项目三直流电路分析
项目三 双路可调直流稳压电源安装与调试 [修复]
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4.稳压部分主要由三端可调集成稳压电路LM317和LM337组成。为
使输出电压在一定范围内可调，LM317、LM337控制端通过可调电位 器接地，为提高调节精度，保证输出电压连续可调，电路中RP选用精 密可调电位器。
（一）分析双路可调直流稳压电源电路结构和工作原理
双路可调直流稳压电源电路由电源输入变压器、整流电 路、滤波电路、稳压电路四部分组成。
1.变压器为次级线圈中心抽头双输出降压变压器，将输入的220V 交流电转变为满足电路需要的大小相等、极性相反的一对输出电压。
2.整流电路采用单相桥式整流电路。为减小整流二极管从导通到截 止的反向恢复时间，本电路采用具有超快恢复特性的MUR220整流二极 管，每只整流二极管并联一支0.01uF的无极性电容器，提高电源抗高频 干扰的能力。
1.元器件识别与检测
(1)正确选择元器件； (2)元器件分类按序号摆放； (3)用万用表检测元器件质量； (4)多余的元器件装回元器件袋。
2.元器件安装、焊接
(1)根据印刷板安装要求对元器件引脚成形； (2)安装元器件：正确安装元器件，安装次序先低后高、先小后大、 先中央后四周，元件体位置居中、高度适当、标识清晰可见； (3)焊接引脚：焊点大小适宜、高度适当、形状合标、色泽明亮； (4)引脚剪切：剪脚留头。
根据给定的电路原理图，分析电路结构组成、元器件作用 及电路功能。
1.三端可调集成稳压电路LM317、LM337
LM317/LM337为三端可调集成稳压电路，电压输出范围是±1.25V～ ±37V，其中LM317为正电压输出，LM317为负电压输出，负载电流最大 为1.5A。LM317/LM337的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电 压，并且输出电压连续可调。
直流电路测量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除直流电路测量实验报告篇一：直流电路的基本测量(完整版)直流电路的基本测量1.实验目的（1）学习万用表的使用（2）学习电阻，电流，电压和电位的测量（3）验证基尔霍夫电流定律和电压定律3.（1）电压与电位在电路中，某一点的电位是指该点到参考点之间的电压值。
各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变的，参考点的电位为零，比参考点电位高者为正，低者为负。
电位是相对的，参考点选取的不同，同一点的电位值不同。
但电压是任意两点的电位差，它是绝对的。
（2）基尔霍夫定律基尔霍夫定律分为电流定律（KcL）和电压定律（KVL）。
KcL应用于节点，KVL应用于回路。
KcL内容：对于电路的任意一个节点，任意时刻，流入节点的电流的代数和等于零。
其表达式为∑I=0KVL内容：对于电路中的任意一个回路，任意时刻，沿回路循环方向各部分电压的代数和等于零。
其表达式为∑u=04.实验内容（1）电阻的测量1）将万用表红表笔插入标有“+”的孔中，“—”的孔中；2)采用数字万用表2kΩ档进行测量，无需调零，测量后直接在显示屏上读数；3）将结果填入下表中（2）电流的测量按图1-38所示连接电路。
测量电流可以用指针式万用表，也可以用数字式万用表。
为保证测量读数的精确，选用数字式万用表测量，将量程转换开关转到DcA位置20mA档位，断开被测支路，将万用表串联进相应的支路，将测量结果记入表1-3中Fu1u2b+e1-R4510ΩR5330Ωc图1-38直流电路基本测量实验电路e2（３）电压的测量电路如图1-38所示，测量电压可以用指针式万用表，也可以用数字式万用表。
为保证测量读数的精确，选用数字式万用表，将量程转换开关转到ＤＣＶ位置２０Ｖ档位，断开被测支路。
将万用表并联在被测元件两端进行测量，将测量结果记入表１－４中（４）电位的测量选取Ａ为参考点，分别测量Ｂ，Ｃ，D，e，Ｆ各点的电位，计算两点之间的电压值，将测量结果记入表１－５中，再以Ｄ为参考点，重复上述实验的内容，将测量结果记入表１－５中公式：?当电位参考点为A点：uAD=VA-VD=0-（-4.04）=4.04ubF=Vb-VF=6.04-1.0=5.04uce=Vc-Ve=（-6.05）-（-5.04）=-1.01?当电位参考点为D点：uAD=VA-VD=4.04-0=4.04ubF=Vb-VF=10.10-5.05=5.05uce=V c-Ve=（-2.0）-（-0.99）=-1.01总结：分析实验中得出的数据。
彩色电视机原理与维修配套教案：项目三项目电源电路的分析与检测
项目三电源电路的分析与检测一、教学目标1、了解开关式稳压电源电路的特点、开关式稳压电源电路的几种分类、TDA4605-3集成电路的基本结构与保护功能的分析及康佳T2188A型机开关电源的启动工作过程。
2、掌握开关式稳压电源电路的作用、康佳T2188A型机开关电源的待机控制原理、“三无”故障的基本检修流程及康佳T2188A型机开关电源的稳压原理。
3、熟悉电源电路中电阻的测试方法、通电检测和维修时的注意事项、通电检测的过程、开关电源的常见故障现象、开关电源的基本检修方法及开关电源基本单元电路的检修。
二、课时分配本章共4节，安排7课时。
三、教学重点通过本项目的学习，让学生学习开关式稳压电源电路的特点、分类及作用，TDA4605-3集成电路的基本结构、功能及原理分析，电源电路在测试过程中的电阻测试、通电检测和维修时的注意事项及通电检测的过程以及开关电源的常见故障现象、基本检修方法、基本单元电路的检修和“三无”故障的基本检修流程。
四、教学难点1、康佳ATo数码机芯彩电2、电源电路的测试方法3、开关电源电路故障维修五、教学内容任务一关式稳压电源电路概述活动一开关式稳压电源电路的特点与分类老式彩色电视机通常采用串联可调式稳压电路。
这种电源结构简单，调试维修方便，电源输出电压依靠调节串联调整管的集电极和发射极之间的电压Uce 来达到稳压的目的。
由于调整管始终处于放大状态，所以管耗大，特别是电网电压上升时，经整流、滤波后增大的直流电压就全部降落在调整管上，使管耗变得更大，机内温度也随之升高，可靠性差，效率低，只有50%~60%°1.开关式稳压电源电路的特点(1)效率高。
(2)调整范围宽。
(3)可靠性好。
(4)滤波电容容量小。
(5)机内温升小。
(6)体积小、质量轻。
2.开关式稳压电路分类(1)按开关电源与负载的连接方式可划分为以下两类。
1)串联型。
开关电源中开关晶体管与负载串联连接。
2)并联型。
开关电源中开关晶体管与负载并联连接。
最新人教版高中物理选修3-1第三章《直流电路的分析》
专题四 直流电路的分析和计算高考展望直流电路的分析和计算，在历年的高考中考查频率较高，几乎每年都有考题涉及.常考知识点有电阻串(并)联规律\,部分电路欧姆定律\,闭合电路欧姆定律\,温度对电阻率的影响\,电路的动态过程分析及故障判断等.因为直流电路应用广泛,涉及的物理规律较多,容易和实际结合考查学生综合分析问题的能力,所以在今后的高考中,本专题知识仍是一个重要的考查点.对本专题知识的复习,应在熟记串(并)联规律\,部分电路和闭合电路欧姆定律及适用条件的基础上,熟练掌握直流电路问题分析的思路和方法.主干知识1.理想的电流表(内阻不计),可直接用导线代替;理想的电压表(内阻视为无穷大)可直接去掉;对导线,由于其两端电势差为零,可将导线连接的两点视为一点而合在一起. 对非理想的电流、电压表则应将其当作有一定电阻的特殊用电器(其特殊之处就是可以显示其中的电流或两端电压).2.部分电路欧姆定律I=R U 和闭合电路欧姆定律I=rR E +都只适用于纯电阻电路. 电功率公式P=UI 、电功公式W=UIt 、焦耳定律公式Q=I 2Rt 是普遍适用于各种性质电路的,而其根据部分电路欧姆定律推导出的一些变形式如:P=I 2R=R U 2、W=I 2Rt=R U 2t 、Q=R U 2t=UIt 等,则只适用于纯电阻电路. 只有在纯电阻电路中,电功和电热的值才是相等的,而在非纯电阻电路中总有W ＞Q.3.分析电路问题的一般思路是:先由部分电路电阻的变化推断外电路总电阻的变化,再由闭合电路欧姆定律I=rR E +讨论干路中电流的变化,然后再根据具体情况灵活选用公式确定各元件上其他物理量的变化情况.4.电路故障的判断：断路的表现是电路的端电压不为零而电流为零.具体判断方法是用电压表测量电路中某两点间电压,若电压不为零,则说明这两点与电源的连接完好,断路点就在该两点之间.而短路的表现是电流不为零而电压为零,用电压表亦不难判断出来.5.对于含有电容器的直流电路,由于电容器的两极是相互绝缘的,因此在电路稳定的情况下,含有电容器的支路中是无电流的,在分析其他电阻或用电器连接关系时,可将含有电容的支路直接去掉；另一方面,在电路未达到稳定状态之前,电容器相当于一个阻值变化的电阻而不能当开路处理.6.直流电路的工作过程,实际上就是一个能量的转化过程.由能的转化和守恒定律得:P 源=P ′+P,即EI=I 2r+I 2R,所以 I=rR E +. 7.直流电路部分涉及的物理图象（1）伏安特性曲线反映用电器的电压与通过用电器的电流之间的关系，对于纯电阻，可以根据图线上一点与原点的连线的斜率判断该电压或电流对应的导体的阻值.图3-4-3（2）电源的端电压—电流图线数学表达式U=E-Ir,该图线为一倾斜的直线，如图3-4-5所示图3-4-5U 0为电流为零时的端电压，即电源的电动势；I 0为输出电压为零时的短路电流，直线的斜率IU ∆∆=r 为电源内阻.典题链接【试题1】 在如图3-4-1所示的电路中,R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻,R 3为可变电阻,电源的电动势为E 、内阻为r.设电流表A 的读数为I,电压表V 的读数为U,当R 5滑动触点向图中a 端移动时( )图3-4-1A.I 变大,U 变小B.I 变大,U 变大C.I 变小,U 变大D.I 变小,U 变小解析:R 5的滑动触点向a 端滑动时,R 5被接入电路的电阻减小,因而电路总电阻R 减小.由闭合电路欧姆定律I=rR E +知干路总电流I 增大,路端电压U=(E-Ir)减小.图中电压表测的就是路端电压,所以其示数应减小.另外,由于总电流I 增大,导致R 1、R 3两端电压增大,而总的路端电压U 是减小的,所以R 2、R 4串联后与R 5并联部分的电压U 并=(U-U 1-U 3) 减小,因此流过R 2、R 4所在支路的电流减小.即电流表A 的示数减小.综上讨论知选项D 正确.答案:D小结:讨论此类电路的动态变化问题,首先要弄清楚电路结构:各电阻、用电器、电表等是如何连接在电路中的,各电表测的是哪一物理量等；其次是要弄清楚当电路某一部分变化时,其他部分电阻及总电路的各个参量如何变化；第三是掌握分析问题的一般思路——先部分,后整体,再部分,并灵活地选用恰当的公式进行讨论.对于由部分电路电阻的变化推知电路总电阻的变化,其理论根据主要是两电阻的并联阻值和各电阻的阻值变化关系:由R 并=2121R R R R + =1221R R R +=2111R R R +可以看出，当任一支路电阻变大或变小时，并联阻值也相应地变大或变小.其他部分电路无论和上面的R 并串联还是并联,总电阻都是相应地变大或变小的.【试题2】（2004年江苏，14）如图3-4-2所示的电路中,电源电动势E=6.00 V,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R 1=2.4 k Ω、R 2=4.8 k Ω,电容器的电容C=4.7 μF.闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R 1两端的电压,其稳定值为1.50 V.(1)该电压表的内阻为多大?(2)由于电压表的接入,电容器的带电荷量变化了多少?图3-4-2解析:（1）设电压表的内阻为R V ，测得R 1两端的电压为U 1，R 1与R V 并联后的总电阻为R ，则有R 1=11R +21R ① 由串联电路的特征2R R =11U E U -② 联立①②得R V =1211121)(U R R E R U R R +- 代入数据，得R V =4.8 k Ω.（2）电压表接入前，电容器上的电压U c 等于电阻R 2上的电压，R 1两端的电压为U R1 则1R C U U =12R R 又E=U c +U R1接入电压表后，电容器上的电压为U c ′=E-U 1由于电压表的接入，电容器带电荷量增加了ΔQ=C （U c ′-U c ）由以上各式解得ΔQ=C （1211U R R E R -+）代入数据，可得ΔQ=2.35×10-6C.答案:（1）4.8 k Ω (2)2.35×10-6C小结:(1)直流电路中的电容器,在稳定情况下,其两端电压即等于与之并联的电阻两端的电压.(2)直流电路中的非理想电表,其作用相当于一个普通电阻,唯一不同之处是可以显示其中的电流或其两端电压值,在具体的计算过程中,同一般电阻的计算方法完全相同.【试题3】 微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3 V 电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机不转;当加在电动机两端的电压为2.0 V 时,电流为0.8 A,这时电动机正常工作.则吸尘器的效率为多少?解析:电动机正常工作时,主要将电能转化为机械能,为非纯电阻元件,其中电流和两端电压关系不遵守部分电路欧姆定律,但当其不转时,并无机械能输出,此时可视为纯电阻,利用部分电路欧姆定律可求其内电阻,再结合题设条件和电动机输入功率\,内阻消耗功率及效率的意义,可给出解答.电动机内电阻r=11I U = 3.03.0Ω=1Ω,电动机正常工作时消耗的电功率P=U 2I 2=0.8×2.0 W=1.6 W,内阻消耗热功率P a =I 22r=0.82×1 W=0.64 W,所以电动机的效率η=PP P a -=6.146.06.1-×100%=60% . 答案:60%小结:对于非纯电阻用电器,一定要弄清楚其中的能量转化关系,准确地选择适用公式.【试题4】如图3-4-4所示的电路中，R 1＝３Ω，Ｒ2＝９Ω，Ｒ3＝６Ω，电源电动势E ＝2４Ｖ，内阻不计.当开关Ｓ1、Ｓ2均开启和均闭合时，灯泡L 都同样正常发光.(1)写出两种情况下流经灯泡的电流方向：①S 1、Ｓ2均开启时;②S 1、Ｓ2均闭合时.(2)求灯泡正常发光时的电阻R 和电压U.图3-4-4解析:(1)Ｓ1、Ｓ2均开启时，电路由电阻Ｒ1、灯泡L 、电阻R ２与电源E 串联组成，此种情况下，流经灯泡L 的电流方向由b →a ;Ｓ1、Ｓ2均闭合时，a 点电势高于b 点，流经灯泡L 的电流方向由a →b .(2)Ｓ1、Ｓ2均开启时流过灯泡的电流为Ｉ1＝RR R 21++E Ｓ1、Ｓ2均闭合时流过灯泡的电流为Ｉ2＝311R R R R R E ++∙·11R R R + 同样正常发光，应有Ｉ1＝Ｉ2,即R R R E ++21=311R R R R R R ++∙·1R R R + 解得R=3321)(1R R R R R -+=Ω-+⨯6)693(3=3 Ω U=RR R E ++21·R=93324++⨯3V=4.8 V. 答案:（1）I 1=321R R R E ++ Ｉ2＝311R R R R R E ++∙∙11R R R + （2）4.8 V 小结:灯泡两次均同样正常发光，是指两次通过灯泡的电流相等或两次灯泡两端的电压相等.抓住这一关键,分别计算两次的电流或电压值,列方程求解即可.。
第1讲 直流电路与交流电路的分析
电阻减小，则总电阻也减小，而电源输出电流不变，由欧姆定律可知，并联部分
电压减小，所以R2上的电压变小，R2是定值电阻，所以通过R2的电流减小，总电 流不变，则通过R1电流增大，所以R1的电压变大，则R0上的电压变小，故选项A 正确，B、C错误；R1的电压变大，R0上的电压变小，R1和R0的电压之和减小，则 R1上电压变化量小于R0上的电压变化量，选项D错误。 答案 A
解析 闭合开关 S，副线圈回路电阻变小，电流变大，滑动变阻器上的分压增大， 并联部分的电压变小，灯泡 A 变暗，选项 A 错误；开关 K 接 b，输入端线圈匝数 减小，则根据UU12＝nn12可知，副线圈两端的电压增大，灯泡 A 中电流增大，灯泡 A 变亮，选项 B 正确；把滑动变阻器滑片向左移动，副线圈回路总电阻变大，总电 流变小，灯泡 A 两端的电压变小，灯泡 A 变暗，选项 C 错误；把滑动变阻器滑片 向右移动，副线圈回路总电阻变小，总电流变大，灯泡 A 两端的电压变大，灯泡 A 变亮，选项 D 正确。 答案 BD
图11
B.线框的感应电动势有效值为
2πΦm T
C.线框转一周外力所做的功为2πR2TΦ2m
D.从 t＝0 到 t＝T4过程中线框的平均感应电动势为πΦTm
3
2
C.5
D.3
解析 断开 S 和闭合 S 后等效电路分别如图甲、乙所示。根据串联电路的电压与 电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压 U1＝15E，U2＝13E，C 所带的 电荷量 Q＝CU，则 Q1∶Q2＝3∶5，选项 C 正确。
答案 C
考向三 闭合电路中的能量问题
【典例3】 (2019·辽宁沈阳市一模)某同学将一闭合电路电源的总
选项A正确。
答案 A
3.(2019·4 月浙江选考，8)电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠
直流电路实验报告doc
直流电路实验报告篇一：直流电路实验内容实验一直流电路一、实验目的1.学习使用数字万用表测量电阻与交、直流电压；2.验证基尔霍夫电压定律及电流定律，加深对正方向的理解；3.验证线性电路的叠加原理；4.验证戴维南定理和诺顿定理，学会测量戴维南等效电路中的开路电压、诺顿等效电路中的短路电流及等效内阻的方法；5.自拟电路验证负载上获得最大功率的条件。
二、实验原理1.基尔霍夫定律(1) 基尔霍夫电流定律：电路中，某一瞬间流入和流出任一节点的电流的代数和等于零，即∑I=0。
(2)基尔霍夫电压定律：电路中，某一瞬间沿任一闭合回路一周，各元件电压降的代数和等于零，即∑U =0。
2.叠加原理在具有多个独立电源的线性电路中，一条支路中的电流或电压，等于电路中各个独立电源分别作用时，在该支路中所产生的电流或电压的代数和。
值得注意的是，叠加原理只适用于电流或电压的计算，不适用于功率的计算。
3.等效电源定理(1)戴维南定理：一个线性有源二端网络，可以用一个理想电压源和一个等效电阻串联构成的电压源等效代替。
等效电压源的源电压为有源二端网络的开路电压；串联电阻为有源二端网络中所有独立电源作用为零时的无源二端网络的等效电阻。
(2)诺顿定理：一个线性有源二端网络，可以用一个理想电流源和一个等效电阻并联构成的电流源等效代替。
等效电流源的源电流为有源二端网络的短路电流；并联电阻为有源二端网络中所有独立电源作用为零时的无源二端网络的等效电阻。
4.最大功率传输正确匹配负载电阻，可在负载上获得最大功率，如图1-1所示，电路中功率和负载的关系可用下式表示(其中RL 为负载，可变；RS为电源内阻，不变)，L??E2P?I2?RLR?R?LS??SRL为求得RL的最佳值，应将功率P对RL求导，即dP?0dRL图1-1 功率最大传输电路I1 得 RL=RS ，即为负载获得最大功率的条件。
三、实验内容与要求 1. 数字万用表的使用E2 使用数字万用表测量实验板上各电阻的阻值，直流稳压电源的输出电压（可改变输出电压大小多测量几次），实验台上 E1的交流电源的电压大小。
直流电路连接方法及分析 2
解：
1. 先计算R1和R2、R3 和R4的等效电阻
R12
R1 R2 R1 R2
56 56
2.727 ()
R34
R3 R4 R3 R4
78 78
3.733 ()
2． 计算总电流I
U
10
I
1.548 ( A)
R12 R34 2.727 3.733
• 3．计算电压U12、U34
U12 IR12 1.548 2.727 4.22 (V )
于电压下降的总和。
在应用基尔霍夫电压定律之前，同样必须先 假设各元件电压的参考方向，然后确定电路 的绕行方向。如果计算出来的电压值为负值， 那就意味着原先假设的电压方向与实际方向 相反。
• 例2.3.3 ：请列出图中电路的电压方程。
abca acda abcda
顺时针 顺时针 顺时针
U1 I1R1 I 2 R2
2.4 电源的两种模型
• 一个电源可以有两种电源模型来表示。
电压源模型：用理想电
+
压源与电阻串联的电路
E -
表示；
R0
+ U –
+
U
IS
R0 R0 U
－
电流源模型
电压源模型
电流源模型：用理想电 流源与电阻并联的电路 表示为。
电压源的外特性
电压源模型
U = E – IRo
U 理想电压源 Uo=E
I
第2章 直流电路连接方法及分析
本章要求（Requests）:
一、掌握电阻的两种连接方法； 二、了解电压表和电流表的量程扩大； 三、理解基尔霍夫定律并灵活应用； 四、掌握电源的两种模型； 五、熟悉额定值及功率。
电工基础2-直流电阻电路的分析与仿真实验
理解仿真实验在电路分析中的应用
01
了解仿真实验的原理和优势。
02 掌握一种常用的电路仿真软件（如Multisim）。
03 通过仿真实验，理解电路元件参数对电路性能的 影响。
提高实验操作和数据处理能力
掌握实验操作的基本步骤和注意事项。
学习使用示波器、信号发生器和万用表等实验仪 器。 掌握实验数据的记录、整理和误差分析方法。
戴维南定理与诺顿定理
总结词
戴维南定理和诺顿定理是电路分析中的两个重要定理，它们提供了将复杂电路简化为简 单电路的方法。
详细描述
戴维南定理指出，任何一个线性有源二端网络可以用一个等效的电压源来代替，其中电 压源的电压等于网络的开路电压，内阻等于网络内部所有元件的等效电阻之和。诺顿定 理则指出，任何一个线性有源二端网络可以用一个等效的电流源来代替，其中电流源的
电工基础2-直流电阻 电路的分析与仿真实 验
contents
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果与讨论 • 实验总结与建议
01
实验目的
掌握直流电阻电路的基本分析方法
01
掌握欧姆定律、基尔霍夫定律等基本原理。
02
熟悉节点电压法和回路电流法的应用。
03
学会利用电路分析软件进行直流电阻电路的模拟和 分析。
加强实验指导Βιβλιοθήκη 教学希望老师能够加强对实验的指导 和教学，特别是在实验操作和数 据分析方面给予更多的指导和帮 助。
完善实验设备和器
材
建议学校对实验设备和器材进行 更新和完善，以保证实验结果的 准确性和可靠性。
对未来学习的展望
深入学习电路理论
我希望在未来的学习中，能够深入学习电路 理论，掌握更加复杂的电路分析和设计方法 。
关于直流电路的知识点总结
关于直流电路的知识点总结一、直流电路的基本元件1. 直流电源直流电路的能量来源主要是直流电源，其特点是电压和电流的方向都是恒定的。
直流电源通常使用电池或者直流发电机提供，它们能够提供稳定的电压和电流，是直流电路中不可缺少的元素。
2. 电阻电阻是直流电路中常见的元件，它是用来限制电流流经的元件。
电阻的大小是根据欧姆定律来计算的，电阻的单位是欧姆（Ω）。
在电路中，电阻可以用来控制电流的大小，也可以被用来分压和分流。
3. 电容电容是直流电路中的另一种重要元件，它是用来存储电荷的元件。
当电容器中存在电压时，它会存储电荷；而当电容器上有电荷时，它会产生电压。
电容的单位是法拉（F），电容器通常用来实现直流电路中的滤波和耦合功能。
4. 电感电感是直流电路中的另一个重要元件，它是由线圈组成的元件，用来存储磁场能量。
当电流通过电感时，它会产生磁场，这个磁场的能量会存储在电感中。
电感的单位是亨利（H），电感可以用来实现直流电路中的滤波、隔直和产生交变电压等功能。
5. 开关开关是直流电路中常见的一种控制元件，它可以控制电路的开关状态，使电路的工作状态由通断转换。
在直流电路中，开关通常用来实现电路的控制和保护功能。
二、直流电路的基本定律1. 欧姆定律欧姆定律是直流电路中常见的电压、电流和电阻之间的关系定律。
它的表达式为：U=IR，其中U表示电压，I表示电流，R表示电阻。
欧姆定律告诉我们，在电阻恒定的情况下，电压和电流成正比；而在电压恒定的情况下，电流和电阻成反比。
2. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是直流电路中常见的关于电流和电压的定律。
它包括基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律两个原理。
基尔霍夫电压定律告诉我们，闭合电路中所有的电压之和等于零；而基尔霍夫电流定律告诉我们，所有分支电路的电流之和等于零。
3. 马克士韦定律马克士韦定律是直流电路中的电流守恒原理。
它告诉我们，电路中分支节点的电流之和等于零，即电荷在电路中是守恒的。
电工与电子技术基础-第1章直流电路及其分析方法
【例】电路如图所示，U=12V，I= –4A。 试计算元件的电功率。
【解】由电路可知，此题的电压和电流为关联方 向，有 (W)
P UI 12 (4) 48
这说明元件产生功率，而不是吸收功率，相当于电源。
1.1.4 电路的基本元件
理想元件是组成电路模型的基本单元，元 件上电压与电流之间的关系又称为元件的伏安 特性，它反映了元件的性质。电路元件按能量 特性，可分为无源元件和有源元件；按与外部 连接的数目，可分为二端、三端、四端元件等； 按伏安特性，可分为线性元件和非线性元件。
1、电阻的串联
I
1.2.2 电阻串并联
特点: + + 1)各电阻一个接一个地顺序相联； U1 R1 2)各电阻中通过同一电流； – U + 3)等效电阻等于各电阻之和； U2 R 2 R =R1+R2 – – 4)串联电阻上电压的分配与电阻成正比。 两电阻串联时的分压公式： I R1 R2 U1 U U2 + U R1 R2 R1 R2 应用： U R 降压、限流、调节电压等。 –
例：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 + + I I U U R 6V 2A R 6V –2A – – (a) (b)
U 6 解：对图(a)有, U = IR 所 以: R 3Ω I 2 对图(b)有, U = – IR 所以 : R U 6 3Ω I 2
U、I 参考方向相同，P =UI 0，负载； P = UI 0，电源。 U、I 参考方向不同，P = UI 0，电源； P = UI 0，负载。
5．标注参考方向应注意的问题
（1）电压和电流的方向是客观存在的。参考方向是人为规定的 方向，在分析电路时需要先规定参考方向，然后根据这个规定 的参考方向列写方程式。 （2）参考方向一经确定，在整个分析计算过程中必须以此为准， 不能再改变。 （3）不标明参考方向，说某个电压或电流的值为正、为负没有 意义。 （4）参考方向可以任意选取而不影响结果。 （5）电压和电流的参考方向可以分别单独选取。但为了分析方 便，同一段电路的电流和电压的参考方向要尽量一致（电流的 方向从电压的“+”极性端流入，从电压的“–”极性端流出）。
直流电路
第三章直流电路【课题名称】3.1 闭合电路欧姆定律【课时安排】1课时（45分钟）【教学目标】1．掌握闭合电路欧姆定律。
2．理解电源的外特性。
【教学重点】重点：闭合电路欧姆定律【教学难点】难点：电源的外特性【关键点】电源电动势与端电压之间的关系【教学方法】直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体演示法【教具资源】多媒体课件、小灯泡、电池、开关、导线若干、面包板【教学过程】一、导入新课教师可创设如下的情景：在面包板上搭接一个最简单电路，如图3.1。
先用两节新电池给小灯泡供电，小灯泡亮。
再用两节旧电池给小灯泡供电，小灯泡不亮。
然后用万用表测新旧电池两端电压，我们发现旧电池两端电压还有1.4V左右呢，可为什么就不亮了呢？教师也可用多媒体或动画展示以上的情景。
然后从情景中引出闭合电路欧姆定律。
图3.1 简单电路二、讲授新课教学环节1：闭合电路欧姆定律教师活动：教师可根据多媒体课件展示的闭合电路，写出闭合电路欧姆定律的公式并作必要的说明。
学生活动：学生可一边观察教师展示的闭合电路，一边在教师的指导下学习并理解闭合电路欧姆定律。
知识点：闭合电路由两部分组成：一部分是电源外部的电路，叫做外电路；另一部分是电源内部的电路，叫做内电路。
外电路的电阻叫外电阻，内电路也有电阻，通常叫做电源的内电阻，简称内阻。
闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流I ，与电源电动势E 成正比，与电路的总电阻R +r （内电路电阻与外电路电阻之和）成反比，这就是闭合电路欧姆定律。
用公式表示为：I ＝Rr E +。
电源的电动势等于内、外电路电压降之和。
教学环节2： 电源与外特性教师活动：教师可利用动画或EDA 技术演示电源端电压随负载电阻变化的规律，并作说明与解释，同时强调外电路开路和短路两种特殊情况。
学生活动：学生可在教师的引导下，理解电源端电压随负载电阻变化的规律，学习并知道外电路开路和短路两种特殊情况。
知识点：电源端电压U 随外电路上负载电阻R 的变化规律：R ↑→I ＝Rr E +↓→ U 0＝Ir ↓→U ＝E －Ir ↑ 特例：开路时（R ＝∞），I ＝0，U ＝E R ↓→I ＝R r E +↑→ U 0＝Ir ↑→U ＝E －Ir ↓ 特例：短路时（R ＝0），I ＝r E ，U ＝0 电源端电压随负载电流变化的规律叫做电源的外特性，绘成的曲线称为外特性曲线。
人教版高中物理选修3-1直流电路的动态分析 题型汇总及方法
理量变化也将复杂。
这样，不妨从与变化元件联系最松散的电路开始分析，再逐步推理，从已知条件出发，循着规律，一步一个结论，将结论又作为已知条件向下推理，最后判断变化元件有关物理量的变化情况。
三、题型汇总及方法1、普通的大小变化的定性分析：用常规的两个欧姆定律或串反并同的结论。
2、△U之间、△I之间的大小变化比较：寻找类似△I1=△I2+△I3，△U1=△U 2+△U3的关系确定+-并比较大小。
3、△U/△I的大小变化比较：分部分电压和路端电压两种，分别使用两个欧姆定律写出表达式。
4、含有电容器的电路：定性分析和定量计算。
5、定量计算分析。
基本公式和基本方法。
6、闭合电路中的功率及效率问题：图像法6、含有非线性元件的电路：定性分析、定量计算、图像法寻找工作点。
四、题型分类解析例1. （普通类型）在如图1所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时A. 电压表示数变大，电流表示数变小B. 电压表示数变小，电流表示数变大C. 电压表示数变大，电流表示数变大D. 电压表示数变小，电流表示数变小解析：当变阻器R3的滑动头P向b端移动时R3变小，故总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知总电流I增大，则内电路电压增大，因电动势不变，故路端电压U减小。
R1的电压U1=IR1增大，故R3的电压由串联电路的分压特点知U3=U-U1，故U 3减小。
流过R2的电流I2减小。
由并联电路的分流特点知R3的电流I3=I-I2，所以I3增大。
图中电压表测的是路端电压，因此电压表示数变小。
电流表测的是I3，故电流表示数变大，B项正确。
对本题还可做一些讨论。
在分析电流表示数变化情况时，先分析了其他电阻有关物理量变化的情况，到最后再分析变化电阻R3的电流，这是因为它的情况较复杂，但是，任何事物都具有两重性。
复杂到一定程度，量变引起质变，反而会变简单。
也就是说，当滑动头P向b端移动时，R3将减小，能减小到多少？其极限就是零，即R3被短路。
也可以这样分析，设想P向a端移动，R3将增大，其极限可视为无穷大即R3断路，电流表将没有读数。
项目三 直流稳压电路和漏电保护器的设计、安装、调试和性能检测
范所给出的指标。
质量指标
（1）电压调整率SV
电压调整率是表征直流稳压电源稳压性能的优 劣的重要指标，又称为稳压系数或稳定系数，它表
征当输入电压VI变化时直流稳压电源输出电压VO稳
定的程度，通常以单位输出电压下的输出和输入电 压的相对变化的百分比表示。电压调整率公式：
质量指标
质量指标
（2）电流调整率SI
如果输入有过零比较，就需要至少双电源供电才
可以的。
带施密特的比较器：
R21
510K
R21
510K
U1:D
4
V=2.6 +5V
U1:D
U1:D(OP) V=4.02375
V=2.2 +5V
R19
1K
12 U1:D(-IP) V=2.25011 13
R19
1K
4
14
12 U1:D(-IP) V=2.24999 13
R23
160R
C1
R
74HC00
10uF
漏电动作时，S输入低电平，RS输出高电平
SW1
SW-SPDT +5V
S
U2:A
1 3 2 74HC00 U2:A(Y) V=5
Q
+5.00
Volts
R22
10K 4
U2:B
6 5
R23
160R
C1
R
74HC00
10uF
漏电撤销后，S输入高电平，RS输出仍未高电平，自锁
Vi1
R8(1) V=3.568 +12V +12V V=12
R8(1)
U2
7 1
R8
3 6 2
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KVL的注意事项
①在应用KVL列回路方程时，应首先选定回路中各元件上电压的参考 方向和绕行方向。
二、支路电流法具体解题
如图 3-10 所示电路，已知直流发电机的电动势 E1=7 V，内阻 r1=0.2 Ω，蓄电池组的电动 势E2=6.2 Ω，内阻 r1=0.2 Ω，负载电阻 R3=3.2 Ω。求各支路电流和负载的端电压。
例 3-2 如图 3-3 所示电路，已知 I1=5 A，I3=1 A，求 I4。
解：先任意假设未知电流 I4 的参考方向，如图中所示。由题意可知 I2=I1=5 A
在节点 b 应用基尔霍夫第一定律，列节点电流方程式： I3=I2+I4
则 I4 = I3－I2=1－5=-4 A
I4 为负值，表示 I4 的实际方向与参考方向相反，其实际方向应为流进节点。
2. 填空题 （1）基尔霍夫电流定律，又称 __________，其内容是 __________，数学表达式是 __________。 （2）基尔霍夫电压定律，又称 __________，其内容是 __________，数学表达式是 __________。
（3） 如 图 3-7 所 示 电 路 中， 有 ________ 个 节 点，________ 条 支 路，________ 个 回 路，________ 个网孔。
要点回顾
（1）基本名词。 复杂电路：无法用串、并联关系进行简化的电路称为复杂电路。 支路：由一个或几个元件首尾相接构成的一段无分支电路称为支路。 节点：三条或三条以上支路的连接点称为节点。 回路：电路中任意一个闭合路径称为回路。 网孔：内部不含支路的回路称为网孔。
（2）基尔霍夫定律是解决复杂电流问题的基本定律，它包含两条定律，即基尔霍夫电流 定律和基尔霍夫电压定律。
例 3-1 如图 3-2 所示，请列出节点电流方程。
解：假设流入节点电流为正，则 I1－I2+I3－I4=0 I1+I3=I2+I4
对于任意一个电路来说，不论怎么复杂，总是通过两根导 线与电源连接，这两根导线是串联在电路中的，所以流过它们 的电流必然相等。如图 3-3 所示，若将一根导线切断，另一根 导线中的电流一定为零。所以在已经接地的电力系统中进行工 作时，与大地绝缘的情况下（穿上绝缘胶鞋或者站在绝缘材料 上），只要不同时触及有不同电位的两根导线，就能保证安全， 不会有电流流过人体。
知识点
一、基本名词
学习基尔霍夫定律之前，先学习几个有关复杂电路的名词。 1. 支路 由一个或几个元件首尾相接构成的一段无分支电路，称为支路。在同一支路中，流过所有元 件的电流相等。如图 3-1 所示电路中，有三条支路，即 AEDB、AB、AFCB 支路。其中，AEDB、 AB含有电源 E1、E2，称为有源支路；AFCB 不含电源，称为无源支路。 2. 节点 三条或三条以上支路的连接点，称为节点。如图 3-1 所示电路中，A、B 都是节点。
KCL的注意事项
①在应用KCL列电流方程时应首先选定连接节点的各支路电流参考方向。
②正负号的含义: 正:表示电流的实际方向和参考方向相同 负:表示电流的实际方向和参考方向相反
2. 基尔霍夫电压定律
基尔霍夫电压定律（基尔霍夫第二定律）反映的是电路中任一回路中各支路电压之间的关系。
该定律的内容是：任一瞬ห้องสมุดไป่ตู้，作用与电路中任一回路各支路电压的代数和恒等于零。用数学式表达
整理后得
-E1+E2－I2R2+I1R1=0
-I2R2+I1R1= E1－E2 上式表明：在任意时刻，一个闭合回路中各段电阻上电压降的代数和等于各电源电
动势的代数和，公式为
∑RI=∑E
（3-4）
这就是基尔霍夫电压定律的另一种表达形式。
在运用基尔霍夫电压定律列方程时，电压与电动势均指的是代数和，要考虑正、负号。 利用∑ UK=0 列式时，电压、电动势集中在等式一边，当支路电压与回路循环方向一致时取 “+”号，相反时取“-”号。此时考虑的是电动势的电压，电压方向由正极指向负极。而利用 ∑ RI= ∑ E 列式时，电压与电动势分别写在等式两边，此时右侧列出的是电动势的代数和，电 动势方向由电源负极指向正极，当绕行方向与电动势方向一致时，该电动势为正，反之为负。
1. 基尔霍夫电流定律 基尔霍夫电流定律（基尔霍夫第一定律，节点电流定律）反映的是电路中连接在同一节点 上的各支路中电流之间的关系。
该定律的内容是：任一瞬间，通过电路中任一节点的各支路电流的代数和恒等于零。也
就是说，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。用数学式表达，即
∑Ik=0
（3-1）
式中，Ik 是连接于该节点的各支路电流，k=1，2，3，…，n（设有 n 条支路连接于该节
5、薄板直法线理论: 1850年，在柏林大学执教的基尔霍夫发表了他关于板的 重要论文《弹性圆板的平衡与运动》
适用范围 基尔霍夫定律建立在电荷守恒定律、欧姆定律及电压环路定理的基础之上，在 稳恒电流条件下严格成立。当基尔霍夫第一、第二方程组联合使用时，可正确迅速 地计算出电路中各支路的电流值。由于似稳电流(低频交流电) 具有的电磁波长远大 于电路的尺度，所以它在电路中每一瞬间的电流与电压均能在足够好的程度上满足 基尔霍夫定律。因此，基尔霍夫定律的应用范围亦可扩展到交流电路之中。 它除了可以用于直流电路的分析，和用于似稳电路的分析，还可以用于含有电 子元件的非线性电路的分析。运用基尔霍夫定律进行电路分析时，仅与电路的连接 方式有关，而与构成该电路的元器件具有什么样的性质无关。
2、热辐射: 1859年，基尔霍夫做了用灯焰烧灼食盐的实验。得出了关于热辐 射的定律，后被称为基尔霍夫定律
3、化学:在海德堡大学期间制成光谱仪，与化学家本生合作创立了光谱化学分 析法，从而发现了元素铯和铷。
4、光学理论:给出了惠更斯-菲涅耳原理的更严格的数学形式，对德国的理论物 理学的发展有重大影响。著有《数学物理学讲义》4卷
但用于交流电路的分析是，即对通过含时电流的电路进行分析时，由于通过闭 合回路的磁通量是时间的函数，根据法拉第电磁感应定律，会有电动势E出现于闭 合回路。所以，电场沿着闭合回路的线积分不等于零。此时回路方程应写作：
Σvk = E = - ΔΦ/Δt (磁场正方向与回路正方向相同时) 这是因为电流会将能量传递给磁场；反之亦然，磁场亦会将能量传递给电流。 对于含有电感器的电路，必需将基尔霍夫电压定律加以修正。由于含时电流的 作用，电路的每一个电感器都会产生对应的电动势Ek。必需将这电动势纳入基尔霍 夫电压定律，才能求得正确答案。
项目三
直流电路分析
基尔霍夫定律的应用
学习目标
掌握基尔霍夫定律，学会运用基尔霍夫定律分析复杂电路。
任务引入
如图 3-1 所示电路图，能否使用已经学过的欧姆定律、电阻串并联性质对其进行分析？
这种无法用串、并联关系进行简化的电路称为复杂电路。复杂电路不能直接用欧姆定律进行 分析，需要用基尔霍夫定律来求解。基尔霍夫定律是解决复杂电路的基本方法。
一、支路电流法求解电路的一般步骤
（1）确定电路的支路数 m、节点 n，任意假设各支路电流的参考方向和网孔的绕行方向。 （2）根据基尔霍夫电流定律列出（n-1）个独立的节点电流方程。 （3）根据基尔霍夫电压定律列出（m-1）个独立的回路电压方程。 （4）代入数据，联立方程组求解各支路电流。当计算结果为正时，说明实际方向与参考方向相 同；若结果为负，则相反。
（4）如图 3-8 所示为一网络的一部分，则 I1=____，I2=____。
3. 判断题 （1）每一条支路中的元件，仅是一个电阻或一个电源。 （ ） （2）电路中任何一个网孔都是回路。 （ ） （3）在列某节点的电流方程时，均以电流的参考方向来判断电流是流入节点还是流出 节点。（ ） （4）基尔霍夫电流定律是指沿回路绕行一周，各段电压的代数和一定为零。 （ ） （5）基尔霍夫定律只适用于线性电路。 （ ）
3. 回路 电路中任意一个闭合路径称为回路。如图 3-1 所示电路中，ABDE、ABCF、AEDBCF 都 是回路。 4. 网孔 内部不含支路的回路称为网孔。如图 3-1 所示电路中，ABDE、ABCF 回路是网孔。
二、基尔霍夫定律
基尔霍夫定律包含两条定律，分别为基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律 （KVL）。
为
∑Uk=0
（3-3）
式中，Uk 是连接于该节点的各支路电流，k=1，2，3，…，n（设有 n 条支路组成该回路）。需要
说明的是，该定律用于某一回路时，需先假定各支路电压的参考方向并指定回路的循环方向（顺时
针或逆时针），当支路电压与回路方向一致时取“+”号，相反时取“-”号。
对于回路 ABDE 来说，顺时针绕行，有
基尔霍夫定律的应用一支路电流法
介绍分析电路的方法 凡不能用电阻串、并联等效简化的电路，称为复杂电路。
图示电路为复杂电路。
支路电流法是计算复杂电路的一种基本方法。
支路电流法的解题原则是: 以支路电流为求解对象，应用基尔霍夫电流、电压定律对节点和回路列 出所需的方程组，然后求解各支路电流.
知识点
支路电流法就是以各支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出方程式，联力求解各支路电流 的方法。
刚从德国哥尼斯堡大学毕业、年仅 21 岁的基尔霍夫（图 3-6），在他的论文中提出了适用于这种网络状电路计算的两个 定律，即著名的基尔霍夫定律。该定律能够迅速地求解任何复 杂电路，从而成功地解决了这个阻碍电气技术发展的难题。
基尔霍夫 基尔霍夫，德国物理学家。 1824年3月12日生于普鲁士的柯尼斯堡(今为俄罗斯加里宁格勒)，1887年10月 17日卒于柏林。基尔霍夫在柯尼斯堡大学读物理， 1847年毕业后去柏林大学任教，3年后去布雷斯劳作临时教授。 1854年任海德堡大学教授。1875年到柏林大学作理论物理教授，直到逝世。 主要贡献： 1、电路设计: 1845年， 21岁时他发表了第一篇论文，提出了著名的基尔霍夫 电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL) ，解决了电器设计中电路方面的难题