2第二章电路元件和二端网络的等效解读
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
性曲线或多或少都是非线性的。但在一定条件下，这些器件的 伏安特性近似为一直线，所以用线性电阻元件作为它们的电路 模型不会引起明显的误差。
第一节 电阻元件及其串并联
例：
有220V, 100 W灯泡一个, 其灯丝电阻是多少？每天用5h, 一个 月（按30天计算）消耗的电能是多少度？
解： 灯泡灯丝电阻为
第一节 电阻元件及其串并联
二、电阻的串联
串联电阻的应用： 在负载的额定电压低于电源电压的情况下，通 常需要与负载串联一个电阻，以降落一部分电 压。有时为了限制负载中通过过大的电流，也 可以与负载串联一个限流电阻。如果需要调节 电路中的电流时，一般也可以在电路中串联一 个变阻器来进行调节。另外，改变串联电阻的 大小以得到不同的输出电压，这也是常见的。
电阻Rg为2kΩ的表头制成 量程为 50mA的直流电流 表, 应并联多大的分流电
阻R2?
解： 由题意已知, I1=50μA, R1=Rg=2000Ω, I=50mA, 代入分
流公式，得
50 R2 50 103 解得 2000 R2
第一节 电阻元件及其串并联
并联的负载电阻越多（负载增加），则总电阻越小， 电路中总电流和总功率也就越大。但是每个负载的电 流和功率都没有变动（严格来说，基本上不变）。 有时为了某种需要，可将电路中的某一段与电阻或变 阻器并联，以起分流或调节电流的作用。
第一节 电阻元件及其串并联
例：如图所示, 用一个满
刻度偏转电流为50μA,
第一节 电阻元件及其串并联
例：如图所示, 用一个满偏
电流为50μA, 电阻Rg为
2kΩ的表头制成100V量程的 直流电压表, 应串联多大的
附加电阻Rf
解： 满刻度时表头电压为 附加电阻电压为 代入式（2-6）, 得
解得
第一节 电阻元件及其串并联
三、电阻的并联
定义：
在电路中, 把几个电阻元件的端钮两端分别连接在两个 节点上，这种连接方式叫做电阻的并联。
第二章 电路元件和二端网络的等效
第一节 电阻元件及其串并联 第二节 电感元件 第三节 电容元件及其串并联 第四节 电阻的Y形连接和△形连接及其等效变换 第五节 独立电源及其等效变换 第六节 受控源及含受控源的简单电路分析
第一节 电阻元件及其串并联
一、电阻元件
电 阻 器
RY型金属氧化膜电阻器 广泛应用于彩色电视机，计算机显示器、新电源和其他家 用电器等高温条件下要求稳定性高的电路中 特点：小型、优质、阻燃、低噪音、质量一致、长期稳定
1.电阻元件
有关物理量：
在电流和电压的关联参考方向下, 线性电阻元件的电压大小 与电流大小的比值
式中, R称为元件的电阻, 它是一个反映电路中电能消耗的电
路参数, 是一个正值常数。
电阻的单位是欧［姆］, 符号为Ω。
电阻的倒数G=1/R，G称为电阻元件的电导。
单位是西［门子］, 符号为S。
图形符号：
R
一个月消耗的电能为
第一节 电阻元件及其串并联
二、电阻的串联
定义：
在电路中, 把几个电阻元件的端钮依次一个一个首尾连 接起来, 中间没有分支, 这种连接方式叫做电阻的串联。
特点：
①各电阻流过同一电流 ②总电压等于各电阻的电压之和
第一节 电阻元件及其串并联
二、电阻的串联
1.等效电阻与各串联电阻之间的关系 2.功率的关系 3.分压关系
1.电阻元件
什么方向？
电阻元件是一个二端元件, 它的电流和电压的方向总是一 致的, 它的电流和电压的大小成代数关系。
电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。 元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。
线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线, 这个关
系称为欧姆定律。 u
线性电阻的伏安特性曲线
G
第一节 电阻元件及其串并联
一、电阻元件 2.电阻元件的电压与电流关系
欧姆定律 流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。 根据欧姆定律，电阻两端的电压和电流之间的关系可写成：
u Ri 或 i Gu
线性电阻元件的电压和电流解析式： u(t) = R i(t)
表明：线性电阻元件的电压和电流的变化规律是一致的，波形 是相似的。电阻元件任一瞬间的电压（或电流）只决定于同 一瞬间的电流（或电压），而与以前的电压或电流大小无关， 这种性质叫做“瞬时性”或“无记忆性”。
第一节 电阻元件及其串并联
电 RX27/RY27瓷壳型水泥固定电阻器 阻 器
特点：
高可靠性、耐 高温、耐电脉 冲击、抗浪涌 能力强、阻燃 性好。
第一节 电阻元件及其串并联
电 RX21涂覆型线绕固定电阻器
阻
器
特点：
高可靠性、功 率范围大、耐 潮湿、绝缘性 好、抗浪涌能 力强、阻燃性 好。
第一节 电阻元件及其串并联
i2
R1 R1 R2
i
今后电阻并联用“ // ”表示 例：Ｒ1 // R2
第一节 电阻元件及其串并联
三、电阻的并联
电力网的供电电压通常近似不变。电灯、电炉、电动 机等大多数负载都要求在额定电压下工作，因而都直 接接在两根电源线之间，构成并联电路。负载并联运 行时，它们处于同一电压之下，任何一个负载的工作 情况基本上不受其他负载的影响。
Rn
特点：
①各电阻的电压为同一电压 ②总电流等于各电阻的电流之和
第一节 电阻元件及其串并联
三、电阻的并联
1.等效电导与各并联电导之间的关系 2.功率的关系 3.分流关系
第一节 电阻元件及其串并联
三、电阻的并联
常用：
i
+
u
i1
_
分流公式
i2 R
RR 12
R R
1
2
i1
R2 R1 Байду номын сангаас2
i
第一节 电阻元件及其串并联
一、电阻元件 3.电阻元件的功率
在电流和电压关联参考方向下, 任何瞬时线性电阻元件接受 的电功率为
电阻元件总是吸收功率，所以，电阻元件是耗能元件。 注意： p=ui对任何二端网络都适用，但p=Ri2=Gu2只对电阻元件适用 实际上，所有电阻器、电灯、电炉等器件，它们的伏安特
O
i
第一节 电阻元件及其串并联
1.电阻元件
两种特殊情况：
线性电阻元件有两种特殊情况值得注意: 一种情况是电阻值R为无限大, 电压为任何有 限值时, 其电流总是零, 这时把它称为“开 路”; 另一种情况是电阻为零, 电流为任何有 限值时, 其电压总是零, 这时把它称为“短 路”。
第一节 电阻元件及其串并联
第一节 电阻元件及其串并联
例：
有220V, 100 W灯泡一个, 其灯丝电阻是多少？每天用5h, 一个 月（按30天计算）消耗的电能是多少度？
解： 灯泡灯丝电阻为
第一节 电阻元件及其串并联
二、电阻的串联
串联电阻的应用： 在负载的额定电压低于电源电压的情况下，通 常需要与负载串联一个电阻，以降落一部分电 压。有时为了限制负载中通过过大的电流，也 可以与负载串联一个限流电阻。如果需要调节 电路中的电流时，一般也可以在电路中串联一 个变阻器来进行调节。另外，改变串联电阻的 大小以得到不同的输出电压，这也是常见的。
电阻Rg为2kΩ的表头制成 量程为 50mA的直流电流 表, 应并联多大的分流电
阻R2?
解： 由题意已知, I1=50μA, R1=Rg=2000Ω, I=50mA, 代入分
流公式，得
50 R2 50 103 解得 2000 R2
第一节 电阻元件及其串并联
并联的负载电阻越多（负载增加），则总电阻越小， 电路中总电流和总功率也就越大。但是每个负载的电 流和功率都没有变动（严格来说，基本上不变）。 有时为了某种需要，可将电路中的某一段与电阻或变 阻器并联，以起分流或调节电流的作用。
第一节 电阻元件及其串并联
例：如图所示, 用一个满
刻度偏转电流为50μA,
第一节 电阻元件及其串并联
例：如图所示, 用一个满偏
电流为50μA, 电阻Rg为
2kΩ的表头制成100V量程的 直流电压表, 应串联多大的
附加电阻Rf
解： 满刻度时表头电压为 附加电阻电压为 代入式（2-6）, 得
解得
第一节 电阻元件及其串并联
三、电阻的并联
定义：
在电路中, 把几个电阻元件的端钮两端分别连接在两个 节点上，这种连接方式叫做电阻的并联。
第二章 电路元件和二端网络的等效
第一节 电阻元件及其串并联 第二节 电感元件 第三节 电容元件及其串并联 第四节 电阻的Y形连接和△形连接及其等效变换 第五节 独立电源及其等效变换 第六节 受控源及含受控源的简单电路分析
第一节 电阻元件及其串并联
一、电阻元件
电 阻 器
RY型金属氧化膜电阻器 广泛应用于彩色电视机，计算机显示器、新电源和其他家 用电器等高温条件下要求稳定性高的电路中 特点：小型、优质、阻燃、低噪音、质量一致、长期稳定
1.电阻元件
有关物理量：
在电流和电压的关联参考方向下, 线性电阻元件的电压大小 与电流大小的比值
式中, R称为元件的电阻, 它是一个反映电路中电能消耗的电
路参数, 是一个正值常数。
电阻的单位是欧［姆］, 符号为Ω。
电阻的倒数G=1/R，G称为电阻元件的电导。
单位是西［门子］, 符号为S。
图形符号：
R
一个月消耗的电能为
第一节 电阻元件及其串并联
二、电阻的串联
定义：
在电路中, 把几个电阻元件的端钮依次一个一个首尾连 接起来, 中间没有分支, 这种连接方式叫做电阻的串联。
特点：
①各电阻流过同一电流 ②总电压等于各电阻的电压之和
第一节 电阻元件及其串并联
二、电阻的串联
1.等效电阻与各串联电阻之间的关系 2.功率的关系 3.分压关系
1.电阻元件
什么方向？
电阻元件是一个二端元件, 它的电流和电压的方向总是一 致的, 它的电流和电压的大小成代数关系。
电流和电压的大小成正比的电阻元件叫线性电阻元件。 元件的电流与电压的关系曲线叫做元件的伏安特性曲线。
线性电阻元件的伏安特性为通过坐标原点的直线, 这个关
系称为欧姆定律。 u
线性电阻的伏安特性曲线
G
第一节 电阻元件及其串并联
一、电阻元件 2.电阻元件的电压与电流关系
欧姆定律 流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。 根据欧姆定律，电阻两端的电压和电流之间的关系可写成：
u Ri 或 i Gu
线性电阻元件的电压和电流解析式： u(t) = R i(t)
表明：线性电阻元件的电压和电流的变化规律是一致的，波形 是相似的。电阻元件任一瞬间的电压（或电流）只决定于同 一瞬间的电流（或电压），而与以前的电压或电流大小无关， 这种性质叫做“瞬时性”或“无记忆性”。
第一节 电阻元件及其串并联
电 RX27/RY27瓷壳型水泥固定电阻器 阻 器
特点：
高可靠性、耐 高温、耐电脉 冲击、抗浪涌 能力强、阻燃 性好。
第一节 电阻元件及其串并联
电 RX21涂覆型线绕固定电阻器
阻
器
特点：
高可靠性、功 率范围大、耐 潮湿、绝缘性 好、抗浪涌能 力强、阻燃性 好。
第一节 电阻元件及其串并联
i2
R1 R1 R2
i
今后电阻并联用“ // ”表示 例：Ｒ1 // R2
第一节 电阻元件及其串并联
三、电阻的并联
电力网的供电电压通常近似不变。电灯、电炉、电动 机等大多数负载都要求在额定电压下工作，因而都直 接接在两根电源线之间，构成并联电路。负载并联运 行时，它们处于同一电压之下，任何一个负载的工作 情况基本上不受其他负载的影响。
Rn
特点：
①各电阻的电压为同一电压 ②总电流等于各电阻的电流之和
第一节 电阻元件及其串并联
三、电阻的并联
1.等效电导与各并联电导之间的关系 2.功率的关系 3.分流关系
第一节 电阻元件及其串并联
三、电阻的并联
常用：
i
+
u
i1
_
分流公式
i2 R
RR 12
R R
1
2
i1
R2 R1 Байду номын сангаас2
i
第一节 电阻元件及其串并联
一、电阻元件 3.电阻元件的功率
在电流和电压关联参考方向下, 任何瞬时线性电阻元件接受 的电功率为
电阻元件总是吸收功率，所以，电阻元件是耗能元件。 注意： p=ui对任何二端网络都适用，但p=Ri2=Gu2只对电阻元件适用 实际上，所有电阻器、电灯、电炉等器件，它们的伏安特
O
i
第一节 电阻元件及其串并联
1.电阻元件
两种特殊情况：
线性电阻元件有两种特殊情况值得注意: 一种情况是电阻值R为无限大, 电压为任何有 限值时, 其电流总是零, 这时把它称为“开 路”; 另一种情况是电阻为零, 电流为任何有 限值时, 其电压总是零, 这时把它称为“短 路”。
第一节 电阻元件及其串并联