电工电子基本技能操作项目教程(邓妹纯)绪论_8八 (6)

西安电子科技大学出版社 XIDIAN UNIVERSITY PRESS
直流电路的分析
项目内容与原理
一、基尔霍夫定律 1、基尔霍夫第一定律（KCL） 基尔霍夫第一定律即节点电流定律，可描述为任一节点电
流的代数和为零，即流进节点的电流等于从该节点流出的电流。
I 0
如图4-1所示，取流进节点电流为正，流出节点电流为负，
注意：因I11与I1的参考方向相同，取正；I12与I1 的参考方向相反，所以取负。
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直流电路的分析
三、戴维南定理
1、戴维南定理内容
任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压
和电流，则可将电路的其余部分看做是一个有源二端网络。
图4-5 等效电源E0和R0的电路
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图4-6 等效电路
此时，可用全电路欧姆定律方便地求出I3，即
I3
U0 R3 R0
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项目训练准备
标称值 测量值
R1(100 Ω)
R2(200 Ω)
R3(300 Ω)
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(二) 基尔霍夫定律
直流电路的分析
(1) 打开稳压电源，调节输出电压旋钮，使两路的输出 电压分别为E1 = 10 V，E2 = 12 V，并用万用表的直流电压挡 测量其输出电压，然后关断电源待用。
则有 I1 + I2 = I3
基尔霍夫定律通常应用于节点，也可以把它推广应用于包
围部分电路的任一假设的闭合面，这个面就是一假设的节点。
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在任一瞬时，通过任一闭合面的电流的代数和也恒等于零，
即
I 0
注意：在实际电路中，对于节点的各个电流，一定得明确其 参考方向。
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表4-4
U0
R0
I3
(五) 操作注意事项 (1) 注意0～50 mA毫安表指针的偏转方向，若反偏请改变 接线柱正负极性。 (2) 测电阻值时不能在电路中测量。 (3) 改接线路时，要关掉电源。 (4) 用万用表电压挡测电压时，万用表应并联在被测支路 两端，用电流挡测电流时，万用表就串联在被测支路中。
10 V单独作用
12 V单独作用 12 V、10 V共同 作用
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(四) 戴维南定理
如图4-7所示，用戴维南定律求I3的电流。 (1) 测量二端网络的等效电动势E0。 ① 按图4-7所示连线。 ② 断开R3(负载电阻开路)，如图4-5(a)。 ③ 测量开路电压U0，并记入表4-4中。 (2) 测量二端网络的等效电阻R0。 ① 将电压源短路(分别将12 V电源与10 V电源去掉，并用短 导线代替)。 ② 将万用表置于相应的欧姆挡，测量A、B两端电阻R0，记入 表4-4中。
UBD、UAD，并填入表4-2中。
(5) 关闭电源。
表4-2
I1/mA I2/mA I3/mA UAB UBC UCD UAD UBD
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(三) 叠加原理
(1) E1(+10 V)单独作用。 ① 按图4-3(b)图所示连线。 ② 将10 V电源拆除，并用短导线代替。按要求用万用表 直流电压挡测量UAB、UBC、UBD，然后读取毫安表所测得的各支 路电流，将数据记入表4-3中。 (2) E2 (+12 V)单独作用。 ① 按图4-3(c)图所示连线。 ② 将12 V电源拆除，并用短导线代替，按要求测量电压 与电流，并将数据记入表4-3中。
图4-1 节点电流
图4-2 基尔霍夫定律的推广应用
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2、基尔霍夫第二定律（KVL）
基尔霍夫第二定律即回路电压定律，可描述为任一瞬时，
沿回路绕行方向，任一回路各段电压的代数和恒等于零，即
回路中电位升之和等于电位降之和。
(2) 接图4-7电路连线，接入稳压电源12 V与10 V，打 开电源开关。
图4-7 测量电路
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(3) 读取电流表的三个电流值I1、I2、I3，并填入表4-2 中。
(4) 用万用表的直流电压挡测量图中的电压UAB、UBC、UCD、
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项目四 直流电路的分析
能力目标
1．熟练使用万用表测量电压、电流、电阻等； 2．对电路中出现的一些简单的故障，通过测量电压进行故障 的分析、判断，并排除故障； 3．具有独立分析问题与解决问题的能力。 知识目标
1．知道基尔霍夫定律的内容，并能将其应用到实际电路中； 2．知道线性电路叠加原理的内容，巩固基尔霍夫定律的应 用； 3．知道电压、电流参考方向的意义，并能正确运用；
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感谢
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谢谢，精品课件
资料搜集
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二、叠加定理
1、叠加定理内容
对于线性电路，任何一条支路中的电流或电压都可以看成
是由电路中各个电源(电压源或电流源)分别作用时，在此支路
中所产生的电流或电压的代数和。
2、理解叠加定理
图4-3的电路可以分解为图4-4所示的两个电路之和。
图4-4 叠加原理
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b之间的等效电路。
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2、理解戴维南定理 对于图4-3，若只需对支路电流I3进行分析与计算，则可 将R3之外的电路看做一个电源，该电源的电动势为U0，内阻R0 为Rab。在图4-5所示电路中可分别测量出U0、R0，电路也可简 化成图4-6所示。
任何一个有源二端线性网络，就其对外的作用而言，总可
以用一个电动势为E0的理想电压源和一个内阻为R0的电阻串联
的电源来等效代替。等效电源的电动势E0就是有源二端网络的
开路电压U0，即将负载断开后a、b两端之间的电压；等效电源
的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去(将各个理想电
压源短路，各个理想电流源开路)后所得到的无源二端网络a、
直流电路的分析
I1 I11 I12 I 2 I 21 I 22 I 3 I 31 I 32
即各支路电流等于E1单独作用所产生的电流与E2单独
作用时所产生的电流之和。对于各段电压同样适用： I1R1 I11R1 I12 R1
即有
I2R2 I21R2 I22R2 I3R3 I31R3 I32R3
如图4-3所示，对于回路ABCDA，设电流方向为顺时针方
向，有 在图4-3所示电路中，电
流、电阻、电源如图所示， U则AB上+式U可BC 改+ 写UC为D + UDA = 0
I1R1 - I2R2 + U2 - U1 = 0 或
I1R1 + U2 = U1 + I2R2
图4-3 回路ABCDA
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(1) 直流毫安表(0～50 mA)； (2) 数字万用表； (3) 稳压电源(C组、D组)； (4) 实验图所示元器件。
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项目操作与测量
(一) 检测元器件
用万用表欧姆挡测量各电阻的电阻值，注意挡位与
量程的选择。将测量数据填入表4-1中。 表4-1
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(3) 电源E1和E2共同作用。 ① 按图4-7所示连线。 ② 恢复12 V电源与10 V电源同时供电，按要求测量电压 与电流，并将数据填入表4-3中。
表4-3
I1/mA I2/mA I3/mA UAB/V UBC/V UBD/V