《劳动社《煤矿电工学（第二版）》-A10-3118第二节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《劳动社《煤矿电工学（第二版）》-A10-3118第二节（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 直流电路计算,掌握直流电路的计算方法。,第二节 直流电路计算,电压、电流、电阻是直流电路的基本物理量，欧姆定律是基本的电路分析方法，通过分析电路电阻串联分压关系与并联分流关系解决电阻电路问题。,图110 串、并联电路 a）串联电路 b）并联电路,第二节 直流电路计算,一、闭合电路的欧姆定律,r表示电源的内部电阻，R表示电源外部连接的电阻（负载）。闭合电路欧姆定律的数学表达式为：,图111 简单的闭合电路,外电路两端电压：,U= RI= ErI=,负载电阻R值越大，其两端电压U也越大； 当Rr时（相当于开路），则U= E； 当Rr时（相当于短路），则U = 0，此时一般情况下的电流（I
2、=E/r）很大，电源容易烧毁。,第二节 直流电路计算,【例11】如图112所示，当单刀双掷开关S合到位置1时，外电路的电阻R1 = 14，测得电流表读数I1 = 0.2A；当开关S合到位置2时，外电路的电阻R2 =9，测得电流表读数I2=0.3A；试求电源的电动势E及其内阻r。,图112 例11图,解：根据闭合电路的欧姆定律，列出联立方程组,解得：r = 1，E = 3V。,本例题给出了一种测量直流电源电动势E和内阻r的方法。,第二节 直流电路计算,二、电阻的串联,设总电压为U、电流为I、总功率为P。,图113 电阻的串联,1等效电阻,R =R1R2Rn,2分压关系,3功率分配,两只电阻R1、
3、R2串联时，等效电阻R = R1R2，则有分压公式：,第二节 直流电路计算,【例12】如图114所示，有一盏额定电压为U1 = 40V、额定电流为I= 5A的电灯，应该怎样把它接入电压U= 220V照明电路中。,图114 例12图,解：将电灯（设电阻为R1）与一只分压电阻R2串联后，接入U= 220V电源上。,解法一： 分压电阻R2上的电压为： U2=UU1= 22040= 180V，且U2= R2I，则：,解法二： 利用两只电阻串联的分压公式：,，可得：,即将电灯与一只36分压电阻串联后，接入U= 220V电源上即可。,第二节 直流电路计算,三、电阻的并联,设总电流为I，电压为U，总功率为P
4、。,图115 电阻的并联,1等效电导,G= G1 G2Gn,即：,第二节 直流电路计算,2分流关系,R1I1= R2I2= = RnIn= RI= U,3功率分配,R1P1 = R2P2= = RnPn= RP = U2,两只电阻R1、R2并联时，等效电阻,，则有分流公式：,第二节 直流电路计算,【例13】如图116所示，电源供电电压U = 220V，每根输电导线的电阻均为R1 = 1，电路中一共并联100盏额定电压220V、功率40W的电灯。假设电灯在工作（发光）时电阻值为常数。试求：,（1）当只有10盏电灯工作时，每盏电灯的电压UL和功率PL。 （2）当100盏电灯全部工作时，每盏电灯的电
5、压UL和功率PL。,图116 例题13图,第二节 直流电路计算,解： 每盏电灯的电阻为R = U2/P = 1210，n盏电灯并联后的等效电阻为Rn = R/n。,功率,根据分压公式，可得每盏电灯的电压,（1）当只有10盏电灯工作时，即n = 10，则Rn = R/n = 121，因此：,（2）当100盏电灯全部工作时，即n= 100，则： Rn= R/n= 12.1,第二节 直流电路计算,四、电阻的混联,在电阻电路中，既有电阻的串联关系又有电阻的并联关系，称为电阻混联。,对混联电路的分析和计算大体上可分为以下几个步骤： 1首先整理清楚电路中电阻串、并联关系，必要时重新画出串、并联关系明确的电
6、路图。 2利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻。 3利用已知条件进行计算，确定电路的总电压与总电流。 4根据电阻分压关系和分流关系，逐步推算出各支路的电流或电压。,第二节 直流电路计算,【例14】如图117所示，已知R1= R2= 8，R3= R4= 6，R5= R6= 4，R7= R8= 24，R9= 16；电压U= 224V。试求： （1）电路总的等效电阻RAB与总电流I。 （2）电阻R9两端的电压U9与通过它的电流I9。,图117 例题14图,第二节 直流电路计算,解： （1）R5、R6、R9三者串联后，再与R8并联，E、F两端等效电阻为： REF=（R5R6R9）R8= 2424= 12 REF、R3、R4三者电阻串联后，再与R7并联，C、D两端等效电阻为： RCD=（R3REFR4）R7= 2424= 12 总的等效电阻： RAB=R1RCDR2= 28,第二节 直流电路计算,总电流： I= U/RAB= 224/28= 8A （2）利用分压关系求各部分电压： UCD=RCD I= 96V,
