必须保持一定的电位差（电压）。2.电流电流 衡量电流大小或强弱的物理量叫做电流强度，简称电流。衡量电流大小或强弱的物理量叫做电流强度，简称电流。电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用的时间的电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用的时间的比值比值 在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。电流的常用单。电流的常用单位还有毫安（位还有毫安（mA）和微安（）和微安（A）：）：1A=103 mA=106A电流的方向习惯上规定为正电荷定向移动的方向。电流的方向习惯上规定为正电荷定向移动的方向。如果电流的大小及方向都不随时间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，则称之为的电量相等，则称之为稳恒电流稳恒电流或或恒定恒定电流电流，简称为，简称为直流直流(Direct Current)，记为记为 DC 或或 dc，直流电流要用大写字，直流电流要用大写字母母 I 表示。表示。如果电流的大小及方如果电流的大小及方向均随时间变化，则称向均随时间变化，则称为为变动电流变动电流。对电路分。对电路分析来说，一种最为重要析来说，一种最为重要的变动电流是的变动电流是正弦交流正弦交流电流电流，其大小及方向均，其大小及方向均随时间按正弦规律作周随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为期性变化，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，交流电流的瞬时值要用小写字母要用小写字母 I 或或 i(t)表示。表示。3.电流的分类电流的分类4 4、电流的参考方向、电流的参考方向 （1）定义定义参考方向：参考方向：在解题前任意假定一个方向作为电流在解题前任意假定一个方向作为电流的的 参考方向。参考方向。规定：规定：若参考方向与实际方向一致，则电流取正值若参考方向与实际方向一致，则电流取正值；若参考方向与实际方向相反，则电流取负值若参考方向与实际方向相反，则电流取负值。为了计算方便，常常事先假设一个电流方向，称为参为了计算方便，常常事先假设一个电流方向，称为参考方向，用箭头在电路图中标明。考方向，用箭头在电路图中标明。（2）电流参考方向的表示方法：电流参考方向的表示方法：Iab（表示从（表示从a流向流向b）双下标双下标箭箭 头头+-IR（3）电流的参考方向与实际方向的关系：）电流的参考方向与实际方向的关系：i 0i实际方向实际方向参考方向参考方向i 0U R0 时时(相相当当于于开开路路)，则则 U=E；当当 R 0时时，表表明明电电流流的的实实际际方方向向与与所所标标定定的的参参考考方方向向一一致致；当当 I 0 时时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反。(1)对对于于电电路路中中任任意意假假设设的的封封闭闭面面来来说说,电电流流定定律律仍仍然然成成立。如图立。如图 3-3 中，对于封闭面中，对于封闭面 S 来说，有来说，有 I1+I2=I3。电流定律的应用举例电流定律的应用举例(2)电流定律的应用举例电流定律的应用举例(1)(2)对对于于网网络络(电电路路)之之间间的的电电流流关关系系，仍仍然然可可由由电电流流定定律律判判定定。如如图图中中，流流入入电电路路 B 中中的的电电流流必必等等于于从从该该电电路路中中流出的电流。流出的电流。2.KCL的应用举例的应用举例 (3)若若两两个个网网络络之之间间只只有有一一根根导导线线相相连连，那那么么这这根根导线中一定没有电流通过。导线中一定没有电流通过。(4)若若一一个个网网络络只只有有一一根根导导线线与与地地相相连连，那那么么这这根根导线中一定没有电流通过。导线中一定没有电流通过。【例例】如如图图所所示示电电桥桥电电路路，已已知知 I1=25 mA，I3=16 mA，I4=12 mA，试试求求其其余余电电阻阻中中的的电电流流 I2、I5、I6。例题例题 解：解：说说明明：电电流流 I2 与与 I5 均均为为正正数数，表表明明它它们们的的实实际际方方向向与与图图中中所所标标定定的的参参考考方方向向相相同同，I6 为为负负数数，表表明明它它的的实实际际方方向与图中所标定的参考方向相反。向与图中所标定的参考方向相反。在节点在节点 a 上：上：I1=I2+I3，则，则 I2=I1 I3=(25 16)mA=9 mA在节点在节点 d 上：上：I1=I4+I5，则，则 I5=I1 I4=(25 12)mA=13 mA在节点在节点 b 上：上：I2=I6+I5，则，则I 6=I2 I5=(9 13)mA=4 mA练一练：练一练：1)、三、基尔霍夫电压定律(回路电压定律)1.电压定律电压定律(KVL)内容内容 在在任任何何时时刻刻，沿沿着着电电路路中中的的任任一一回回路路绕绕行行方方向向，回回路路中中各各段段电压的代数和恒等于零，即电压的代数和恒等于零，即 如如图图电电路路说说明明基基夫夫尔尔霍霍电电压压定律。定律。图图 电压定律的举例说明电压定律的举例说明 沿着回路沿着回路 abcdea 绕行方向，有绕行方向，有 Uac=Uab+Ubc=R1I1+E1，Uce=Ucd+Ude=R2I2 E2，Uea=R3I3，则则 Uac+Uce+Uea=0即即 R1I1+E1 R2I2 E2+R3I3=0上式也可写成上式也可写成R1I1 R2I2+R3I3=E1+E2对对于于电电阻阻电电路路来来说说，任任何何时时刻刻，在在任任一一闭闭合合回回路路中中，各各段段电电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和，即阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和，即(1)标标出出各各支支路路电电流流的的参参考考方方向向并并选选择择回回路路绕绕行行方方向向(既既可沿着顺时针方向绕行，也可沿着逆时针方向绕行可沿着顺时针方向绕行，也可沿着逆时针方向绕行)；(2)电电阻阻元元件件的的端端电电压压为为 RI，当当电电流流 I 的的参参考考方方向向与与回路绕行方向一致时，选取回路绕行方向一致时，选取“+”号；反之，选取号；反之，选取“”号；号；(3)电电源源电电动动势势为为 E，当当电电源源电电动动势势的的标标定定方方向向与与回回路路绕行方向一致时，选取绕行方向一致时，选取“+”号，反之应选取号，反之应选取“”号。号。2利用利用 RI=E 列回路电压方程的原则列回路电压方程的原则 四、支路电流法 以以各各支支路路电电流流为为未未知知量量，应应用用基基尔尔霍霍夫夫定定律律列列出出节节点点电电流流方方程程和和回回路路电电压压方方程程，解解出出各各支支路路电电流流，从从而而可可确确定定各各支支路路(或或各各元元件件)的的电电压压及及功功率率，这这种种解解决决电电路路问问题题的的方方法叫做法叫做支路电流法支路电流法。对对于于具具有有 b 条条支支路路、n 个个节节点点的的电电路路，可可列列出出(n 1)个个独立的电流方程和独立的电流方程和 b(n 1)个独立的电压方程。个独立的电压方程。想一想：想一想：US1R1R2R3I1US2I2I3+-ab bR1R2+-USII=US/(R1+R2)I1、I2、I3如何计算呢如何计算呢?首先，用基尔霍夫电流定律列写节首先，用基尔霍夫电流定律列写节点KCLKCL方程方程 对节点对节点b b列出列出KCLKCL方程方程 I I2 2+I I3 3 =I=I1 1 可见，对具有两个节点的电路，应用基尔霍夫电流定律只可见，对具有两个节点的电路，应用基尔霍夫电流定律只能列出能列出2-12-11 1个独立方程。个独立方程。对节点对节点a a列出列出KCLKCL方程方程I I1 1=I I2 2+I I3 3 推广推广:一般来说，对具有一般来说，对具有n个节点的电路用基尔霍夫电流个节点的电路用基尔霍夫电流定律只能得到定律只能得到(n1)个独立节点个独立节点KCL方程。方程。(一一)、支路电流法的推导、支路电流法的推导US1R1R2R3I1US2I2I3+-ab b其次，用基尔霍夫电压定律列出独立其次，用基尔霍夫电压定律列出独立的的KVLKVL方程。方程。对网孔对网孔L2可列出可列出 -R2I2+R3I3+US2=0 可见可见,对有对有2个节点个节点3条支路的电路条支路的电路,用用基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律可列出可列出3-1个个独立的独立的KVL方程方程。结论：对于结论：对于n个节点个节点,b条支路组成的电路，条支路组成的电路，应用应用KCL和和KVL，一共列出，一共列出(n一一1)个节点电流方程和个节点电流方程和b一一(n一一1)个回路电压个回路电压方程，共方程，共b个方程，故可解出个方程，故可解出b个支路电流。个支路电流。对网孔对网孔L1可列出可列出 R1I1+R3I3-US1=0L1L2US1R1R2R3I1US2I2I3+-ab b新星中等专业学校新星中等专业学校 推广推广:对于对于n个节点个节点,b条支路组成的电路中条支路组成的电路中,可列出可列出b-(n-1)个个回路电压方程。回路电压方程。(二）、应用支路电流法的步骤二）、应用支路电流法的步骤1、首先分析电路、首先分析电路,确定电路中的确定电路中的节节点数和支路数点数和支路数;2、假定各支路电流参考方向和网孔绕行方向；、假定各支路电流参考方向和网孔绕行方向；3、利用基尔霍夫电流定律，列出节点电流方程；、利用基尔霍夫电流定律，列出节点电流方程；4、选定回路，列出回路电压方程；、选定回路，列出回路电压方程；5、联立方程组、联立方程组,代入参数求解代入参数求解;6、确定电流的实际方向、确定电流的实际方向新星中等专业学校新星中等专业学校例例：图中：若已知：图中：若已知 US1=140V，US2=90V，R1=20，R2=5，R3=6。求：各支路电流求：各支路电流R1R2R3I1I2I3ab bUS2+-US1L1L2解：节节点点a：I1+I2=I3 2、假定各支路电流的参考方向和网孔的绕行方向；、假定各支路电流的参考方向和网孔的绕行方向；3、利用基尔霍夫电流定律，列出节点电流方程；、利用基尔霍夫电流定律，列出节点电流方程；4、选定回路，列出回路电压方程；、选定回路，列出回路电压方程；网孔网孔L1：R1I1+R3I3-US1=0 网孔网孔L2：R2I2+R3I3-US2=01、分析电路、分析电路,确定电路中有确定电路中有2个个节节点点,3条支路条支路;5、联立方程组，代入参数求解、联立方程组，代入参数求解。R1R2R3I1I2I3ab bUS2+-US1L1L2解：I1+I2=I3 (1)20I1+6I3-140=0 (2)5I2+6I3-90=0 (3)I1+I2=I3 (1)R1I1+R3I3-US1=0 (2)R2I2+R3I3-US2=0 (3)例例：图中：若已知：图中：若已知 US1=140V，US2=90V，R1=20，R2=5，R3=6。求：各支路电流求：各支路电流解：电流电流I1、I2、I3均为正值均为正值,说明各电流实际方向与假定说明各电流实际方向与假定电流参考相同电流参考相同.I1=4AI2=6AI3=10A解之得解之得:例例：图中：若已知：图中：若已知 US1=140V，US2=90V，R1=20，R2=5，R3=6。求：各支路电流求：各支路电流R1R2R3I1I2I3ab bUS2+-US1L1L2思思 考考R3I1I2I3ab bUS2+-US1R1R2改变改变电流的电流的参考方向参考方向 和和网孔的网孔的绕行方向绕行方向后，电后，电路的方程该怎么列，结果会有什么样的路的方程该怎么列，结果会有什么样的变化变化：图中：若已知图中：若已知 US1=140V，US2=90V，R1=20，R2=5，R3=6。求：各支路电流求：各支路电流练练习习：如如图图所所示示电电路路，已已知知：E1=42 V，E2=21 V，R1=12 ，R2=3 ，R3=6 ，试试求求：各各支支路路电电流流I1、I2、I3。解解：该该电电路路支支路路数数 b=3、节节点点数数 n=2，所所以以应应列列出出 1 个个节节点点电电流流方方程程和和 2 个个回回路路电电压压方方程程，并并按按照照 RI=E 列列回路电压方程的方法回路电压方程的方法：(1)I1=I2+I3(任一节点任一节点 )(2)R1I1+R2I2=E1+E2(网网孔孔 1)(3 3)R3I3 R2I2=E2(网网孔孔 2)代入已知数据，解得：代入已知数据，解得：I1=4 A，I2=5 A，I3=1 A。电电流流 I1 与与 I2 均均为为正正数数，表表明明它它们们的的实实际际方方向向与与图图中中所所标标定定的的参参考考方方向向相相同同，I3 为为负负数数，表表明明它它们们的的实实际际方方向向与与图中所标定的参考方向相反。图中所标定的参考方向相反。第三节两种电源模型的等效变换第三节两种电源模型的等效变换 一、电压源一、电压源二、电流源二、电流源三、两种实际电源模型之间的等效变换三、两种实际电源模型之间的等效变换一、电压源一、电压源通通常常所所说说的的电电压压源源一一般般是是指指理理想想电电压压源源，其其基基本本特特性性是是其其电电动动势势(或或两两端端电电压压)US 保保持持固固定定不不变变 或或是是一一定定的的时时间间函函数数 e(t)，但电压源输出的电流却与外电路有关。，但电压源输出的电流却与外电路有关。实际电压源实际电压源是含有一定内阻是含有一定内阻 R0 的电压源。的电压源。图图 3-18电压源模型电压源模型 二、电流源二、电流源通通常常所所说说的的电电流流源源一一般般是是指指理理想想电电流流源源，其其基基本本特特性性是是所所发发出出的的电电流流固固定定不不变变(Is)或或是是一一定定的的时时间间函函数数 is(t)，但但电电流流源源的的两两端端电电压压却却与与外外电电路路有有关。关。实实际际电电流流源源是是含含有有一一定定内内阻阻 Rs 的电流源。的电流源。图图 电流源模型电流源模型 三、两种实际电源模型之间的等效变换三、两种实际电源模型之间的等效变换实实际际电电源源可可用用一一个个理理想想电电压压源源 US 和和一一个个电电阻阻 R0 串串联联的的电电路模型表示，其输出电压路模型表示，其输出电压 U 与输出电流与输出电流 I 之间关系为之间关系为 U=US R0I实际电源也可用一个理想电流源实际电源也可用一个理想电流源 IS 和一个电阻和一个电阻 RS 并联的并联的电路模型表示，其输出电压电路模型表示，其输出电压 U 与输出电流与输出电流 I 之间关系为之间关系为U=RSIS RSI对对外外电电路路来来说说，实实际际电电压压源源和和实实际际电电流流源源是是相相互互等等效效的的，等效变换条件是等效变换条件是R0=RS，US=RSIS 或或 IS=US/R0【例例 3-6】如如图图 3-18 所所示示的的电电路路，已已知知电电源源电电动动势势US=6 V，内内阻阻 R0=0.2 ，当当接接上上 R=5.8 负负载载时时，分分别别用用电电压压源源模模型型和和电流源模型计算负载消耗的功率和内阻消耗的功率。电流源模型计算负载消耗的功率和内阻消耗的功率。图图 3-18例题例题 3-6 解：解：(1)用电压源模型计算用电压源模型计算：电电流流源源的的电电流流 IS=US/R0=30 A，内内阻阻 RS=R0=0.2 ，负负载载中的电流中的电流 两种计算方法对负载是等效的，对电源内部是不等效的。两种计算方法对负载是等效的，对电源内部是不等效的。负载消耗的功率负载消耗的功率 PL=I2R=5.8 W，内阻中的电流，内阻中的电流(2)用电流源模型计算用电流源模型计算：负载消耗的功率负载消耗的功率PL=I2R=5.8 W，内阻的功率内阻的功率 =I2R0=0.2 W 内阻的功率内阻的功率 =R0=168.2 W【例例3-7】如如图图 3-19 所所示示的的电电路路，已已知知：US1=12 V，US2=6 V，R1=3 ，R2=6 ，R3=10 ，试试应应用用电电源源等等效效变变换换法法求求电阻电阻R3中的电流。中的电流。图图 3-19例题例题 3-7 解解:(1)先先将将两两个个电电压压源源等等效效变变换换成成两两个个电电流流源源，如如图图 3-20 所示：两个电流源的电流分别为：所示：两个电流源的电流分别为：IS1 US1/R1 4 A，IS2 US1/R2 1 A 图图 3-20 例题例题 3-7 的两个电压源等效成两个电流源的两个电压源等效成两个电流源(3)求出求出 R3中的电流中的电流(2)将将两两个个电电流流源源合合并并为为一一个个电电流流源源，得得到到最最简简等等效效电电路路，如如图图 3-21 所所示示：等等效效电电流流源源的的电电流流 IS IS1IS2 3 A，其其等等效效内阻为内阻为 R R1R2 2 图图 3-21 例题例题 3-7 的最简等效电路的最简等效电路 第四节戴维宁定理第四节戴维宁定理 一、二端网络的有关概念二端网络的有关概念二、戴维宁定理戴维宁定理一、一、二端网络的有关概念二端网络的有关概念1.二二端端网网络络：具具有有两两个个引引出出端端与与外外电电路路相相连连的的网网络络。又又叫叫做做一端口网络。一端口网络。图图 3-9 二端网络二端网络 2.无无源源二二端端网网络络：内内部部不含有电源的二端网络。不含有电源的二端网络。3.有有源源二二端端网网络络：内内部部含有电源的二端网络。含有电源的二端网络。任任何何一一个个线线性性有有源源二二端端电电阻阻网网络络，对对外外电电路路来来说说，总总可可以以用用一一个个电电压压源源 E0 与与一一个个电电阻阻 R0 相相串串联联的的模模型型来来替替代代。电电压压源源的的电电动动势势 E0 等等于于该该二二端端网网络络的的开开路路电电压压，电电阻阻 R0 等等于于该该二二端端网网络络中中所所有有电电源源不不作作用用时时(即即令令电电压压源源短短路路、电电流流源源开开路路)的的等等效效电电阻阻(叫叫做做该该二二端端网网络络的的等等效效内内阻阻)。该该定定理理又又叫叫做做等等效效电电压压源源定定理理。二、戴维宁定理戴维宁定理【例例 3-4】如如图图 3-10 所所示示电电路路，已已知知 E1=7 V，E2=6.2 V，R1=R2=0.2 ，R=3.2 ，试试应应用用戴戴维维宁宁定定理理求求电电阻阻 R 中中的的电流电流 I 。解解:(1)将将 R 所所在在支支路路开开路路去去掉掉，如如图图 3-11 所所示示，求求开开路路电电压压 Uab：Uab=E2+R2I1=（6.2+0.4）V=6.6 V=E0(2)将将电电压压源源短短路路去去掉掉，如如图图 3-12 所示，求所示，求等效电阻等效电阻 Rab：Rab=R1R2=0.1 =R0图图 3-12求求等效电阻等效电阻 Rab(3)画画出出戴戴维维宁宁等等效效电电路路，如如图图 3-13 所所示示，求求电电阻阻 R 中中的的电电流流 I：图图 3-13求电阻求电阻 R 中的电流中的电流 I【例例3-5】如如图图 3-14 所所示示的的电电路路，已已知知 E=8 V，R1=3 ，R2 =5 ，R3=R4=4 ，R5=0.125 ，试试应应用用戴戴维维宁定理宁定理求电阻求电阻 R5 中的电流中的电流 I。图图 3-14例题例题 3-5 解解：(1)将将 R5 所所在在支支路路开开路路去去掉掉，如如图图 3-15 所所示示，求求开路电压开路电压 Uab：图图 3-15求求开路电压开路电压 Uab Uab=R2I2 R4I4=(5 4)V=1 V=E0(2)将电压源短路去掉，将电压源短路去掉，如图如图 3-16 所示，求所示，求等效电阻等效电阻 Rab：Rab=(R1R2)+(R3R4)=(1.875+2)=3.875 =R0(3)根根据据戴戴维维宁宁定定理理画画出出等等效效电电路路，如如图图 3-17 所所示示，求求电阻电阻 R5 中的电流中的电流 图图 3-16求求等效电阻等效电阻 Rab 图图 3-17求电阻求电阻 R 中的电流中的电流 I