必修电路单元
高二物理人教版必修第三册教学课件《电路及其应用 单元复习》
①斜率反映了导体电阻大小的倒数,斜率越大,电阻越小。
②线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律;
非线性元件:伏安特性曲线是曲线的电学元件,不适用于欧姆定律。
04
重点知识
【习题4】(2023上·天津南开·高二统考期末)两条长度相同、由同种材料制成
的均匀电阻丝a、b,其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是(
0.6V
B.由图可知B导体的电阻为R B =
= 2Ω,故B错误;
0.3A
C.由图可知,当电流为0.3A时,A导体的电阻为R A =
1.8V
0.3A
= 6Ω,故C正确;
U
ΔU
D.在U − I图像中,电阻等于纵横坐标值之比,只有当图像为过原点的直线时,才有 = ,但
I
ΔI
是导体A的图像是一条曲线,当电流为0.3A时,导体的电阻应该等于该点与坐标原点连24上·安徽宣城·高二统考期末)如图,一段通电直导线的横截面
积为S,长度为L,电阻率为ρ,单位体积内自由电子个数为n,自由电子定向运
动的速率为v,电子的电荷量为e。则下列说法正确的是(
)
A.通过直导线的电流为neLv
S
B.通电直导线的电阻为ρ
L
C.导体棒两端的电压为nevρL
表示物体的动量,x轴表示时间,则图像切线的斜率表示物体受到的合外力,故C正确,不符合
题意;
D.将试探电荷沿x方向经过极短位移移动到零电势点过程,将该方向的电场近似看为匀强电场,
则有qU = qφ = qEx,解得φ = Ex,可知,对于静电场,若y轴表示电势,x轴表示位置,则图像
切线斜率的绝对值表示电场强度在x方向上的分量大小,故D正确,不符合题意。
新教材人教版高中物理必修第三册 第11章 电路及其应用 精品教学课件
解析 正离子定向移动方向就是电流方向,负离子定向移动的反方向也是电流方 向;有正、负离子向相反方向经过同一截面时,公式 I=qt 中的 q 应是正、负离子 电荷量绝对值之和,故 I=(n1+t n2)e,电流方向由 A 指向 B,与正、负离子的 数量无关,A、B、C 错误,D 正确。
答案 D
谨防易错 电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移 动形成的电流方向是相同的,应用 I=qt 时,q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷 量的绝对值之和。
[试题案例] [例3] (多选)一横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设每单位体积的导线中有n
个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通 过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A.nvSΔt C.IΔq t
B.nvΔt D.ISΔqt
思路点拨 计算自由电子数目有以下两条思路: (1)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于Δt时间内通过导线横截面的电荷 量IΔt与自由电子电荷量q的比值。 (2)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于导线vΔt长度内所含的自由电子 数。
2.电源的作用 (1)在导体A、B两端维持一定的_电__势__差___。 (2)使电路中保持__持__续____的电流。
3.常见的电源
[思考判断] (1)电源能把其他形式的能转化为电能。( √ ) (2)必须有电源,自由电荷才能在电路中移动。( × )
[观图助学]
知识点二 恒定电流
雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而 手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是因为有持续的电流流过小灯泡,电流是 怎么形成的呢?
[针对训练1] (多选)下列关于电流方向的说法中,正确的是( ) A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向 C.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 D.在电解液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同 解析 人们规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的 方向相反,A错误,B、D正确;金属导体中,自由电子的定向移动形成电流,故 在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,C正确。 答案 BCD
人教版(2019)必修第三册《第11章_电路及其应用》2024年单元测试卷(9)+答案解析
人教版(2019)必修第三册《第11章电路及其应用》2024年单元测试卷(9)一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.由欧姆定律导出和,下列叙述不正确的是()A.由知,导体的电阻由导体两端的电压和流过导体的电流决定B.导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流无关C.对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值,就是它的电阻值D.一定的电流流过导体,电阻越大,其电压就越大2.额定电压是220V,电阻是的灯泡,在正常工作时,180s内通过灯丝横截面的电量为()A.30CB.90CC.220CD.360C3.有三个同学分别对各自手中的电阻进行了一次测量,三个同学把对每个电阻测量时电阻两端的电压和通过的电流描点到同一坐标系中,如图所示,这三个电阻的大小关系正确的是()A.B.C.D.4.如图所示,4只电阻串联于某电路中.已测出,,则为()A.21VB.15VC.12VD.5.将一内阻是电压表的量程由扩大到,需要给它()A.并联电阻B.并联电阻C.串联电阻D.串联电阻6.有如图有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为,当使用a、c两个端点时,量程为,已知电流表的内阻为,满偏电流为1mA,则电阻、的值为()A. B.C. D.7.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长,,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1A;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为()A.6AB.2AC.4AD.8.如图,图线OA和OP分别为某两种电学元器件的伏安特性曲线.设OA上任意点对应的电阻为,OP上某点P对应的电阻为则关于和,下列说法正确的是()A.B.C.D.二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9.如图所示,是两个阻值大小不同的电阻的图线,那么()A.电阻大的应是图线AB.电阻大的应是图线BC.两电阻串联后的电阻的图线在区域ⅢD.两电阻并联后的电阻的图线在区域Ⅲ10.一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流强度为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线对折,使其长度变为原来的一半,仍给它两端加上恒定电压U,则此时()A.通过金属导线的电流为2IB.导线的电阻变为原来的C.自由电子定向移动的平均速率为2vD.自由电子定向移动的平均速率为4v11.在如图所示的电路中,定值电阻分别为、、、,现在M 、N 两点间加上稳恒电压,下列说法正确的是()A.M 、N 间的总电阻为B.和两端的电压比为2:3C.流过和的电流比为1:2D.和并联部分的电阻大于12.在探究电路故障时,某实验小组设计了如图所示的电路,当电键闭合后,电路中的各用电器正常工作,经过一段时间,发现小灯泡A 的亮度变暗,小灯泡B 的亮度变亮.则下列对电路故障的分析正确的是()A.可能是定值电阻短路B.可能是定值电阻断路C.可能是定值电阻断路D.可能是定值电阻短路三、填空题:本大题共1小题,共6分。
大学电路知识点总结
大学电路知识点总结电路是电子学的基础,也是大学电子信息类专业的必修课程之一。
通过学习电路,可以理解电子器件之间的相互作用原理,了解信号的传输与控制方式,为今后的专业学习打下坚实的基础。
本文将对大学电路的一些重要知识点进行总结与梳理。
一、基本电路元件1. 电阻(R):电阻是指电流通过时产生的阻碍电流流动的物理量。
常用单位是欧姆(Ω),电阻的值决定了电流流过的大小。
2. 电容(C):电容是指存储电荷的能力,用于储存电子电荷。
常用单位是法拉(F),电容的大小决定了储存电荷的多少。
3. 电感(L):电感是指电流通过时产生的自感现象,具有阻碍电流变化的作用。
常用单位是亨利(H),电感的大小决定了对电流变化的响应速度。
二、电路的基本定律1. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律是描述电路中电流和电压关系的法则。
基尔霍夫第一定律(KCL)指出,在任意一个电路节点处,流入节点的总电流等于流出节点的总电流。
基尔霍夫第二定律(KVL)指出,沿着任意闭合路径,电压的代数和为零。
2. 正弦波电路:在交流电路中,正弦波电压和正弦波电流之间有一定的相位差。
通过欧姆定律和复数的运算,可以求解电流、电压和功率的大小和相位。
3. 戴维南定理:戴维南定理是电路分析中常用的方法之一,用于将多个被测电阻或元件转化为一个等效电压或电流源和一个等效电阻的电路。
三、电路分析方法1. 节点分析法:节点分析法是一种基于基尔霍夫定律的电路分析方法。
通过将电路节点上的电流表示为未知量,建立节点方程,从而求解电路中的电流和电压。
2. 电压分析法:电压分析法是一种基于基尔霍夫定律和欧姆定律的电路分析方法。
通过将电路中的电压表示为未知量,建立回路方程,从而求解电路中的电流和电压。
3. 直流戴维南定理:直流戴维南定理是一种用于分析直流电路的方法,通过将电路中的电源和元件看作是等效电源和等效电阻,从而简化电路分析过程。
四、电路的稳态分析1. RC电路:RC电路是由电阻和电容组成的电路,通过对RC电路的分析可以了解电容充放电过程中的电压变化与时间的关系。
高三必修二物理电路知识点
高三必修二物理电路知识点在高中物理的学习中,电路是一个非常重要的知识点,它不仅涉及到电学的基础理论,还是理解现代电子技术的关键。
高三必修二物理课程中,电路部分通常会包括电路的基本概念、组成、分析方法以及一些基本的电路定律。
以下是对高三必修二物理电路知识点的详细解析。
# 电路的基本概念电路是指用导线将电源、开关、用电器等元件连接起来组成的电流路径。
电路的基本组成包括:- 电源:提供电能的装置,可以是电池、发电机等。
- 导线:连接各个元件,形成电流的路径。
- 开关:控制电路的通断。
- 用电器:消耗电能,将电能转换为其他形式的能,如电灯、电动机等。
# 电路的基本类型电路按照其结构和功能可以分为:- 串联电路:电路中的元件首尾顺次连接,电流只有一条路径。
- 并联电路:电路中的元件并列连接,电流有多条路径。
- 混联电路:既有串联又有并联的复杂电路。
# 电路的基本定律1. 欧姆定律:描述了电阻、电流和电压之间的关系,公式为 V = IR,其中 V 是电压,I 是电流,R 是电阻。
2. 基尔霍夫电流定律:在电路的任意节点,进入节点的电流之和等于离开节点的电流之和。
3. 基尔霍夫电压定律:在任何一个闭合回路中,沿着闭合路径的电势升高总和等于电势降低总和。
# 电路的分析方法1. 等效电路:将复杂的电路简化为等效的单一电阻或电源。
2. 节点电压法:以节点电压为变量,利用基尔霍夫电流定律建立方程求解。
3. 回路电流法:以回路电流为变量,利用基尔霍夫电压定律建立方程求解。
# 电路的功率和能量1. 功率:电路中电能转换的速率,公式为 P = IV,其中 P 是功率,I 是电流,V 是电压。
2. 能量:电能在电路中转换的总量,公式为 W = Pt,其中 W 是能量,P 是功率,t 是时间。
# 电路的实际应用在实际应用中,电路的设计和分析对于各种电子设备的正常工作至关重要。
例如,家用电器的电路设计需要考虑安全性、效率和成本等因素。
高中物理必修一教案:电路基础与电流计算
高中物理的必修一课程中,电路基础与电流计算是比较重要的内容。
这一章节主要涉及电路的基础知识、电路的构成和电流的计算,在现代社会中有着广泛的应用。
一、电路基础知识1.电路的定义电路是指由电源、电器和导线组成的电气工程系统。
按照电器的不同功能,电路可分为电能转换电路、电压互感器电路、电流互感器电路、保护电路等。
2.导线的分类常用的导线分为实心线和绞合线两种。
实心线表面平整光滑,不易折断,但柔软性差。
绞合线由若干股弹性好的薄铜线拧合而成,柔软性比实心线好,但易开裂。
3.电源的种类电源按照电源的种类可以分为直流电源和交流电源。
直流电源使用直流发电机、电池等提供电能。
交流电源使用电压变换器将低电压变换成高电压来提供电能。
二、电路的构成1.电器的分类电器是电路中的组成部分,可分为被动元件和主动元件。
被动元件包括电阻、电容和电感等。
主动元件包括晶体管、场效应管、二极管等。
2.电路的拓扑结构电路的拓扑结构分为串联电路、并联电路和混合电路等。
串联电路是指多个被动元件、主动元件或电源按照一定的顺序依次连接。
并联电路是指多个元件、主动元件或电源以相同的两个节点相连起来。
混合电路则是部分串联,部分并联的拓扑结构。
三、电流和电位差的计算1.欧姆定律欧姆定律是电路中最基本的定律之一,它描述了电流和电阻的关系。
I=V/R其中,I为电流,V为电位差,R为电阻。
2.基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路中的基本定律之一,它描述了电路中电流和电压的总和不变。
在一个节点中,所有导线的电流的代数和等于零。
在一个回路中,所有电压的代数和等于零。
3.电功率的计算电功率是电路中的另一重要物理量,它描述了单位时间内电路中的电能消耗。
P=VI其中,P为电功率,V为电位差,I为电流。
电路的功率因数越高,电路的效率就越高。
四、电路的应用1.家庭电器家电是一个小型的电路系统,它包括各种家庭电器,如电视、空调、热水器等。
这些电器通过电路连接起来,组成一个整体的电路系统。
人教版(2019)必修第三册《第11章_电路及其应用》2024年单元测试卷(11)+答案解析
人教版(2019)必修第三册《第11章电路及其应用》2024年单元测试卷(11)一、单选题:本大题共10小题,共48分。
1.下列有关有电源的电路中,导线内部的电场强度的说法中正确的是()A.导线内部的电场就是电源所形成的电场B.在静电平衡时,导体内部的场强为零,而导体外部的场强不为零,所以导体内部电场不是稳定的C.因为导体处于电源的电场中,所以导体内部的场强处处为零D.导线内部的电场是由电源、电线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导体内的电荷处于平衡状态,电荷分布是稳定的,电场也是稳定的2.一粗细均匀的镍铬丝,截面直径为d ,电阻为R ,把它拉制成直径为的均匀细丝后,它的电阻变为()A.B.10000RC.100RD.3.下列关于公式和的分析正确的是()A.由公式可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比B.由公式可知,当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比C.由公式可知,导体的电阻率与导体的电阻成正比D.由公式可知,将一粗细均匀的导体拉长到原来的2倍时,其电阻也为原来的2倍4.用图示的电路可以测量电阻的阻值。
图中是待测电阻,是定值电阻,G 是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑片P 的位置,当通过电流表G 的电流为零时,测得,,则的阻值为()A. B. C.D.5.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长为,,当将C与D接入电压恒为U的电路时,电流为2A,若将A与B接入电压恒为U的电路中,则电流为()A.B.1AC.2AD.4A6.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知下列说法正确的是()A.导体的电阻是B.导体的电阻是C.当导体两端的电压是10V时,通过导体的电流是2AD.当通过导体的电流是时,导体两端的电压是7.已知,未知把它们接成图示电路,求它们的电流::()A.1:1:2B.1:2:3C.3:2:1D.2:1:38.用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V,分别将其串联和并联在一起,然后接入电路中.通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是()A.图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等B.图甲中电压表的指针偏角比电流表的小C.图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等D.图乙中电压表的指针偏角比电流表的小9.甲、乙两同学使用多用电表电阻挡测同一个电阻时,他们都把选择开关旋到“”挡,并能正确操作.他们发现指针偏角太小,于是甲把选择开关旋到“”挡,乙把选择开关旋到“”挡,但乙重新调零,而甲没有重新调零.则以下说法正确的是()A.甲选挡错误,而操作正确B.乙选挡正确,而操作错误C.甲选挡错误,操作也错误D.乙选挡错误,而操作正确10.图所示电路中,电流表和电压表均为理想电表,R为光敏电阻,其阻值随光照增强而减小,电源内阻不能忽略。
高中物理必修三第十一章电路及其应用知识点总结归纳(带答案)
高中物理必修三第十一章电路及其应用知识点总结归纳单选题1、电阻R1、R2串联在电路中,已知R1=10Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则()A.电路中的电流为6AB.电路中的电流为1.2AC.电路的总电压为21VD.电阻R2的阻值为20Ω答案:DAB.串联电路中各处电流相等,根据欧姆定律得I=U1R1=610A=0.6AAB错误;C.电路总电压为U=U1+U2=6V+12V=18V C错误;D.根据欧姆定律得R2=U2I=120.6Ω=20ΩD正确。
故选D。
2、中科院大连化物所开发出了一种基于“微电极-电解质一体化薄膜”新概念的无基底、无固定形状的微型超级电容器。
该器件具有超薄器件厚度(37μm)、超柔性、高面积容量(40.8mF/cm2)和高度集成度。
将它的面积容量40.8mF/cm2用国际单位制中的基本单位表示,正确的是()A.4.08×102A2⋅s4⋅kg−1⋅m−4B.4.08×10−2A2⋅s−4⋅kg−1⋅m−4C.4.08×10−2A2⋅s4⋅kg−1⋅m−4D.4.08×102A2⋅s−4⋅kg−1⋅m−4答案:A由单位关系可知面积容量40.8mF/cm2=40.8×10−3F10−4m2=4.08×102F/m2有C=q UU=EdE=F qF=maq=It 可得C=I2t2 mad1F=1A2⋅s2kg⋅(m s2⁄)⋅m=1A2⋅s4kg⋅m2=1A2⋅s4⋅kg−1⋅m−2所以40.8mF/cm2=4.08×102F/m2=4.08×102A2⋅s4⋅kg−1⋅m−4故A正确,BCD错误。
故选A。
3、在下列几种电流的波形图中,能表示生活、生产用电的是()A.B.C.D.答案:CA图像是直流电能,B图像为方波形交流电,C图像为正弦交流电,D图像为脉冲交流电,而生活、生产用电为正弦交流电,故选C。
新人教版物理必修三第11章第十一章 电路及其应用章节复习
比等于量程之比
阻之比等于量程的反比
(4)改装后表头满偏电压不变
(4)改装后表头满偏电流不变
(5)改装后指针偏角大小取决于通过表头的电流大小
明析物理·模型解题
典例剖析
例1 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R 组成的,下列说法正确的是 ( )
①甲表是电流表,R增大时量程增大 ②甲表是电流表,R增大时量程减小 ③乙表是电压表,R增大时量程增大 ④乙表是电压表,R增大时量程减小 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
明析物理·模型解题
典例剖析
解析 S断开时外电路处于断路状态,两电阻中无电流通过,电阻两端电势
相等,由图知a点电势与电源负极电势相等,而b点电势与电源正极电势相
等,A错误。S断开时两电容器两端电压都等于电源电动势,而C1>C2,由Q= CU知此时Q1>Q2;当S闭合时,稳定状态下C1与R1并联,C2与R2并联,电路中电
由电荷的电荷量。
(4)利用等效法求解电流的大小,如电子绕原子核的运动可等效为环形电
流,电子绕原子核做圆周运动时,若周期为T,利用等效法可求解电流I=
e T
。
明析物理·模型解题
固本拓基
二、电阻和电阻率 1.电阻反映了导体对电流的阻碍作用。 2.电阻的定义式:R=U 。
I
3.电阻定律:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与横截面积成反
明析物理·模型解题
典例剖析
例2 (多选)如图所示,C1=6 μF,C2=3 μF,R1=3 Ω,R2=6 Ω,电源电动势E=18 V, 内阻不计。下列说法正确的是 ( )
A.开关S断开时,a、b两点电势相等 B.开关S闭合后,a、b两点间的电流是2 A C.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大 D.不论开关S断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大
第十一章电路及其应用+单元教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
《电路及其应用》单元设计本单元主要包括描述部分电路的基本概念和规律,以及研究、解决问题所涉及的主要方法。
按照循序渐进的原则,在认识电路中电源的功能和恒定电流特点(11.1电源和电流)的基础上,先探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系(11.2电阻定律),接着安排测量电阻率(11.3实验:导体电阻率的测量),本单元主要是讨论电路,其外电路主要是串、并联电路,所以之后安排导体的串、并联规律(11.4串联电路和并联电路),还把电压表和电流表的内容也放在这一节,阐述电表改装的方法和原理。
这样处理,不仅有利于学生用串、并联电路的规律认识电表改装的基本思路,更重要的是渗透了电压表、电流表在直流电路中的本质就是一个“电阻”提高学习的自信心。
科学态度与责任培养学生严谨认真、实事求是、持之以恒的科学态度,教科书每章前富有针对性的名人语录也 能在态度与责任方面起到很好的教育作用。
挑战性学习活动/任务(以课时为单位规划)课时任务序号 7.教学过程8.评价建议第 1 课时活动 1学生“制造 ” 瞬时电流, 总结电流产生的条件。
活动目的:学生分组实验“制造”瞬时电流,探究电流产生的条件 活动内容及过程 :利用 电容器放电 “ 制造 ” 电 流器材:导线、电池、电容器 、小用电器(风扇、音乐盒、电子表、灯泡)等器材要充分发挥学生的自主性, 让学生直观感受物理规律总 结的一般方法。
体验“制造 ” 电流的快乐,引发对电流产 生条件的思考。
问题链 问 题 1: 观 察 到 什 么 现象?问题 2:实验现象说明了 什么?问题 3:用静电场知识解释电流为什么是瞬时的? (结合 PPT ) 学生讨论总结:电流产生的条件。
第 1 课时 活动 2 学生利用水 流类比得出 持续电流和 持续稳定的电流的产生 条 件 及 特 点。
活动目的:类比水流,总结出持续电流产生的必要条件和持续 稳定的电流即恒定电流产生的条件。
活动内容及过程:利用水流类比看不见的电流。
必修三电路知识点总结
必修三电路知识点总结一、电路基本概念电路是指由电气元件组成的路径,能够传送电流的系统。
电路是电子技术的核心基础,是所有电子设备和系统的基础。
电路主要由电源、电阻、电容、电感器件以及导线组成。
1. 电源电源是电路中产生电流的基础设备,常见的电源包括电池、发电机、交流电源等。
电源的电压和电流是电路中其他元件工作的基础。
2. 电阻电阻是电路中的一种passively 元件,它对电流的流动起到阻碍作用。
电阻的单位是欧姆,通常用 R 表示,其大小取决于电阻的材料、长度、截面积等因素。
3. 电容电容是电路中的一种 passively 元件,它能够储存电荷并产生电场,其中,电容的容量取决于电容器本身的电容,通常用 C 表示,其单位是法拉。
4. 电感电感是电路中的一种 passively 元件,它能够产生磁场并对变化的电流产生反抗。
电感的单位是亨利,通常用 L 表示,其大小与电感器件的线圈数目、材料等因素有关。
5. 导线导线是电路中用来连接各个电路元件的电气连接材料,通常是导电材料,如铜、铝等,以及接线端子等。
二、电路的分类根据电流的性质和流动方向,电路可以分为直流电路和交流电路两种。
1. 直流电路直流电路是指电流的方向和大小都不随时间变化的电路。
直流电路主要由直流电源、电阻、电容和电感器件构成。
2. 交流电路交流电路是指电流的方向和大小都会随时间变化的电路。
交流电路主要由交流电源、电阻、电容和电感器件构成。
三、电路中的基本定律1. 基尔霍夫电压定律(KVL)基尔霍夫电压定律是描述电路中电压分布的基本定律,它指出在电路中任意闭合回路中的各个电压之和等于零。
即:$\sum U = 0$。
2. 基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电流定律是描述电路中电流分布的基本定律,它指出在电路中任意节点处进入节点的电流之和等于离开节点的电流之和。
即:$\sum I_{in} = \sum I_{out}$。
3. 电压和电流的关系根据欧姆定律,电压和电流之间的关系可以用 $U=IR$ 来表达,其中 U 是电压,I 是电流,R 是电阻。
高中物理讲义.必修三.第三章:电路(知识点总结+习题)
电源和电流【引入】前面的两章我们都在学习静电场,激发静电场的是静止电荷。
那么电荷运动起来又会有什么作用呢?其实早在初中我们就学习了,电荷的定向移动产生了电流。
这一节课我们进一步思考,电荷在怎样的条件下会定向移动。
生活中比较常见的含有大量自由电荷的是导体,如何让导体内的电荷定向移动呢?如左图,导体两端连接AB两个金属球,分别带正负电荷。
导体内自由电荷(电子)在静电力作用下,沿导线定向移动,产生了电流。
随后AB之间的电势差消失,达成静电平衡,如右图。
整个过程只形成了短暂的电流。
【小结】电流的形成条件①导体内部有自由移动的电子②导体两端有电势差【思考】如何能持续形成电流呢?或者说如何维持导体两端的电势差?我们加一个装置,不断的把负电荷从A搬运到B,这样AB两球之间一直维持电势差,这样导线内就一直存在电流。
这个装置就是电源。
一、电源1.定义表述1:把电子持续的从正极搬运到负极的装置。
这个过程中在克服静电力做功,把其它能量转化为电能。
表述2:通过非静电力做功,把其它形式的能量转化为电能。
2.作用维持正负极之间的电势差,来维持电流。
在电源两极电荷、导线电荷的作用下,空间中形成了大小、方向都十分稳定的电场——恒定电场。
二、恒定电场1.定义由稳定分布的电荷激发的电场,强弱、方向都不变化。
注:(1)虽然电荷在定向移动,但是总会得到等量的补充,形成了动态稳定。
(2)恒定电场不是静电场。
但是在静电场中的电学概念同样适用。
2.导线中的恒定电场导线中的恒定电场是沿着导线方向的。
这个电场是接通电源后以光速建立的。
导线中的电荷在恒定电场的作用下形成了恒定电流。
三、恒定电流(一)概念大小和方向都不随时间变化的电流产生条件:①自由电荷②稳定的电场注:金属中自由电荷是电子;溶液中自由电荷是阴阳离子(二)电流大小单位时间内通过导线横截面的电荷量1.决定式I=qt单位:安培(A)电子定向移动速率为v、导线横截面积为s、单位体积内有电子n则,通过电荷量=通过体积*n*eq=svtne2.微观表达式I=neSv注:这里的e是电子的带电量(三)电流方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
高三必修一物理电路知识点
高三必修一物理电路知识点物理是一门研究自然界物质运动规律的自然科学,而电路作为高中物理必修一的重要内容,是理解现代科技和日常生活中众多现象的基础。
本文将详细介绍高三必修一物理课程中关于电路的知识点,以帮助学生更好地理解和掌握这部分内容。
一、电流与电压电流是电荷的流动,通常用安培(A)作为单位。
在电路中,电流由电源提供,通过导线和负载(如灯泡、电机等)流动。
电压则是推动电荷流动的力量,其单位是伏特(V)。
电源(如电池、发电机)的两端存在电压差,这个电压差就是推动电流通过电路的原因。
二、电阻与欧姆定律电阻是电路中阻碍电流流动的物理量,单位是欧姆(Ω)。
不同的材料和形状的导体对电流的阻碍程度不同,电阻的大小受导体材料的电阻率、长度和截面积的影响。
欧姆定律是描述电阻、电流和电压之间关系的基本定律,公式为 V = IR,其中 V 代表电压,I 代表电流,R 代表电阻。
根据欧姆定律,电流的大小与电压成正比,与电阻成反比。
三、串联与并联电路电路中的元件可以以不同的方式连接,最常见的是串联和并联。
在串联电路中,所有元件依次连接,电流在每个元件中都是相同的。
而在并联电路中,元件并列连接,电源的电压在每个元件上都是相同的,但每个元件中的电流可能不同。
串联电路的总电阻等于各个元件电阻之和,而并联电路的总电阻的倒数等于各个元件电阻倒数之和。
四、电功率与能量电功率是指单位时间内电能的转换或消耗量,单位是瓦特(W)。
电功率的计算公式为 P = VI,即功率等于电压乘以电流。
电能则是电功率与时间的乘积,表示在一定时间内消耗或转换的电能总量,单位是焦耳(J)。
在电路中,电能可以转换为热能、光能、机械能等多种形式。
五、电容器与电容电容器是一种能够存储电能的电路元件,由两个导体板(通常是金属)之间有一层绝缘材料(介质)构成。
电容器的电容表示其存储电荷的能力,单位是法拉(F)。
电容器在电路中可以储存和释放电荷,对电流起到平滑和滤波的作用。
高三必修二物理电路知识点
高三必修二物理电路知识点电路是电流在导体中的路径,它由电源、导体和电阻等组成。
了解电路的基本知识点对高中物理学习至关重要。
本文将介绍高三必修二物理电路的一些重要知识点,包括电流、电阻、欧姆定律、串联电路和并联电路。
1. 电流(Current)电流是电荷在单位时间内通过导体某一截面的量度,通常用字母I表示,单位是安培(A)。
2. 电阻(Resistance)电阻是导体阻碍电流通过的能力,用字母R表示,单位是欧姆(Ω)。
电阻的大小受到导体的长度、横截面积和材料电阻率的影响。
电阻和电流之间遵循欧姆定律。
3. 欧姆定律(Ohm's Law)欧姆定律描述了电路中电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻,即I = V/R。
这意味着,当电压增大或电阻减小时,电流也会增大。
4. 串联电路(Series Circuit)串联电路是指所有电器按照一个闭合回路的顺序连接在一起的电路。
在串联电路中,电流只有一条路径通过所有的电器。
电流的强度在整个电路中保持不变,而电压会分配到每个电器上。
5. 并联电路(Parallel Circuit)并联电路是指所有电器以多条平行路径连接在一起的电路。
在并联电路中,每个电器都连接在相同的电压源上,并且电流会根据电阻的不同分配到各个电器上。
并联电路中,电压在各个电器之间保持不变,而电流会分开流过每个电器。
以上是高三必修二物理电路的一些重要知识点。
通过了解这些知识点,我们可以更好地理解电路的运作原理和应用。
掌握这些基础知识将为我们理解更复杂的电路和解决相关问题提供帮助。
因此,在学习物理电路时,我们应该重点掌握这些知识点,并通过实验和练习来巩固和应用所学内容。
要构建一个完整的电路,我们需要考虑电源、导线、电阻和开关等元件。
了解电路的性质和特点有助于我们在日常生活中更好地应用电力知识。
同时,电路也是电子技术和计算机科学等领域的基础,因此掌握好电路的基本知识对我们未来的学习和职业发展都有着重要的意义。
高一必修一物理电路知识点
高一必修一物理电路知识点在高中物理的学习中,电路是一个非常重要的知识点。
电路是由电源、导线和电器组成的闭合路径,通过电流来传递能量。
电路的学习不仅有助于我们理解电的传导规律,还能帮助我们解决日常生活中的实际问题。
本文将介绍高一必修一物理电路的基础知识点。
一、电流和电压电流是指单位时间内电荷通过导体的数量,用字母I表示,单位是安培(A)。
而电压则是指单位电荷在电场中所具有的能量,用字母U表示,单位是伏特(V)。
电流和电压的关系可以用欧姆定律来描述,即电流等于电压除以电阻。
这一定律是电路分析的基础。
二、串联电路和并联电路在实际应用中,电路可以分为串联和并联两种形式。
串联电路是指电器或电源按照顺序连接在一起,电流依次通过每个器件。
而并联电路则是指电器或电源被平行连接在一起,每个器件上的电压相同。
对于串联电路,我们可以利用串联电阻的公式来计算电阻的总和。
而对于并联电路,则可以利用并联电阻的公式来计算电阻的倒数之和。
三、电阻和电流的关系电阻是指导体抵抗电流流动的能力。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,与电阻成反比。
这意味着电阻越大,流经导体的电流就越小。
利用欧姆定律,我们可以计算出电流、电压和电阻之间的关系。
此外,电阻还可以使电能转化为其他形式的能量,如热能。
四、电阻的标记在电路中,电阻的单位是欧姆(Ω),常用的电阻标记有三个彩色的环带。
第一个环带代表第一位数字,第二个环带代表第二位数字,第三个环带代表数量级。
例如,棕色、黑色和红色分别代表1、0和100,那么这个电阻的阻值就是10 × 10^2 Ω,即1000 Ω。
对于有四个环带或五个环带的电阻,还需要考虑第四、第五个环带的颜色,它们分别代表公差和温度系数。
五、电路中的功率功率是指单位时间内转化或传递的能量的大小,用字母P表示,单位是瓦特(W)。
在电路中,功率可以用电流和电压的乘积来计算。
利用功率计算公式,我们可以了解电器的耗电量,并根据耗电量来选择合适的电路。
人教版高二物理必修三 第十一章 电路及其应用 11.1电源和电流 17张PPT
(1)存在自由电荷
(2)导体两端存在电压
金属导体——自由电子
当导体两端存在电压时,
电解液——正、负离子 导体内建立了电场,导体中的自
气体导电——正负离子 由电荷在电场力的作用下发生定
和自由电子
向移动,形成电流。
二、恒定电流
1.恒定电场
在有电源的电路中, 导线内部的电场强 度有何特点呢?
恒定电流
二、恒定电流
2.恒定电流 1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 2.电流(I):表示电荷流动的强弱程度。
⑴定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量 所用时间t的比值叫做电流。
⑵公式: I q (比值定义式) t
⑶单位: 安培(A) 1A=1C/s
1 A=103 mA=106 μA
雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀 眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而生活 中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?
11.1电源和电流
回顾:
思考:
1.电流是怎样形成的? 电流是由电荷的定向移动而形成的。 2.形成电流之前导体中有自由电子吗? 有,做无规则运动。
3.电荷为什么能定向移动? 有电势差, 电荷受到电场力的作用.
讨论总结: 要形成电流,必须满足什么条件?
1、要有自由电荷 2、要有电势差
-
R
+ ++ + A+ + ++
__
_ _
B_思生考的__:电导流线是中瞬产时
电流,如何使导
线中有持续电流
呢?
-
R
A
B
A得到电子,B失去电 子,周围电场迅速减弱。
自由电子的定向移动使 两个带电体成为等势体, 达到静电平衡,导线中
最新人教版高中物理必修三第十一章电路及其应用 1电源和电流
第十一章 电路及其应用1.电源和电流【课程标准】观察并能识别常见的电路元件,了解它们在电路中的作用。
【素养目标】1.知道电流的形成条件,知道电源的作用和导体中的恒定电场。
(物理观念)2.理解电流的定义和定义式I =q t ,并会分析相关的问题。
(科学思维) 一、电源 1.定义:能够把电子从正极搬运到负极的装置。
2.作用:(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。
(2)使电路中的电流能够持续存在。
二、恒定电流1.恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2.恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
3.电流(1)物理意义:表示电流强弱程度的物理量。
(2)公式:I =q t。
(3)单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A 。
常用的电流单位还有毫安(mA )和微安(μA )。
1 mA =10-3A ,1 μA =10-6A 。
(4)方向:正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
【生活链接】为什么电闪雷鸣时,强大的电流能使天空发出耀眼的强光,但它只能存在于一瞬间?提示:电荷很快中和,电压变为零,电流也就消失了。
某同学学习电源和电流后,总结出以下结论:①任何物体两端的电势差不为零,就有电流。
②电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。
③导体中电荷运动就形成了电流。
④电流有方向,它是一个矢量。
⑤导体中的电流,实际是正电荷的定向移动形成的。
⑥电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。
你的判断:正确的结论有②⑥。
一、电源和电流(物理观念——运动观念)闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。
若某次闪电是在云与地之间发生的,在放电时间内电子从地面向云层移动,则该次闪电放电电流的方向如何?提示:在放电过程中,电子从地面向云层移动,由于电子带负电,因此电流的方向从云层指向地面。
1.电源的作用(1)从电荷转移的角度看,电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。
(2)从能量转化的角度看,搬运电荷的过程是非静电力做功的过程,从而将其他形式的能转化为电能。
高二年级物理必修三《第十一章电路及其应用》单元测试(含答案)
电路及其应用单元测试一、单选题(共8小题)1. 在某电解池中,如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1 m2的某横截面,那么通过这个横截面的电流是(元电荷的电荷量为1.6×10-19 C)( )A. 0B. 0.8 AC. 1.6 AD. 3.2 A2. 一横截面积为S的铜导线,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,在时间t内通过导线横截面的自由电子数为N,则自由电子定向移动的速率为( )A. NnSt B. NenStC. NneStD. NtneS3. 如图所示,在A、B两端加一恒定不变的电压U,电阻R1为60 Ω,若将R1短路,R2中的电流增大到原来的4倍,则R2为( )A. 40 ΩB. 20 ΩC. 120 ΩD. 6 Ω4. 如图所示为厚薄均匀的长方体金属导体,已知ab长为10 cm,bc长为5 cm,当将C 与D接入电压恒为U的电路中时,电流为2 A,若将A与B接入电压恒为U的电路中,则电流为( )A. 0.5 AB. 1 AC. 2 AD. 4 A5. 已知灯丝的电阻不是一个固定值,它随温度的升高而逐渐变大.现有一只标有“220 V 60 W”的白炽灯泡,两端的电压U由0逐渐增大到220 V.在此过程中,灯泡两端的电压U和流过灯泡的电流I的关系可用图线表示.下列选项所给的四个图中,符合实际的是( )A. B. C. D.6. 一个盒子里装有几个阻值都是10 Ω的电阻,它们分别与盒外的四个接线柱1、2、3、4相连,测量任意两个接线柱之间的电阻值,总共进行了六次不重复的测量,结果是有三次测量结果是10 Ω,另外三次测量结果是20 Ω,则可判断盒内电阻的接法是下图中的( )A. B. C. D.7. 如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池两端电压恒定.那么开关S 闭合后通过电阻R2的电流是开关S闭合前的( )A. 12B. 23C. 13D. 148. 把一个电流计接成如图所示的电路.有三个端点a、b、c,一次连接a、b两个端点,一次连接a、c两个端点,已知改装之后的电流表有两个量程:0~0.1 A和0~1 A.电流计的内阻R g=90 Ω,电流计的满偏电流I g=10 mA.下列判断正确的是( )A. 连接a、b两个端点,量程是0~1 A;连接a、c两个端点,量程是0~0.1 A;R1=0.1 Ω,R2=0.9 ΩB. 连接a、b两个端点,量程是0~1 A;连接a、c两个端点,量程是0~0.1 A;R1=1 Ω,R2=9 ΩC. 连接a、b两个端点,量程是0~0.1 A;连接a、c两个端点,量程是0~1 A;R1=1 Ω,R2=9 ΩD. 连接a、b两个端点,量程是0~0.1 A;连接a、c两个端点,量程是0~1 A;R1=1 Ω,R2=0.9 Ω二、多选题(共4小题)9. 关于电流,下列说法正确的是( )A. 导体中有电荷运动就会形成电流B. 电流方向就是正电荷定向移动的方向C. 在国际单位制中,电流是七个基本物理量之一D. 对于导体,只要其两端电势差为零,电流也必为零10. 下列关于电流方向的说法正确的是( )A. 电流的方向就是自由电荷定向移动的方向B. 电流的方向就是正电荷定向移动的方向C. 在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反D. 在电解液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同11. 关于R=UI,下列说法正确的是( )A. 导体两端的电压越大,导体的电阻越大B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大C. 导体的电阻由导体本身的性质决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关D. 比值UI反映了导体阻碍电流的性质12. 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2,改装好后把它们按图所示接法连入电路中,则( )A. 电流表A1的读数大于电流表A2的读数B. 电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C. 电压表V1的读数小于电压表V2的读数D. 电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角三、填空题(共4小题)13. 螺旋测微器(千分尺)的可动刻度上的刻度为50等份,每一小格表示________mm,旋钮每旋转一周,测微螺杆就前进或后退________mm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为________mm.14. 在测量一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测量合金丝直径,如图所示,则合金丝的直径为________ mm.15. 如图所示为用多用电表测电路中电流的实验,图中多用电表测定的是________(填“甲电阻”“乙电阻”或“总电阻”)的电流,大小是________.16. 用多用电表欧姆“×100”挡测试三个晶体二极管,其结果依次如图中的①、②、③所示.由图可知,图________中的二极管是好的,该二极管的正极是________端.四、实验题(共1小题)17. 在“练习使用多用电表”实验中:(1)小茗同学用多用电表测量某一电阻,由于第一次选择的倍率不够合适,又改换另一倍率测量,两次测量时电表指针所指的位置如图甲所示,下面列出其中的两步操作:A.将“选择开关”旋到×10挡B.将“选择开关”旋到×1挡则这两步操作的先后顺序是________(填“AB”或“BA”);(2)小茗同学用欧姆挡测量“220 V60 W”白炽灯不发光时的灯丝电阻,实验室提供了两种不同接口的白炽灯.如图丙所示的四个操作方法,你认为合理的是________;(3)在上述(2)中多用电表使用正确,金老师在拍照时未把多用电表的选择开关旋钮拍进去,示数如图丙所示,你认为此白炽灯的灯丝电阻约为________Ω.五、计算题(共3小题)18. 如图所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜的厚度为d,管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I.则金属膜的电阻为多少?镀膜材料的电阻率为多少?19. 由4个电阻连接成的电路如图所示.R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω.(1)求a、d之间的总电阻;(2)如果把42 V的电压加在a、d两端,通过每个电阻的电流是多少?20. 如图所示是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,电压表的量程为0~10 V,当使用a、c两个端点时,电压表的量程为0~100 V.已知电流表的内阻R g=500 Ω,满偏电流I g为1 mA,求电阻R1、R2的值.参考答案1. D2. A3. B4. A5. B6. C7. B8. B9. CD10. BCD11. CD12. AD13. 0.010.5 5.66714. 0.657(0.656~0.658均可)15. 乙电阻50 mA16. ②a17. (1)BA(2)AC(3)6018.由欧姆定律可得,金属膜的电阻R=UI,沿着L的方向将膜层展开,如图所示,则膜层等效为一电阻,其长为L,横截面积为管的周长×厚度d.由电阻定律可得R=UI=ρL2πD2∙d=ρLπDd,解得ρ=UπDdIL.19. (1)如题图可知R cd=R3·R4R3+R4=6×36+3Ω=2 Ω,故由电阻的串并联规律知,R ad=8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω.(2)由欧姆定律知I=UR ad =4214A=3 A,即通过R1、R2的电流为3A.设通过R3、R4的电流分别为I3、I4.则由并联电路两端的电压相等有I3R3=I4R4,即6I3=3I4,而I3+I4=3 A,解得I3=1 A,I4=2 A.20. 当使用a、b两个端点时,接10 V电压,电流表满偏,即为满偏电流.根据串联电路规律,有I g(R g+R1)=10 V,解得R1=9.5×103Ω.同理,当使用a、c两个端点时,接100 V电压,电流表满偏,有I g(R g+R1+R2)=100 V,解得R2=9×104Ω.。
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初学者必修电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220伏市电变换成直流电,应该先把220伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分,见图1。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
(1)半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图2(a)。
在交流电正半周时VD导通,负半周时VD 截止,负载R上得到的是脉动的直流电(2)全波整流全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2(b)。
负载R L上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。
(3)全波桥式整流用4个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器,见图2(c)。
负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。
(4)倍压整流用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压。
图2(d)是一个二倍压整流电路。
当U2为负半周时VD1导通,C1被充电,C1上最高电压可接近 1.4U2;当U2正半周时VD2导通,C1上的电压和U2叠加在一起对C2充电,使C2上电压接近 2.8U2,是C1上电压的2倍,所以叫倍压整流电路。
三、滤波电路整流后得到的是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分,就可得到平滑的直流电。
(1)电容滤波把电容器和负载并联,如图3(a),正半周时电容被充电,负半周时电容放电,就可使负载上得到平滑的直流电。
(2)电感滤波把电感和负载串联起来,如图3(b),也能滤除脉动电流中的交流成分。
(3)L、C滤波用1个电感和1个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“L”,被称为L型,见图3(c)。
用1个电感和2个电容的滤波电路因为象字母“π”,被称为π型,见图3(d),这是滤波效果较好的电路。
(4)RC滤波电感器的成本高、体积大,所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成RC滤波电路。
同样,它也有L型,见图3(e);π型,见图3(f)。
四、稳压电路交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动,因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源。
(1)稳压管并联稳压电路用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路,见图4(a)。
图中R是限流电阻。
这个电路的输出电流很小,它的输出电压等于稳压管的稳定电压值V Z。
(2)串联型稳压电路有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路。
它的电路和框图见图4(b)、(c)。
它是从取样电路(R3、R4)中检测出输出电压的变动,与基准电压(V Z)比较并经放大器(VT2)放大后加到调整管(VT1)上,使调整管两端的电压随着变化。
如果输出电压下降,就使调整管管压降也降低,于是输出电压被提升;如果输出电压上升,就使调整管管压降也上升,于是输出电压被压低,结果就使输出电压基本不变。
在这个电路的基础上发展成很多变型电路或增加一些辅助电路,如用复合管作调整管,输出电压可调的电路,用运算放大器作比较放大的电路,以及增加辅助电源和过流保护电路等。
(3)开关型稳压电路近年来广泛应用的新型稳压电源是开关型稳压电源。
它的调整管工作在开关状态,本身功耗很小,所以有效率高、体积小等优点,但电路比较复杂。
开关稳压电源从原理上分有很多种。
它的基本原理框图见图4(d)。
图中电感L和电容C是储能和滤波元件,二极管VD是调整管在关断状态时为L、C滤波器提供电流通路的续流二极管。
开关稳压电源的开关频率都很高,一般为几~几十千赫,所以电感器的体积不很大,输出电压中的高次谐波也不多。
它的基本工作原理是:从取样电路(R3、R4)中检测出取样电压经比较放大后去控制一个矩形波发生器。
矩形波发生器的输出脉冲是控制调整管(VT)的导通和截止时间的。
如果输出电压U0因为电网电压或负载电流的变动而降低,就会使矩形波发生器的输出脉冲变宽,于是调整管导通时间增大,使L、C储能电路得到更多的能量,结果是使输出电压U0被提升,达到了稳定输出电压的目的。
(4)集成化稳压电路近年来已有大量集成稳压器产品问世,品种很多,结构也各不相同。
目前用得较多的有三端集成稳压器,有输出正电压的CW7800系列和输出负电压的CW7900系列等产品。
输出电流从0.1A~3A,输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等多种。
这种集成稳压器只有三个端子,稳压电路的所有部分包括大功率调整管以及保护电路等都已集成在芯片内。
使用时只要加上散热片后接到整流滤波电路后面就行了。
外围元件少,稳压精度高,工作可靠,一般不需调试。
图4(e)是一个三端稳压器电路。
图中C是主滤波电容,C1、C2是消除寄生振荡的电容,VD是为防止输入短路烧坏集成块而使用的保护二极管。
五、电源电路读图要点和举例电源电路是电子电路中比较简单然而却是应用最广的电路。
拿到一张电源电路图时,应该:①先按“整流—滤波—稳压”的次序把整个电源电路分解开来,逐级细细分析。
②逐级分析时要分清主电路和辅助电路、主要元件和次要元件,弄清它们的作用和参数要求等。
例如开关稳压电源中,电感电容和续流二极管就是它的关键元件。
③因为晶体管有NPN和PNP型两类,某些集成电路要求双电源供电,所以一个电源电路往往包括有不同极性不同电压值和好几组输出。
读图时必须分清各组输出电压的数值和极性。
在组装和维修时也要仔细分清晶体管和电解电容的极性,防止出错。
④熟悉某些习惯画法和简化画法。
⑤最后把整个电源电路从前到后全面综合贯通起来。
这张电源电路图也就读懂了。
例1电热毯控温电路图5是一个电热毯电路。
开关在“1”的位置是低温档。
220伏市电经二极管后接到电热毯,因为是半波整流,电热毯两端所加的是约100伏的脉动直流电,发热不高,所以是保温或低温状态。
开关扳到“2”的位置,220伏市电直接接到电热毯上,所以是高温档。
例2高压电子灭蚊蝇器图6是利用倍压整流原理得到小电流直流高压电的灭蚊蝇器。
220伏交流经过四倍压整流后输出电压可达1100伏,把这个直流高压加到平行的金属丝网上。
网下放诱饵,当苍蝇停在网上时造成短路,电容器上的高压通过苍蝇身体放电把蝇击毙。
苍蝇尸体落下后,电容器又被充电,电网又恢复高压。
这个高压电网电流很小,因此对人无害。
由于昆虫夜间有趋光性,因此如在这电网后面放一个3瓦荧光灯或小型黑光灯,就可以诱杀蚊虫和有害昆虫。
例3实用稳压电源图7是一个实用的稳压电源。
输出电压3~9伏可调,输出电流最大100毫安。
这个电路就是串联型稳压电源电路。
要注意的是:①整流桥的画法和图2(c)不同,实际上它就是桥式整流电路。
②这个电路使用PNP型锗管,所以输出是负电压,正极接地。
③用两个普通二极管代替稳压管。
任何二极管的正向压降都是基本不变的,因此可用二极管代替稳压管。
2AP型二极管的正向压降约是0.3伏,2CP型约是0.7伏,2CZ型约是1伏。
图中用了两个2CZ 二极管作基准电压。
④取样电阻是一个电位器,所以输出电压是可调的。
能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。
例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大电路的用途和组成放大器有交流放大器和直流放大器。
交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。
此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。
它是电子电路中最复杂多变的电路。
但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。
首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开,然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。
放大电路有它本身的特点:一是有静态和动态两种工作状态,所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析;二是电路往往加有负反馈,这种反馈有时在本级内,有时是从后级反馈到前级,所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。
在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
下面我们介绍几种常见的放大电路。
低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在20赫~20千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。
(1)共发射极放大电路图1(a)是共发射极放大电路。
C1是输入电容,C2是输出电容,三极管VT就是起放大作用的器件,RB是基极偏置电阻,RC是集电极负载电阻。
1、3端是输入,2、3端是输出。
3端是公共点,通常是接地的,也称“地”端。
静态时的直流通路见图1(b),动态时交流通路见图1(c)。
电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多,输出电压的相位和输入电压是相反的,性能不够稳定,可用于一般场合。
(2)分压式偏置共发射极放大电路图2比图1多用3个元件。
基极电压是由RB1和RB2分压取得的,所以称为分压偏置。
发射极中增加电阻RE和电容CE,CE称交流旁路电容,对交流是短路的;RE则有直流负反馈作用。
所谓反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端,作为输入的一部分。
如果送回部分和原来的输入部分是相减的,就是负反馈。
图中基极真正的输入电压是RB2上电压和RE上电压的差值,所以是负反馈。
由于采取了上面两个措施,使电路工作稳定性能提高,是应用最广的放大电路。
(3)射极输出器图3(a)是一个射极输出器。
它的输出电压是从射极输出的。
图3(b)是它的交流通路图,可以看到它是共集电极放大电路。