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1、本项目教学内容本项目教学内容一、工业用电与安全用电一、工业用电与安全用电二、电工测量（常用电工仪表的使二、电工测量（常用电工仪表的使用）用）三、报警器的制作（实验）三、报警器的制作（实验）四、电路的基本概念和定律四、电路的基本概念和定律五、电路的等效变换五、电路的等效变换六、线性电路的基本定理与基本分六、线性电路的基本定理与基本分析方法析方法七、七、Multisim软件学习与实验验证软件学习与实验验证（实验）（实验）教学知识点教学知识点1一、电力系统一、电力系统二、工业企业配电二、工业企业配电三、安全用电三、安全用电教学知识点教学知识点1 1教学要求：教学要求：教学要求：教学要求：1 1. .
2、 . .了解工业企业供配电的基本知识了解工业企业供配电的基本知识了解工业企业供配电的基本知识了解工业企业供配电的基本知识; ;2 2. . . .了解安全用电的基本常识。了解安全用电的基本常识。了解安全用电的基本常识。了解安全用电的基本常识。1 电力系统电力系统1.11.1 电力系统概述电力系统概述电力系统概述电力系统概述 电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、的应用。电力系统是发电厂、变电站、配电所直到各个用户等变电站、配电所直到各个用户等环节所组成的电能生产消费系统。环节所组成的电能生产消费系统。 由发
3、电厂、电力网和电能用户组成的一个集发电、输由发电厂、电力网和电能用户组成的一个集发电、输由发电厂、电力网和电能用户组成的一个集发电、输由发电厂、电力网和电能用户组成的一个集发电、输送电、变配电和用电的整体称为电力系统。送电、变配电和用电的整体称为电力系统。送电、变配电和用电的整体称为电力系统。送电、变配电和用电的整体称为电力系统。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作电力系统示意图电力系统示意图2. 2. 输电输电输电输电 输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。户。输电网是由输电网是由 35 kV 及以上的输电线路与其相连接的变电及
4、以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。户的中间环节。 输电过程中输电过程中, 一般将一般将发电机组发出的发电机组发出的 610kV 电压经升压变电压经升压变压器压器变为变为 35 500kV 高压高压，通过输电线可远距离将电能传送，通过输电线可远距离将电能传送到到各用户各用户，再利用降压变压器将再利用降压变压器将35kV 高压高压变为变为 610kV 高压高压。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作发电机组发出的电压一般为发电机组发出的电压一般为 6 10 kV。 发电是将水力、火力、
5、风力、核能和沼气等非电能转换成发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。我国以水利和火力发电为主，近年来也在发展风电能的过程。我国以水利和火力发电为主，近年来也在发展风力发电、核能发电等。力发电、核能发电等。1. 1. 发电发电发电发电3. 3. 配电配电配电配电 配电是由配电是由 10kV 级以下的配电线路和配电级以下的配电线路和配电(降压降压)变压器所组成。变压器所组成。它的作用是将电能降为它的作用是将电能降为 380/220V 低压再分配到各个用户的用电设备低压再分配到各个用户的用电设备。电力网的电压等级电力网的电压等级高压：高压：高压：高压：1kV 1kV 及以上的
6、电压称为高压。及以上的电压称为高压。及以上的电压称为高压。及以上的电压称为高压。有有1, 3, 6, 10, 35, 110, 330, 550kV 等。等。低压：低压：低压：低压：1kV 1kV 及以下的电压称为低压。及以下的电压称为低压。及以下的电压称为低压。及以下的电压称为低压。有有220，380V。安全电压：安全电压：安全电压：安全电压：36V36V以下的电压称为低压。以下的电压称为低压。以下的电压称为低压。以下的电压称为低压。我国规定的安全电压等级有：我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。等。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 利用输电线路把一个个独立运行的分散在各
7、地的利用输电线路把一个个独立运行的分散在各地的发电厂联接成一个整体电网，然后由电网向所覆盖的发电厂联接成一个整体电网，然后由电网向所覆盖的地区范围内所有用户供电，就构成了具有现代意义的地区范围内所有用户供电，就构成了具有现代意义的电力系统电力系统 我国目前已有华东、华北、华中、东北、西北、我国目前已有华东、华北、华中、东北、西北、南方等地区性电网。南方等地区性电网。4. 4. 电力系统与交流输电电力系统与交流输电电力系统与交流输电电力系统与交流输电跳转跳转 送电距离愈远，要求输电线的电压愈高。我国国送电距离愈远，要求输电线的电压愈高。我国国家标准中规定输电线的额定电压为家标准中规定输电线的额定
8、电压为 35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、 750 kV、1000kV 。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作交流输电线路一例交流输电线路一例 市市区区一一般般输输电电电电压压为为 10 kV 左左右右，通通常常需需要要设设置置降降压压变变电电所所， 经经配配电电变变压压器器将将电电压压降降为为 380/ 220 V，再再引引出出若若干干条条供供电电线线到到各各用用电电点点的的配配电电箱箱上上， 配配电电箱箱将将电电能能分分配配给给各各用用电电设设备。备。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作5. 5. 直流输电直流输电直流输电直流输电 直流输电能耗小，无线
9、电干扰小，输电线路造价直流输电能耗小，无线电干扰小，输电线路造价较低，但逆变和整流部分较复杂。从三峡到华东地区较低，但逆变和整流部分较复杂。从三峡到华东地区和华南地区已建有和华南地区已建有 50 104 V的直流输电线路。的直流输电线路。 除交流输电外，还有直流输电除交流输电外，还有直流输电。其结构原理图如。其结构原理图如图所示。图所示。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作2 工业企业配电工业企业配电2.1 低压配电线路的结构低压配电线路的结构 低压配电线路是由配电室低压配电线路是由配电室 ( 配电箱配电箱 )、低压线路、低压线路、用电线路组成。用电线路组成。 通常一个通常一个低压配电线路低
10、压配电线路的的容量容量在几十千伏安到几在几十千伏安到几百千伏安的范围百千伏安的范围, 负责几十个用户的供电。为了合理负责几十个用户的供电。为了合理地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，一般都采用分级供电的方式。一般都采用分级供电的方式。 即按照用户地域或空间的即按照用户地域或空间的分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线向片分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线向片、区供电。整个供电线路形成一个分级的网状结构。、区供电。整个供电线路形成一个分级的网状结构。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作2.1 低压配电线路的结构低压配电线路
11、的结构 从车间变电所或配电箱到用电设备线路属于低压从车间变电所或配电箱到用电设备线路属于低压配电线路。其联接方式主要是配电线路。其联接方式主要是放射式放射式和和树干式树干式两种。两种。低压供电系统的两种接线方式低压供电系统的两种接线方式1. 1. 放射式供电线路放射式供电线路放射式供电线路放射式供电线路 特点特点: 供电可靠性高，便于操供电可靠性高，便于操作和维护。但配电导线用量作和维护。但配电导线用量大，投资高。大，投资高。适用场合：适用场合： 负载点比较分散，而每个点的用电量又较大，变负载点比较分散，而每个点的用电量又较大，变电所又居于各负载点的中央。电所又居于各负载点的中央。项目一项目一
12、 报警器的制作报警器的制作 适用场合适用场合适用场合适用场合: : 负载比较集中，各负载点位于变电所负载比较集中，各负载点位于变电所或配电箱的同一侧时或配电箱的同一侧时, 如图如图(a)所示。所示。 负载比较均匀地分布负载比较均匀地分布在一条线上在一条线上, 如图如图(b)所示。所示。2. 2. 树干式供电线路树干式供电线路树干式供电线路树干式供电线路 特点特点: 供电可靠性差。但配电导线用量小，投资供电可靠性差。但配电导线用量小，投资费用低，接线灵活性大。费用低，接线灵活性大。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作某校实验楼树形供电线路示意图某校实验楼树形供电线路示意图项目一项目一 报警器的
13、制作报警器的制作3 安全用电安全用电 在生产中，不仅要提高劳动生产率，减轻繁重的体在生产中，不仅要提高劳动生产率，减轻繁重的体力劳动，而且要尽一切可能保护劳动者的人身安全。力劳动，而且要尽一切可能保护劳动者的人身安全。以下介绍安全用电的几个问题。以下介绍安全用电的几个问题。3.1 电流对人体的危害电流对人体的危害 人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：人体触电时，电流对人体会造成两种伤害： 电击：电击：电击：电击：是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。它多发生在对地电统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。它多发
14、生在对地电压为压为220V的低压线路或带电设备上。的低压线路或带电设备上。 电伤：电伤：电伤：电伤：是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏，严重时的伤害，如皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏，严重时也可危及人命。它多发生在也可危及人命。它多发生在1000V及及1000V以上的高压带电体以上的高压带电体上，它的危险虽不像电击那样严重，但也不容忽视。上，它的危险虽不像电击那样严重，但也不容忽视。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作1. 1. 人体电阻的大小人体电阻的大小人体电阻的大小人体电阻的大小 人体电阻
15、因人而异，通常为人体电阻因人而异，通常为 104 105 ，当角质外，当角质外 层破坏时，则降到层破坏时，则降到8001000 。3. 3. 电流的大小电流的大小电流的大小电流的大小 人体允许的人体允许的安全电流安全电流: 30mAS 工频危险电流工频危险电流: 50mA2. 2. 电流通过时间的长短电流通过时间的长短电流通过时间的长短电流通过时间的长短 电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。 因此，安全电压通常规定为因此，安全电压通常规定为36 V。但在潮湿地面和。但在潮湿地
16、面和能导电的厂房，安全电压则规定为能导电的厂房，安全电压则规定为24V或或12V。工厂进。工厂进行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电压。行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电压。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 电击所引起的伤害程度与下列因素有关：电击所引起的伤害程度与下列因素有关： 电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、血液循环中断，危险性最大。其中电流的流经从左手血液循环中断，危险性最大。其中电流的流经从左手(或右手或右手) 到胸部的危险最高。到胸部的危险最高。 电流频率在电流频率在40Hz 60Hz对人体的伤害最大对人体的
17、伤害最大。 实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流不仅没有危害还可以用于医疗保健等。不仅没有危害还可以用于医疗保健等。4. 4. 电流频率电流频率电流频率电流频率项目一项目一 报警器的制作报警器的制作3.2 触电方式触电方式1. 1. 接触正常带电体接触正常带电体接触正常带电体接触正常带电体 (1) 电源中性点接地的单相触电电源中性点接地的单相触电通过人体电流通过人体电流通过人体电流通过人体电流: : 式中式中: UP: 电源相电压电源相电压 (220V) Ro: 接地电阻接地电阻 4 Rb: 人体电阻人体电阻 1000 这时人体处于相电压下，
18、危险较大。这时人体处于相电压下，危险较大。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作(2) (2) 电源中性点不接地系统的单相触电电源中性点不接地系统的单相触电电源中性点不接地系统的单相触电电源中性点不接地系统的单相触电R对地绝对地绝缘电阻缘电阻Ib 人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电阻阻Rb与输电线对地绝缘电阻与输电线对地绝缘电阻R 的大小。的大小。 若输电线绝缘良好，绝缘电阻若输电线绝缘良好，绝缘电阻R 较大较大, 对人体的危对人体的危害性就减小。害性就减小。 但导线与地面间的绝缘可能不良但导线与地面间的绝缘可能不良( R 较小较小), 甚
19、至有甚至有一相接地，这时人体中就有电流通过。一相接地，这时人体中就有电流通过。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作(3) 双相触电双相触电双相触电双相触电触电后果更为严重触电后果更为严重触电后果更为严重触电后果更为严重通过人体的电流：通过人体的电流：通过人体的电流：通过人体的电流：2. 2. 接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体接触正常不带电的金属体 当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于单外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于单相触电。大多数触电事故属于这一种。相触电。
20、大多数触电事故属于这一种。 这时人体处于线电压下这时人体处于线电压下Ib项目一项目一 报警器的制作报警器的制作3. 3. 跨步电压触电跨步电压触电跨步电压触电跨步电压触电U电位分布电位分布接地点接地点20m0.8m跨步电压跨步电压 在高压输电线断在高压输电线断线落地时，有强大线落地时，有强大的电流流入大地，的电流流入大地，在接地点周围产生在接地点周围产生电压降。如图所示。电压降。如图所示。 当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的跨距，接地电流大小等因素有
21、关。跨距，接地电流大小等因素有关。双脚跨步双脚跨步 一般在一般在20m之外，跨步电压就降为零。如果误入接之外，跨步电压就降为零。如果误入接地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作3.3 接地和接零接地和接零 为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气设备采取接地措施。按接地目的的不同，主要分为设备采取接地措施。按接地目的的不同，主要分为工作接地、保护接地和保护接零。工作接地、保护接地和保护接零。1. 1. 工作接地工作接地工作接地工作接地即将中性点接地。即将中性点接地。目的：目的
22、：(1) 降低触电电压降低触电电压(2) 迅速切断故障迅速切断故障 在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，保护装置迅速动作，断开故障点。保护装置迅速动作，断开故障点。(3) 降低电气设备对地的绝缘水平降低电气设备对地的绝缘水平项目一项目一 报警器的制作报警器的制作2. 2. 保护接地保护接地保护接地保护接地 当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：由于当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：由于外壳带电外壳带电 , 当人触及外壳当人触及外壳,接地电流接地电流 Ie 将经过人体入将经过人体入地后地后, 再经其它两相对地绝缘电阻再经其它两相对地绝缘电阻
23、R 及分布电容及分布电容C 回到电源。当回到电源。当R 值较低、值较低、C 较大时，较大时，Ib 将达到或将达到或超过危险值。超过危险值。电气设备外壳未装保护接地时电气设备外壳未装保护接地时电气设备外壳未装保护接地时电气设备外壳未装保护接地时项目一项目一 报警器的制作报警器的制作电气设备外壳有保护接地时电气设备外壳有保护接地时通过人体的电流：通过人体的电流： R Rb b与与与与R Ro o并联，且并联，且并联，且并联，且 R Rb b R Ro o 通过人体的电流可减小到安全值以内。通过人体的电流可减小到安全值以内。通过人体的电流可减小到安全值以内。通过人体的电流可减小到安全值以内。 利用接
24、地利用接地装置的分流装置的分流作用来减少作用来减少通过人体的通过人体的电流。电流。 保护接地：保护接地：保护接地：保护接地：将电气设备的金属外壳将电气设备的金属外壳 (正常情况下是正常情况下是不带电的不带电的)接地。接地。 用于中性点不接地的低压系统用于中性点不接地的低压系统 分布电容分布电容R0IbIeI0项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 3. 3. 保护接零保护接零保护接零保护接零（用于（用于（用于（用于 380V / 220V 380V / 220V 三相四线制系统）三相四线制系统）三相四线制系统）三相四线制系统） 将电气设备的外壳可将电气设备的外壳可将电气设备的外壳可将电气设备的
25、外壳可靠地接到零线上。靠地接到零线上。靠地接到零线上。靠地接到零线上。 当电气设备绝缘损坏造当电气设备绝缘损坏造成一相碰壳，该相电源短成一相碰壳，该相电源短路，其短路电流使保护设路，其短路电流使保护设备动作，将故障设备从电备动作，将故障设备从电源切除，防止人身触电。源切除，防止人身触电。 把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速可把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速可把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速可把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速可靠地动作，切断电源。靠地动作，切断电源。靠地动作，切断电源。靠地动作，切断电源。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作保护接地和保护接
26、零同时使用时保护接地和保护接零同时使用时保护接地和保护接零同时使用时保护接地和保护接零同时使用时当当当当A A相绝缘损坏碰壳时，相绝缘损坏碰壳时，相绝缘损坏碰壳时，相绝缘损坏碰壳时，接地电流接地电流接地电流接地电流式中式中式中式中: : R R0 0: : 保护接地电阻保护接地电阻保护接地电阻保护接地电阻4 4 R R 0 0: :工作接地电阻工作接地电阻工作接地电阻工作接地电阻4 4 注注注注: : 中性点接地系统中性点接地系统中性点接地系统中性点接地系统 (1)(1)不允许采用保护接地，只能采用保护接零；不允许采用保护接地，只能采用保护接零；不允许采用保护接地，只能采用保护接零；不允许采用
27、保护接地，只能采用保护接零； (2) (2)不准保护接地和保护接零同时使用。不准保护接地和保护接零同时使用。不准保护接地和保护接零同时使用。不准保护接地和保护接零同时使用。 此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设备此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设备此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设备此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设备外壳长期带电外壳长期带电外壳长期带电外壳长期带电, , 其对地电压为其对地电压为其对地电压为其对地电压为110V110V。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作4. 4. 工作零线与保护零线工作零线与保护零线工作零线与保护零线工作零线与保护零线N(
28、(工作零线工作零线) )L( (相线相线) )PE( (保护零线保护零线) ) 220V (a)(b)(c)NNNLLLEEE为了确保设备外壳对地电压为零为了确保设备外壳对地电压为零, 专设专设保护零线保护零线 PE。接零正确接零正确 接零不正确接零不正确 忽视接零忽视接零项目一项目一 报警器的制作报警器的制作抢救迅速、救护得法、贵在坚持抢救迅速、救护得法、贵在坚持 触电后一分钟内抢救，90%能救活；一到四分钟内抢救， 60%能救活；超过十分钟抢救，获救的机率就很小了。 所以，救护要点为：抢救迅速、救护得法、贵在抢救迅速、救护得法、贵在坚持坚持3.4 触电脱离方式触电脱离方式项目一项目一 报警
29、器的制作报警器的制作正确的救人方式是：首先应首先应切断电切断电源，源，案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作正确的救人方式是：无法切无法切断电源断电源时，可时，可用干燥用干燥的木棍的木棍挑开电挑开电线！线！案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作正确的救人方式是：无法无法切切断电源断电源时，可时，可用干燥用干燥的木棍的木棍挑开电挑开电线！线！案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作无法无法切切断电源断电源时，可时，可穿绝缘穿绝缘靴戴绝靴戴绝缘手套缘手套单手进单手进行使触行使触电者脱电者脱离电源离电源！案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作可用带可用带有绝缘有绝缘的工具的工具
30、一根一一根一根地剪根地剪断电源断电源线线使触使触电者脱电者脱离电源！离电源！案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作无法无法切断电切断电源时，可穿源时，可穿绝缘靴、戴绝缘靴、戴绝缘手套或绝缘手套或用干澡的衣用干澡的衣物包裹着手，物包裹着手，单手单手拉着触拉着触电者干澡的电者干澡的衣物衣物使触电使触电者脱离电源！者脱离电源！案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作3.5 3.5 触电急救触电急救项目一项目一 报警器的制作报警器的制作项目一项目一 报警器的制作报警器的制作3.5 触电急救触电急救项目一项目一 报警器的制作报警器的制作3.5 3.5 触电急救触电急救 绝缘绝缘 它是防止人体触
31、及，用绝缘物把带电它是防止人体触及，用绝缘物把带电体封闭起来。瓷、玻璃、云母、橡胶、木体封闭起来。瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、布、纸和矿物油等都是材、胶木、塑料、布、纸和矿物油等都是常用的绝缘材料。常用的绝缘材料。 13.6 防止触电措施防止触电措施项目一项目一 报警器的制作报警器的制作注意注意:检查绝缘部分是否已破损。检查绝缘部分是否已破损。 屏护屏护 即采用遮拦、护照、护盖等把带电即采用遮拦、护照、护盖等把带电体同外界隔绝开来。体同外界隔绝开来。 高压设备不论是否有绝缘，均高压设备不论是否有绝缘，均应采取屏护。应采取屏护。2 间距间距 就是保证必要的安全距离。在低压就是保证必要
32、的安全距离。在低压工作中，最小检修距离不应小于工作中，最小检修距离不应小于0.1米。米。34接地和接零接地和接零接地接地 ：电气装置或其它装置正常时不电气装置或其它装置正常时不带电的金属外壳与大地的连接叫接地。带电的金属外壳与大地的连接叫接地。 L1L2L3REIP接地和接零接地和接零保护接零保护接零 ：就是把电气设备在正常情况下就是把电气设备在正常情况下不带电的金属外壳与电网的零线紧密地连不带电的金属外壳与电网的零线紧密地连接起来。接起来。应该注意，应该注意，零线回路中不允许装零线回路中不允许装设熔断器和开关。设熔断器和开关。 （TN-C系统）系统） 45装设漏电保护装置装设漏电保护装置 为
33、了保证在故障情为了保证在故障情况下人身和设备的安全，况下人身和设备的安全，应尽量装设漏电流动作应尽量装设漏电流动作保护器。保护器。它可以在设备它可以在设备及线路漏电时自动切断及线路漏电时自动切断电源，起到保护作用。电源，起到保护作用。 6采用安全电压采用安全电压 凡手提照明灯、高度不足凡手提照明灯、高度不足2.5米的一般米的一般照明灯，如果没有特殊安全结构或安全措照明灯，如果没有特殊安全结构或安全措施，应采用施，应采用36伏安全电压。伏安全电压。安全电压的工安全电压的工频有效值不超过频有效值不超过50伏，直流不超过伏，直流不超过120伏。伏。我国规定工频有效值的等级为我国规定工频有效值的等级为
34、42伏，伏，36伏，伏，24伏，伏，12伏和伏和6伏。伏。 加强常加强常识：识：不要靠不要靠近有这近有这种标志种标志牌的地牌的地方！方！7雷电是自然界中发生的放电现象，发生雷电时，在云雷电是自然界中发生的放电现象，发生雷电时，在云层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过，会给层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过，会给人们带来危害！人们带来危害！加强常加强常识：识：雷雨天，要避开空旷地带的大树！v不要接触低压带电体不要接触低压带电体v不要靠近高压带电体不要靠近高压带电体（低压勿摸，高压勿近低压勿摸，高压勿近） 3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程 1、电工必须经过专门培训、电工必须经过专
35、门培训、考核合格凭证上、考核合格凭证上岗，严禁无证操作。岗，严禁无证操作。 2 、工作前必须检查工具，测量仪表和防护用品是否、工作前必须检查工具，测量仪表和防护用品是否完好。完好。 3、电器设备不准在运行中拆卸修理必须在停车后切、电器设备不准在运行中拆卸修理必须在停车后切断电源，取下熔断器，挂上断电源，取下熔断器，挂上“有人工作，禁止合闸有人工作，禁止合闸”的警示的警示牌。牌。 4、动力配电箱的闸刀开关，严禁带负荷拉开。、动力配电箱的闸刀开关，严禁带负荷拉开。 5 、带电工作，要在有经验的电工监护下，并将临近、带电工作，要在有经验的电工监护下，并将临近各相用绝缘垫，云母板绝缘板隔开方可带电工作
36、带电工作各相用绝缘垫，云母板绝缘板隔开方可带电工作带电工作必须穿好防护用品，使用有绝缘柄的工具工作严禁使用锉必须穿好防护用品，使用有绝缘柄的工具工作严禁使用锉刀钢尺等刀钢尺等 6、电器设备的金属外壳必须接地接零接地要符合标、电器设备的金属外壳必须接地接零接地要符合标准有电设备不可断开外壳地线准有电设备不可断开外壳地线 3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程7 7、电器或线路拆除后可能来电的线头必须及时用绝、电器或线路拆除后可能来电的线头必须及时用绝缘布包扎好，高压电器拆除后遗留线头必须短路接缘布包扎好，高压电器拆除后遗留线头必须短路接地地8 8、高空作业要系好安全带、戴好安全帽，使用梯子、高
37、空作业要系好安全带、戴好安全帽，使用梯子时梯子与地面角度以时梯子与地面角度以6060为宜，在水泥地上使用梯子为宜，在水泥地上使用梯子要有防滑措施要有防滑措施9 9、使用电动工具要带绝缘手套站在绝缘物上工作、使用电动工具要带绝缘手套站在绝缘物上工作1010、电机电器检修完工后要仔细检查是否有错误和、电机电器检修完工后要仔细检查是否有错误和遗忘的地方，必须清点工具零件以防遗留在设备内遗忘的地方，必须清点工具零件以防遗留在设备内造成事故造成事故3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程1111动力配电盘配电箱开关变压器等各种电器设备周动力配电盘配电箱开关变压器等各种电器设备周围不准堆放易燃易爆潮湿和其
38、他影响操作的物件围不准堆放易燃易爆潮湿和其他影响操作的物件1212电气设备发生火灾未切断电源严禁用水灭火要用电气设备发生火灾未切断电源严禁用水灭火要用四氯化碳或二氧化碳灭火器灭火四氯化碳或二氧化碳灭火器灭火1 13. 3. 不准酒后上班，更不可班中饮酒。不准酒后上班，更不可班中饮酒。14. 14. 检修电气设备时，须参照其它有关技术规程，检修电气设备时，须参照其它有关技术规程，如不了解该设备规范注意事项，不允许私自操作如不了解该设备规范注意事项，不允许私自操作15. 15. 严禁在电线上搭晒衣服和各种物品。严禁在电线上搭晒衣服和各种物品。16. 16. 严禁带电移动高于人体安全电压的设备。严禁
39、带电移动高于人体安全电压的设备。3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程17. 17. 每个电工必须熟练掌握触电急救方法，有人触电应每个电工必须熟练掌握触电急救方法，有人触电应立即切断电源按触电急救方案实施抢救。立即切断电源按触电急救方案实施抢救。18. 18. 在巡视检查时如发现有故障或隐患，应立即通知上在巡视检查时如发现有故障或隐患，应立即通知上级，然后采取全部停电或部分停电及其它临时性安全措级，然后采取全部停电或部分停电及其它临时性安全措施进行处理，避免事故扩大。施进行处理，避免事故扩大。19. 19. 电流互感器禁止二次侧开路，电压互感器禁止二次电流互感器禁止二次侧开路，电压互感器禁止
40、二次侧短路和以升压方式运行。侧短路和以升压方式运行。20. 20. 在有电容器设备停电工作时，必须放出电容余电后，在有电容器设备停电工作时，必须放出电容余电后，方可进行工作。方可进行工作。21. 21. 电气操作顺序：停电时应先断空气断路器，后断开电气操作顺序：停电时应先断空气断路器，后断开隔离开关，送电时与上述操作顺序相反。隔离开关，送电时与上述操作顺序相反。3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程22. 万用表用完后，打到电压最高档再关闭电源，万用表用完后，打到电压最高档再关闭电源，养成习惯，预防烧万用表。养成习惯，预防烧万用表。23. 电气设备烧毁时，需检查好原因再更换，防止电气设备烧毁
41、时，需检查好原因再更换，防止再次发生事故。再次发生事故。24. 配电室除电气人员，其他人严禁入内，配电室配电室除电气人员，其他人严禁入内，配电室值班人员有权责令其离开现场，以防止发生事故。值班人员有权责令其离开现场，以防止发生事故。3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程教学目的：教学目的： 通过学习掌握电工测量的基础知识通过学习掌握电工测量的基础知识 学会电流电压的测量方法学会电流电压的测量方法 熟练掌握万用表的使用方法熟练掌握万用表的使用方法 了解钳形电流表、功率表、兆欧表的使了解钳形电流表、功率表、兆欧表的使用方法用方法 重难点：重难点： 万用表的使用万用表的使用 教学知识点教学知识点2
42、 2 电路中的各个物理量（如电压、电流、功率、电路中的各个物理量（如电压、电流、功率、电路中的各个物理量（如电压、电流、功率、电路中的各个物理量（如电压、电流、功率、电能及电路参数等）的大小，除用分析与计算的方电能及电路参数等）的大小，除用分析与计算的方电能及电路参数等）的大小，除用分析与计算的方电能及电路参数等）的大小，除用分析与计算的方法外，常用电工测量仪表去测量。法外，常用电工测量仪表去测量。法外，常用电工测量仪表去测量。法外，常用电工测量仪表去测量。 电工测量技术的应用主要有以下优点：电工测量技术的应用主要有以下优点：电工测量技术的应用主要有以下优点：电工测量技术的应用主要有以下优点：
43、电工测量电工测量 1. 1.电工测量仪表的结构简单，使用方便，并有电工测量仪表的结构简单，使用方便，并有电工测量仪表的结构简单，使用方便，并有电工测量仪表的结构简单，使用方便，并有足够的精确度。足够的精确度。足够的精确度。足够的精确度。 2. 2.电工测量仪表可以灵活地安装在需要进行测电工测量仪表可以灵活地安装在需要进行测电工测量仪表可以灵活地安装在需要进行测电工测量仪表可以灵活地安装在需要进行测量的地方，并可实现自动记录。量的地方，并可实现自动记录。量的地方，并可实现自动记录。量的地方，并可实现自动记录。 3. 3.电工测量仪表可实现远距离的测量问题。电工测量仪表可实现远距离的测量问题。电工
44、测量仪表可实现远距离的测量问题。电工测量仪表可实现远距离的测量问题。 4. 4.能利用电工测量的方法对非电量进行测量。能利用电工测量的方法对非电量进行测量。能利用电工测量的方法对非电量进行测量。能利用电工测量的方法对非电量进行测量。1 电工测量仪表的分类电工测量仪表的分类1. 1.按照被测量的种类分类按照被测量的种类分类按照被测量的种类分类按照被测量的种类分类 次次 序序被测量的种类被测量的种类 仪表名称仪表名称 符符 号号 电流表电流表 毫安表毫安表 电压表电压表 千伏表千伏表 功率表功率表 千瓦表千瓦表 电度表电度表 相位表相位表 频率表频率表 欧姆表欧姆表 兆欧表兆欧表1 电电 流流2
45、电电 压压3 电功率电功率4 电电 能能5 相位差相位差 6 频频 率率7 电电 阻阻Am mAVkVkVWkWkWf M M kWhkWh2. 2.按照工作原理分类按照工作原理分类按照工作原理分类按照工作原理分类型型 式式符符 号号被测量的种类被测量的种类磁电式磁电式整流式整流式电磁式电磁式电动式电动式电流的种类与频率电流的种类与频率电流、电压、电流、电压、电阻电阻电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压、电电流、电压、电功率、功率因数、功率、功率因数、电能量电能量直直 流流工频和较高频率的交工频和较高频率的交流流直流和工频交流直流和工频交流直流及工频与较高频直流及工频与较高频率的
46、交流率的交流3.3. 按照电流的种类分类按照电流的种类分类按照电流的种类分类按照电流的种类分类电工测量仪表可分为电工测量仪表可分为直流仪表直流仪表、交流仪表交流仪表和和交直流两用仪表交直流两用仪表。 4. 4.按照准确度分类按照准确度分类按照准确度分类按照准确度分类最大基本误差最大基本误差仪表的最大量程（仪表的最大量程（满标值满标值满标值满标值） 目前我国直读式电工测量仪表目前我国直读式电工测量仪表目前我国直读式电工测量仪表目前我国直读式电工测量仪表按照准确度按照准确度按照准确度按照准确度分为分为分为分为0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.00.1, 0.2, 0.
47、5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.0七级七级七级七级。 准确度是电工测量仪表的主要特性之一。准确度是电工测量仪表的主要特性之一。准确度是电工测量仪表的主要特性之一。准确度是电工测量仪表的主要特性之一。 准确度较高准确度较高准确度较高准确度较高（0.10.1， 0.2 0.2， 0.5 0.5）的仪表常用来进行的仪表常用来进行的仪表常用来进行的仪表常用来进行精密测量或校正其他仪表。精密测量或校正其他仪表。精密测量或校正其他仪表。精密测量或校正其他仪表。相对额定误差相对额定误差相对额定误差相对额定误差 准确度是电工测量仪表的主要特性之一。准确度是电工测量仪表的主要特性之一。准确度是电工测量仪
48、表的主要特性之一。准确度是电工测量仪表的主要特性之一。仪表的仪表的仪表的仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。例：一准确度为例：一准确度为例：一准确度为例：一准确度为2.52.5级的电压表，其最大量程为级的电压表，其最大量程为级的电压表，其最大量程为级的电压表，其最大量程为50V50V， 正常情况下正常情况下正常情况下正常情况下, , 可认为最大基本误差是不变的可认为最大基本误差是不变的可认为最大基本误差是不变的可认为最大基本误差是不变的, , 所所所所以被测量值比满
49、标值愈小，则相对测量误差就愈大。以被测量值比满标值愈小，则相对测量误差就愈大。以被测量值比满标值愈小，则相对测量误差就愈大。以被测量值比满标值愈小，则相对测量误差就愈大。 如用上述电压表来测量实际值为如用上述电压表来测量实际值为如用上述电压表来测量实际值为如用上述电压表来测量实际值为10V10V的电压时，的电压时，的电压时，的电压时，相对误差为相对误差为相对误差为相对误差为 测量实际值为测量实际值为测量实际值为测量实际值为40V40V的电压时，相对误差为的电压时，相对误差为的电压时，相对误差为的电压时，相对误差为 在选用仪表在选用仪表的量程时，一的量程时，一般应使被测量般应使被测量的值超过仪表
50、的值超过仪表满标值的一半满标值的一半以上。以上。则则则则可能产生的最大基本误差为可能产生的最大基本误差为可能产生的最大基本误差为可能产生的最大基本误差为电工测量仪表上的几种符号电工测量仪表上的几种符号电工测量仪表上的几种符号电工测量仪表上的几种符号符符 号号意意 义义3 或或 2 kV 或或 或或 直直 流流交交 流流交直流交直流三相交流三相交流仪表绝缘试验电压仪表绝缘试验电压2000V仪表直立放置仪表直立放置仪表水平放置仪表水平放置仪表倾斜仪表倾斜60度放置度放置 60 2 电工测量仪表的型式电工测量仪表的型式直读式仪表测量各种电量的基本原理直读式仪表测量各种电量的基本原理 利用仪表中通入电
51、流后产生电磁作用，使可动部分利用仪表中通入电流后产生电磁作用，使可动部分受到转矩而发生转动。转动转矩与通入的电流之间有受到转矩而发生转动。转动转矩与通入的电流之间有T = f ( I )1 1）产生转动转矩）产生转动转矩 T 的部分的部分 使仪表可动部分受到转矩而发生转动。使仪表可动部分受到转矩而发生转动。3 3）阻尼器）阻尼器 能产生制动力（阻尼力）的装置，使仪表可动部能产生制动力（阻尼力）的装置，使仪表可动部分能迅速静止在平衡位置。分能迅速静止在平衡位置。直读式仪表的基本组成部分直读式仪表的基本组成部分2 2）产生阻转矩）产生阻转矩TC 的部分的部分 当阻转矩当阻转矩TC等于转动转矩等于转
52、动转矩T 时，仪表可动部分时，仪表可动部分平衡在一定的位置。平衡在一定的位置。2 电工测量仪表的型式电工测量仪表的型式2.1 2.1 磁电式仪表磁电式仪表磁电式仪表磁电式仪表1. 1. 结构结构结构结构螺旋弹簧螺旋弹簧I II INS指针指针永久磁铁永久磁铁圆柱形圆柱形铁心铁心O O线圈线圈(1) (1) 固定部分固定部分固定部分固定部分 马蹄形永久磁马蹄形永久磁马蹄形永久磁马蹄形永久磁铁、极掌铁、极掌铁、极掌铁、极掌NSNS及圆及圆及圆及圆柱形铁心等。柱形铁心等。柱形铁心等。柱形铁心等。(2) (2) 可动部分可动部分可动部分可动部分 铝框及线圈，两铝框及线圈，两铝框及线圈，两铝框及线圈，两
53、根半轴根半轴根半轴根半轴OO和和和和OO ，螺旋弹簧及指针。螺旋弹簧及指针。螺旋弹簧及指针。螺旋弹簧及指针。 极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的，其中极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的，其中极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的，其中极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的，其中产生均匀的辐射方向的磁场。产生均匀的辐射方向的磁场。产生均匀的辐射方向的磁场。产生均匀的辐射方向的磁场。2. 2. 工作原理工作原理工作原理工作原理(1) (1) 转动转矩转动转矩转动转矩转动转矩T T 的产生的产生的产生的产生(2) (2) 阻转矩阻转矩阻转矩阻转矩T TC C的产生的产生的产生的产生 在线圈和指针转动
54、时，螺旋在线圈和指针转动时，螺旋在线圈和指针转动时，螺旋在线圈和指针转动时，螺旋弹簧被扭紧而产生阻转矩弹簧被扭紧而产生阻转矩弹簧被扭紧而产生阻转矩弹簧被扭紧而产生阻转矩T TC C。 线圈通入电流线圈通入电流 I 电磁力电磁力 F线圈受到的转矩线圈受到的转矩 T = k1IFSNF 线圈通入电流线圈通入电流 I 电磁力电磁力 F 线圈受到转矩线圈受到转矩 T 线圈和指针转动，线圈和指针转动， 弹簧的弹簧的弹簧的弹簧的T TC C与指针的偏转角与指针的偏转角与指针的偏转角与指针的偏转角 成正比，成正比，成正比，成正比，即即即即 T TC C= = k k2 2 当弹簧的阻转矩当弹簧的阻转矩T T
55、与线圈受到的转矩与线圈受到的转矩T TC C达到平达到平衡时，可动部分停止转动，此时有衡时，可动部分停止转动，此时有T = TC 当弹簧阻转矩与转动转矩达到平衡即当弹簧阻转矩与转动转矩达到平衡即当弹簧阻转矩与转动转矩达到平衡即当弹簧阻转矩与转动转矩达到平衡即T TC C= = T T 时，时，时，时，可转动部分便停止转动，可转动部分便停止转动，可转动部分便停止转动，可转动部分便停止转动， T = k1I ， T TC C= = k k2 2 。仪表的标度尺上作均匀刻度。仪表的标度尺上作均匀刻度。仪表的标度尺上作均匀刻度。仪表的标度尺上作均匀刻度。3. 3. 阻尼作用的产生阻尼作用的产生阻尼作用
56、的产生阻尼作用的产生 当线圈通入电流而发生偏转时，铝框切割磁通，当线圈通入电流而发生偏转时，铝框切割磁通，当线圈通入电流而发生偏转时，铝框切割磁通，当线圈通入电流而发生偏转时，铝框切割磁通，在框内感应出电流，其电流再与磁场作用，产生与在框内感应出电流，其电流再与磁场作用，产生与在框内感应出电流，其电流再与磁场作用，产生与在框内感应出电流，其电流再与磁场作用，产生与转动方向相反的制动力，于是可转动部分受到阻尼转动方向相反的制动力，于是可转动部分受到阻尼转动方向相反的制动力，于是可转动部分受到阻尼转动方向相反的制动力，于是可转动部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。作用，快速停止在平衡位置。作用，
57、快速停止在平衡位置。作用，快速停止在平衡位置。 即指针的偏转角即指针的偏转角 结论结论: : 指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。 4.4.4.4.用途用途用途用途 5.优点：优点： 刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗 电能量小；受外界磁场影响小。电能量小；受外界磁场影响小。 缺点：缺点： 只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。 测量直流电压、直流电流及电阻。测量直流电压、直流电流及电阻。2.2 2.2 电磁式仪表电磁式仪表电磁式仪表电磁式仪表1. 1. 结构结构
58、结构结构 主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。圆形线圈圆形线圈小室小室312450推斥式电磁式仪表推斥式电磁式仪表推斥式电磁式仪表推斥式电磁式仪表固定铁片固定铁片可动铁片可动铁片2. 2. 工作原理工作原理工作原理工作原理仪表的转动转矩仪表的转动转矩 T = k I 弹簧的阻转矩弹簧的阻转矩 TC = k2 弹簧的阻转矩弹簧的阻转矩TC与指针的偏
59、转角与指针的偏转角 成正比，即成正比，即 当当 T = TC 时，可动部分停止转动，时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角即指针的偏转角 结论结论: : 指针偏转的角度与直流电流或交流电流指针偏转的角度与直流电流或交流电流 有效值的平方成正比。有效值的平方成正比。 线圈通入电流线圈通入电流 I 磁场磁场 线圈通入电流线圈通入电流 I 磁场磁场 固定和可动铁片均被磁固定和可动铁片均被磁化化( (同一端的极性是相同的同一端的极性是相同的) ) 可动片因受斥力而带可动片因受斥力而带动指针转动，动指针转动， 交流为交流为交流为交流为有效值有效值有效值有效值 因指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方因
60、指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方因指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方因指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方成正比，所以成正比，所以成正比，所以成正比，所以仪表标度尺上的刻度是不均匀的。仪表标度尺上的刻度是不均匀的。仪表标度尺上的刻度是不均匀的。仪表标度尺上的刻度是不均匀的。 与轴相联的活塞在小室中移动产生阻尼力与轴相联的活塞在小室中移动产生阻尼力与轴相联的活塞在小室中移动产生阻尼力与轴相联的活塞在小室中移动产生阻尼力 空气阻尼器。空气阻尼器。空气阻尼器。空气阻尼器。3. 3. 用途用途用途用途 4. 优点：优点： 构造简单；价格低廉；可用于交直流；能测量构造简单；价格低廉；可
61、用于交直流；能测量较大的电流；允许较大的过载。较大的电流；允许较大的过载。 缺点：缺点： 刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡流（测量交流时）的影响，因此准确度不高流（测量交流时）的影响，因此准确度不高。 测量交流电压、交流电流。测量交流电压、交流电流。2.3 2.3 电动式仪表电动式仪表电动式仪表电动式仪表1. 1. 结构结构结构结构 有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。与指针及空气阻尼器
62、的活塞都固定在轴上。与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。 螺旋弹簧螺旋弹簧固定线圈固定线圈可动线圈可动线圈空气阻尼器空气阻尼器空气阻尼器空气阻尼器 产生阻尼力产生阻尼力 2. 2. 工作原理工作原理工作原理工作原理FF可动线圈可动线圈固定线圈固定线圈 固定线圈中的电流固定线圈中的电流 I1 ( i i1 1 ) 磁场磁场 可动线圈中的电流可动线圈中的电流 I2 ( i i2 2 )与磁场相互作用与磁场相互作用电磁电磁力力 F 线圈受到转矩线圈受到转矩 T 线圈和指针转动，线圈和指针转动， 仪表的转动转矩仪表的转动转矩通入直流时，通入直流时，通入直流时，通
63、入直流时，T=k1I1I2通入交流时，通入交流时，通入交流时，通入交流时， T=k1I1I2cos i i1 1和和和和i i2 2的的的的有效值有效值有效值有效值i i1 1和和和和i i2 2之间之间之间之间的相位差的相位差的相位差的相位差弹簧的阻转矩弹簧的阻转矩 TC = k2 弹簧的阻转矩弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角与指针的偏转角 成正比，即成正比，即 当当 T = TC 时，可动部分停止转动，时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角即指针的偏转角 结论结论: : 指针偏转的角度与两个电流指针偏转的角度与两个电流( (对交流为有效值对交流为有效值) )的乘积成正比。的乘积成正比。 仪表
64、的转动转矩仪表的转动转矩 通入直流时，通入直流时，通入直流时，通入直流时，T=k1I1I2通入交流时，通入交流时，通入交流时，通入交流时，T=k1I1I2cos = kI1I2 （直流直流直流直流） = kI1I2 cos （交流交流交流交流）i i1 1和和和和i i2 2之间之间之间之间的相位差的相位差的相位差的相位差4. 优点：优点：可用于交直流；准确度较高。可用于交直流；准确度较高。 缺点：缺点：受外界磁场影响大；受外界磁场影响大；不能承受较大过载。不能承受较大过载。3. 用途用途 测量交直流电压、电流及功率。测量交直流电压、电流及功率。3 电流的测量电流的测量 电流表的内阻要很小。电
65、流表的内阻要很小。电流表的内阻要很小。电流表的内阻要很小。 测量直流电流通常用磁电式电流表，测量直流电流通常用磁电式电流表，测量直流电流通常用磁电式电流表，测量直流电流通常用磁电式电流表， 若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并联一若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并联一若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并联一若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并联一个分流电阻个分流电阻个分流电阻个分流电阻 R RA A 。 电流表应串联在电路中，电流表应串联在电路中，电流表应串联在电路中，电流表应串联在电路中，I I负负负负载载载载A AI I负负负负载载载载R RA AR R0 0I I0 0式中：式
66、中：式中：式中：R R0 0 测量机构的电阻测量机构的电阻测量机构的电阻测量机构的电阻 R RA A 分流器的电阻分流器的电阻分流器的电阻分流器的电阻 测量直流电流通常用磁电式电流表，测量交流测量直流电流通常用磁电式电流表，测量交流测量直流电流通常用磁电式电流表，测量交流测量直流电流通常用磁电式电流表，测量交流电流通常用电磁式电流表。电流通常用电磁式电流表。电流通常用电磁式电流表。电流通常用电磁式电流表。由由由由可得，可得，可得，可得，分流电阻分流电阻分流电阻分流电阻 可知，可知，可知，可知，需扩大的量程愈大，则分流电阻应愈小。需扩大的量程愈大，则分流电阻应愈小。需扩大的量程愈大，则分流电阻应
67、愈小。需扩大的量程愈大，则分流电阻应愈小。例例例例: : 有一磁电式电流表，当无分流器时，表头的满有一磁电式电流表，当无分流器时，表头的满有一磁电式电流表，当无分流器时，表头的满有一磁电式电流表，当无分流器时，表头的满标值电流为标值电流为标值电流为标值电流为5mA5mA，表头电阻为，表头电阻为，表头电阻为，表头电阻为20 20 。今欲使其量程。今欲使其量程。今欲使其量程。今欲使其量程（满标值）为（满标值）为（满标值）为（满标值）为1A1A，问分流器的电阻应为多大？，问分流器的电阻应为多大？，问分流器的电阻应为多大？，问分流器的电阻应为多大？4 电压的测量电压的测量表的内阻要很高。表的内阻要很高
68、。表的内阻要很高。表的内阻要很高。 测量直流电压通常用磁电式电压表，测量直流电压通常用磁电式电压表，测量直流电压通常用磁电式电压表，测量直流电压通常用磁电式电压表， 若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联一个倍压电阻一个倍压电阻一个倍压电阻一个倍压电阻 R RV V 。 电压表应并联在被测电路两端，电压表应并联在被测电路两端，电压表应并联在被测电路两端，电压表应并联在被测电路两端，式中：式中：式中：式中：R R0 0 测量机构的电阻测量机构的电阻测量机构的电阻测量机构的电阻
69、 R RV V 倍压器的电阻倍压器的电阻倍压器的电阻倍压器的电阻U U负负负负载载载载V V+ + U U负负负负载载载载+ + R R0 0R RV V+ + U U0 0 测量直流电压通常用磁电式电压表，测量交流电测量直流电压通常用磁电式电压表，测量交流电测量直流电压通常用磁电式电压表，测量交流电测量直流电压通常用磁电式电压表，测量交流电流通常用电磁式电压表。流通常用电磁式电压表。流通常用电磁式电压表。流通常用电磁式电压表。由由由由可得，串联电阻可得，串联电阻可得，串联电阻可得，串联电阻可知，可知，可知，可知，需扩大的量程愈大，则串联电阻应愈大。需扩大的量程愈大，则串联电阻应愈大。需扩大的
70、量程愈大，则串联电阻应愈大。需扩大的量程愈大，则串联电阻应愈大。例例例例: : 有一电压表，其量程为有一电压表，其量程为有一电压表，其量程为有一电压表，其量程为50V50V，内阻为，内阻为，内阻为，内阻为2000 2000 。今欲使其量程扩大到今欲使其量程扩大到今欲使其量程扩大到今欲使其量程扩大到300V300V，问还需串联多大电阻，问还需串联多大电阻，问还需串联多大电阻，问还需串联多大电阻的倍压器？的倍压器？的倍压器？的倍压器？5.1 5.1 磁电式万用表磁电式万用表磁电式万用表磁电式万用表用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等用来测量直流电
71、流、直流电压、交流电压和电阻等用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等1. 1.直流电流的测量直流电流的测量直流电流的测量直流电流的测量 测量直流电流的原理电路测量直流电流的原理电路测量直流电流的原理电路测量直流电流的原理电路R RA1A1R RR RA2A2R RA3A3R RA4A4R RA5A5500mA500mA50mA50mA5mA5mA0.5mA0.5mA5050 A A A A+ +- -+ +- - R RA1A1 R RA5A5是分流器电是分流器电是分流器电是分流器电阻，改变转换开关的阻，改变转换开关的阻，改变转换开关的阻，改变转换开关的位置，就改变了分流位置，就改变了分
72、流位置，就改变了分流位置，就改变了分流器的电阻，从而改变器的电阻，从而改变器的电阻，从而改变器的电阻，从而改变了电流的量程。量程了电流的量程。量程了电流的量程。量程了电流的量程。量程愈大，分流器电阻愈愈大，分流器电阻愈愈大，分流器电阻愈愈大，分流器电阻愈小。小。小。小。5 万用表万用表直流调整直流调整直流调整直流调整电位器电位器电位器电位器5 万用表万用表5.15.1磁电式万用表磁电式万用表磁电式万用表磁电式万用表用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等2.
73、2. 直流电压的测量直流电压的测量直流电压的测量直流电压的测量R RV1V1 R RV3V3构成倍压器构成倍压器构成倍压器构成倍压器电阻，改变转换开关电阻，改变转换开关电阻，改变转换开关电阻，改变转换开关的位置，就改变了倍的位置，就改变了倍的位置，就改变了倍的位置，就改变了倍压器的电阻，从而改压器的电阻，从而改压器的电阻，从而改压器的电阻，从而改变了电压的量程。量变了电压的量程。量变了电压的量程。量变了电压的量程。量程愈大，倍压器电阻程愈大，倍压器电阻程愈大，倍压器电阻程愈大，倍压器电阻愈大。愈大。愈大。愈大。 测量直流电压的原理电路测量直流电压的原理电路测量直流电压的原理电路测量直流电压的原
74、理电路R RA AR RR RV2V2R RV1V1R RV3V325V25V5V5V1V1V A A+ +- -+ +- -3. 3.交流电压的测量交流电压的测量交流电压的测量交流电压的测量 磁电式仪表只能测磁电式仪表只能测磁电式仪表只能测磁电式仪表只能测量直流，如果要测量量直流，如果要测量量直流，如果要测量量直流，如果要测量交流，需加整流元件，交流，需加整流元件，交流，需加整流元件，交流，需加整流元件，如图中如图中如图中如图中D D1 1和和和和D D2 2。 测量交流电压的原理电路测量交流电压的原理电路测量交流电压的原理电路测量交流电压的原理电路R R100V100V A A+ +- -
75、+ +- -10V10VD D1 1D D2 2R R V1V1R R V2V2600600 正半周时，正半周时，正半周时，正半周时，电流流经电流流经电流流经电流流经D D1 1和部分电流流经微和部分电流流经微和部分电流流经微和部分电流流经微安表流出。安表流出。安表流出。安表流出。负半周时，负半周时，负半周时，负半周时，电流直接流经电流直接流经电流直接流经电流直接流经D D2 2从从从从“+”“+”端流出。端流出。端流出。端流出。可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的可见，通过微安表的是半波电流
76、，读数应为该电流的平均值。平均值。平均值。平均值。可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的平均值。平均值。平均值。平均值。为此，加一交流调整电位器（图中为此，加一交流调整电位器（图中为此，加一交流调整电位器（图中为此，加一交流调整电位器（图中600600 ），），），），用来改变表盘刻度；用来改变表盘刻度；用来改变表盘刻度；用来改变表盘刻度；指示读数被折换为正弦电压有效指示读数被折换为正弦电压有效指示读数被折换为正弦电压有效指示读数被折换为正弦电压有效
77、值。值。值。值。可见，可见，可见，可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的平均值。平均值。平均值。平均值。为此，加一交流调整电位器（图中为此，加一交流调整电位器（图中为此，加一交流调整电位器（图中为此，加一交流调整电位器（图中600600 ），），），），用来改变表盘刻度；用来改变表盘刻度；用来改变表盘刻度；用来改变表盘刻度；指示读数被折换为正弦电压有效指示读数被折换为正弦电压有效指示读数被折换为正弦电压有效指示读数被折换为正弦电压有效值。值。值。值。普通万用表只适合测
78、量频率为普通万用表只适合测量频率为普通万用表只适合测量频率为普通万用表只适合测量频率为451000Hz451000Hz的电压。的电压。的电压。的电压。4. 4. 电阻的测量电阻的测量电阻的测量电阻的测量 测量电阻时，需接测量电阻时，需接测量电阻时，需接测量电阻时，需接入电池，被测电阻愈入电池，被测电阻愈入电池，被测电阻愈入电池，被测电阻愈小，电流愈大，则指小，电流愈大，则指小，电流愈大，则指小，电流愈大，则指针偏转的角度愈大。针偏转的角度愈大。针偏转的角度愈大。针偏转的角度愈大。 测量电阻的原理电路测量电阻的原理电路测量电阻的原理电路测量电阻的原理电路R R A A+ +- - -+ +1.7
79、k1.7k - -+ +1.5V1.5V 1010 100100（调零）（调零）（调零）（调零）注意注意注意注意：(1) (1) 测量前应先将测量前应先将测量前应先将测量前应先将“+”“+”、“-”“-”两端短接，看指针两端短接，看指针两端短接，看指针两端短接，看指针是否指在零，否则应是否指在零，否则应是否指在零，否则应是否指在零，否则应调节调零电位器（图调节调零电位器（图调节调零电位器（图调节调零电位器（图中中中中 1.7k 1.7k 电阻）进行校电阻）进行校电阻）进行校电阻）进行校正。正。正。正。 (2) (2) 绝对不能在带电线路绝对不能在带电线路绝对不能在带电线路绝对不能在带电线路上测
80、量电阻。用毕应将转上测量电阻。用毕应将转上测量电阻。用毕应将转上测量电阻。用毕应将转换开关转到高电压档。换开关转到高电压档。换开关转到高电压档。换开关转到高电压档。 MFMF-30-30-30-30型万用表的面板图型万用表的面板图型万用表的面板图型万用表的面板图5 万用表万用表零欧姆零欧姆调整调整机械零机械零位调整位调整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-010V-dB-10V.mA10V+dB+50010 100500255110k1k10010150550500500100VAmAV转换开关转换开关5.25.2数字式万用表数字式
81、万用表数字式万用表数字式万用表 今以今以今以今以DT-830DT-830型数字万用表为例来说明它的测量型数字万用表为例来说明它的测量型数字万用表为例来说明它的测量型数字万用表为例来说明它的测量范围和使用方法。范围和使用方法。范围和使用方法。范围和使用方法。1. 1. 测量范围测量范围测量范围测量范围（1 1）直流电压分为五档）直流电压分为五档）直流电压分为五档）直流电压分为五档: : 200mV,2V,20V,200V,1000V 200mV,2V,20V,200V,1000V。（2 2）交流电压分为五档）交流电压分为五档）交流电压分为五档）交流电压分为五档: : 200mV,2V,20V,2
82、00V,750V 200mV,2V,20V,200V,750V。（3 3）直流电流分为五档）直流电流分为五档）直流电流分为五档）直流电流分为五档: : 200 200 V,2 mA,20mA,200mA,10AV,2 mA,20mA,200mA,10A。（4 4）交流电流分为五档）交流电流分为五档）交流电流分为五档）交流电流分为五档: : 200 200 V,2 mA,20mA,200mA,10AV,2 mA,20mA,200mA,10A。（5 5）电阻分为六档）电阻分为六档）电阻分为六档）电阻分为六档: : 200 200 ,2k ,2k ,20k ,20k ,200k,200k ,2M,2
83、M ,20M ,20M 5.25.2数字式万用表数字式万用表数字式万用表数字式万用表 DT-830 DT-830型万用表的面板图型万用表的面板图POWEROFF ONBEChFE晶体管晶体管插孔插孔显示器电源开关电源开关转换开关转换开关输入输入插座插座hFEDCAVACACADCV10AmACOMV2. 2.面板说明面板说明面板说明面板说明(2)(2)电源开关：电源开关：电源开关：电源开关：使用时将开关置于使用时将开关置于使用时将开关置于使用时将开关置于“ON”“ON”位置；使用完位置；使用完位置；使用完位置；使用完毕置于毕置于毕置于毕置于“OFF”“OFF”位置。位置。位置。位置。(3)(3
84、)转换开关：转换开关：转换开关：转换开关：用以选择功能和量程。根据被测的电量用以选择功能和量程。根据被测的电量用以选择功能和量程。根据被测的电量用以选择功能和量程。根据被测的电量( (电压、电流、电阻等电压、电流、电阻等电压、电流、电阻等电压、电流、电阻等) )选择相应的功能位；按被测量选择相应的功能位；按被测量选择相应的功能位；按被测量选择相应的功能位；按被测量程的大小性选择合适的量程。程的大小性选择合适的量程。程的大小性选择合适的量程。程的大小性选择合适的量程。(4)(4)输入插座：输入插座：输入插座：输入插座：将黑色测试笔插入将黑色测试笔插入将黑色测试笔插入将黑色测试笔插入“COM”“C
85、OM”的插座。红的插座。红的插座。红的插座。红色测试笔有如下三种插法，测量电压和电阻时插入色测试笔有如下三种插法，测量电压和电阻时插入色测试笔有如下三种插法，测量电压和电阻时插入色测试笔有如下三种插法，测量电压和电阻时插入“V“V ” ”插座；测量小于插座；测量小于插座；测量小于插座；测量小于200mA200mA的电流时插入的电流时插入的电流时插入的电流时插入“mA”“mA”插座；插座；插座；插座；测量大于测量大于测量大于测量大于200mA200mA的电流时插入的电流时插入的电流时插入的电流时插入“10A”“10A”插座。插座。插座。插座。 (1) (1) 显示器：显示器：显示器：显示器：显示
86、四位数字，最高位只能显示显示四位数字，最高位只能显示显示四位数字，最高位只能显示显示四位数字，最高位只能显示1 1或不显或不显或不显或不显 示数字，算半位，故称三位半（示数字，算半位，故称三位半（示数字，算半位，故称三位半（示数字，算半位，故称三位半（ ）。最大指示为）。最大指示为）。最大指示为）。最大指示为 1999 1999或或或或-1999-1999。当被测量超过最大指示值时，显示。当被测量超过最大指示值时，显示。当被测量超过最大指示值时，显示。当被测量超过最大指示值时，显示“1”“1” 或或或或“-1”“-1”。6 功率的测量功率的测量6.1 6.1 单相交流和直流功率的测量单相交流和
87、直流功率的测量单相交流和直流功率的测量单相交流和直流功率的测量通常用电动式仪表来测量功率通常用电动式仪表来测量功率通常用电动式仪表来测量功率通常用电动式仪表来测量功率功率表的接线图功率表的接线图功率表的接线图功率表的接线图 电压线圈电压线圈电压线圈电压线圈电流线圈电流线圈电流线圈电流线圈u ui i2 2 i i1 1= =i i+ + * * *负负负负载载载载固定线圈：匝数少，导线粗，固定线圈：匝数少，导线粗，固定线圈：匝数少，导线粗，固定线圈：匝数少，导线粗，与负载串联，作为电流线圈。与负载串联，作为电流线圈。与负载串联，作为电流线圈。与负载串联，作为电流线圈。可动线圈：匝数多，导线细，
88、可动线圈：匝数多，导线细，可动线圈：匝数多，导线细，可动线圈：匝数多，导线细，与负载并联，作为电压线圈。与负载并联，作为电压线圈。与负载并联，作为电压线圈。与负载并联，作为电压线圈。工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：I I2 2正比正比正比正比U U，且可认为，且可认为，且可认为，且可认为i i2 2与与与与u u同相同相同相同相所以：所以：所以：所以：6 功率的测量功率的测量6.2 6.2 三相功率的测量三相功率的测量三相功率的测量三相功率的测量 在三相三线制中，广泛采用两功率表来测量在三相三线制中，广泛采用两功率表来测量在三相三线制中，广泛采用两功率表来测量在三相三线制中，广泛采用两
89、功率表来测量三相功率。三相功率。三相功率。三相功率。iAWW1 1WW2 2* * * * *iBiCA AB BC C两功率表测量三相功率两功率表测量三相功率两功率表测量三相功率两功率表测量三相功率工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：三相瞬时功率：三相瞬时功率：三相瞬时功率：三相瞬时功率：所以，所以，所以，所以， p p = = u uA A i iA A + + u uB B i iB B + + u uC C( ( i iA A i iB B) ) i iC C = ( = (u uA A u uC C ) ) i iA A + ( + ( u uB B u uC C ) ) i i
90、B B = = u uAC AC i iA A + + u uBC BC i iB B = = p p1 1+ + p p2 2p p = = p pA A+ + p pB B+ + p pC C = = u uA A i iA A + + u uB B i iB B + + u uC C i iC C因为，因为，因为，因为，i iA A+ + i iB B+ + i iC C= 0= 0可见，三相功率可用两个功率表来测量。可见，三相功率可用两个功率表来测量。可见，三相功率可用两个功率表来测量。可见，三相功率可用两个功率表来测量。式中式中式中式中 为为为为u uACAC和和和和i iA A之间
91、的相位差。之间的相位差。之间的相位差。之间的相位差。iAWW1 1WW2 2* * * * *iBiCA AB BC CWW1 1 的读数的读数的读数的读数为为为为WW2 2 的读数的读数的读数的读数为为为为式中式中式中式中 为为为为u uBCBC和和和和i iB B之间的相位差。之间的相位差。之间的相位差。之间的相位差。两功率表读数之和两功率表读数之和两功率表读数之和两功率表读数之和为为为为 P P = = P P1 1+ + P P2 2 = = U UAC AC I IA A coscos + + U UBC BC I IB B cos cos 3030 当负载对称时，当负载对称时，当负
92、载对称时，当负载对称时， P P1 1 = = U UAC AC I IA A coscos = = U Ul l I Il l cos (30cos (30 ) ) P P2 2 = = U UBC BC I IB B cos cos = = U Ul l I Il l cos (30cos (30+ + ) ) 由相量图可知，两功率表的读数为由相量图可知，两功率表的读数为由相量图可知，两功率表的读数为由相量图可知，两功率表的读数为两功率表读数之和为两功率表读数之和为两功率表读数之和为两功率表读数之和为 P P = = P P1 1+ + P P2 2 = = U Ul l I Il l c
93、os (30cos (30 ) )+ + U Ul l I Il l cos (30cos (30+ + ) )可见，采用两表法可测量三相功率。可见，采用两表法可测量三相功率。可见，采用两表法可测量三相功率。可见，采用两表法可测量三相功率。当当当当 60 60 60 时，时，时，时，P P1 1为正值，为正值，为正值，为正值，P P2 2为负值，为负值，为负值，为负值，P P = = P P1 1 P P2 2 三相功率应是两个功率三相功率应是两个功率三相功率应是两个功率三相功率应是两个功率表读数的代数和，其中任表读数的代数和，其中任表读数的代数和，其中任表读数的代数和，其中任意一个功率表的读
94、数是无意一个功率表的读数是无意一个功率表的读数是无意一个功率表的读数是无意义的。意义的。意义的。意义的。*ABC 三相功率表的连接图三相功率表的连接图 实用中，常用一个三相功率表（二元功率表）实用中，常用一个三相功率表（二元功率表）实用中，常用一个三相功率表（二元功率表）实用中，常用一个三相功率表（二元功率表）代替两个单相功率表来测量功率，代替两个单相功率表来测量功率，代替两个单相功率表来测量功率，代替两个单相功率表来测量功率，7 兆欧表兆欧表 兆欧表：用于检查电机、电器及线路的绝缘情况兆欧表：用于检查电机、电器及线路的绝缘情况兆欧表：用于检查电机、电器及线路的绝缘情况兆欧表：用于检查电机、电
95、器及线路的绝缘情况和测量高值电阻。和测量高值电阻。和测量高值电阻。和测量高值电阻。1. 1. 结构结构结构结构兆欧表构造示意图兆欧表构造示意图 两个线圈固定两个线圈固定两个线圈固定两个线圈固定在同一轴上且相在同一轴上且相在同一轴上且相在同一轴上且相互垂直。一个线互垂直。一个线互垂直。一个线互垂直。一个线圈与电阻圈与电阻圈与电阻圈与电阻R R串联，串联，串联，串联，另一个线圈与被另一个线圈与被另一个线圈与被另一个线圈与被测电阻测电阻测电阻测电阻R Rx x串联，串联，串联，串联，两者并联接于直两者并联接于直两者并联接于直两者并联接于直流电源。流电源。流电源。流电源。100010005005002
96、00200100100303010100 0F2NSUI2RxRI1+ +- -MF2IF1F1永永久久磁磁铁铁线圈线圈线圈线圈手摇直流手摇直流手摇直流手摇直流发电机发电机发电机发电机磁场是不磁场是不均匀的均匀的2. 2. 工作原理工作原理工作原理工作原理在测量时，通过线圈的电流在测量时，通过线圈的电流在测量时，通过线圈的电流在测量时，通过线圈的电流线圈电阻线圈电阻线圈电阻线圈电阻 线圈受到磁场的作用，线圈受到磁场的作用，线圈受到磁场的作用，线圈受到磁场的作用，产生两个方向相反的转矩，产生两个方向相反的转矩，产生两个方向相反的转矩，产生两个方向相反的转矩， f f1 1 ( ( ) )和和和和
97、 f f2 2 ( ( ) )分别为两个线圈所在处的磁感应分别为两个线圈所在处的磁感应分别为两个线圈所在处的磁感应分别为两个线圈所在处的磁感应强度与偏转角强度与偏转角强度与偏转角强度与偏转角 之间的函数关系。之间的函数关系。之间的函数关系。之间的函数关系。10001000500500200200100100303010100 0F2NSUI2RxRI1+ +- -MF2IF1F1 T T1 1 = = k k1 1 I I1 1 f f1 1 ( ( ) ) T T2 2 = = k k2 2 I I2 2 f f2 2 ( ( ) ) 仪表的可动部分在转矩的作用下发生偏转，直到仪表的可动部分
98、在转矩的作用下发生偏转，直到仪表的可动部分在转矩的作用下发生偏转，直到仪表的可动部分在转矩的作用下发生偏转，直到两个线圈产生的转矩平衡。两个线圈产生的转矩平衡。两个线圈产生的转矩平衡。两个线圈产生的转矩平衡。2. 2. 工作原理工作原理工作原理工作原理当两个线圈产生的转矩平衡时，有当两个线圈产生的转矩平衡时，有当两个线圈产生的转矩平衡时，有当两个线圈产生的转矩平衡时，有 T T1 1 = = T T2 2 即即即即 k k1 1 I I1 1 f f1 1 ( ( ) = ) = k k2 2 I I2 2 f f2 2 ( ( ) ) 上式表明，偏转角上式表明，偏转角上式表明，偏转角上式表明
99、，偏转角 与两线圈中电流之比有关，与两线圈中电流之比有关，与两线圈中电流之比有关，与两线圈中电流之比有关， 故称为流比计。故称为流比计。故称为流比计。故称为流比计。 因因因因所以所以所以所以结论：结论：结论：结论：1. 1. 偏转角偏转角偏转角偏转角 与被测电阻与被测电阻与被测电阻与被测电阻R Rx x有一定的函数关有一定的函数关有一定的函数关有一定的函数关系，所以系，所以系，所以系，所以 角可以反映出被测电阻的大小。角可以反映出被测电阻的大小。角可以反映出被测电阻的大小。角可以反映出被测电阻的大小。 2. 2. 仪表的仪表的仪表的仪表的偏转角偏转角偏转角偏转角 与电源电压与电源电压与电源电压
100、与电源电压U U无关，所以手摇无关，所以手摇无关，所以手摇无关，所以手摇发电机转动的快慢不影响读数。发电机转动的快慢不影响读数。发电机转动的快慢不影响读数。发电机转动的快慢不影响读数。教学目的：教学目的： 掌握电路的概念和基本物理量及组成电路的掌握电路的概念和基本物理量及组成电路的理想电路元件理想电路元件 熟练掌握基尔霍夫电压、电流定律熟练掌握基尔霍夫电压、电流定律 熟练掌握电压源与电流源的等效变换、电阻熟练掌握电压源与电流源的等效变换、电阻元件串联和并联元件串联和并联重难点：重难点： 基尔霍夫电压、电流定律基尔霍夫电压、电流定律 电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换教学知识点教学
101、知识点3 电路的基本概念和定律电路的基本概念和定律电路的组成电路的组成导线导线电电池池开关开关灯泡灯泡手电筒照明电路示意图：手电筒照明电路示意图：电源：电源：将非电能转换成电能的装置（干电池、将非电能转换成电能的装置（干电池、蓄电池、发电机）或信号源。蓄电池、发电机）或信号源。中间环节中间环节：把电源与负载连接起来的部分（连：把电源与负载连接起来的部分（连接导线，开关）接导线，开关）负载负载：将电能转换成非电能的用电设备（电灯、：将电能转换成非电能的用电设备（电灯、电炉、电动机）电炉、电动机）电路的组成电路的组成1 1、传输分配电能、传输分配电能电力电路电力电路电路的作用电路的作用2 2、信号
102、的传递与处理、信号的传递与处理电子电路电子电路电路的作用电路的作用理想元件理想元件 在工程上，分析电路时，常常没有必要把器件的在工程上，分析电路时，常常没有必要把器件的全部物理特性都加以考虑，把问题复杂化。全部物理特性都加以考虑，把问题复杂化。为了便于为了便于对实际电路进行分析和数学表述，将实际电路元件理对实际电路进行分析和数学表述，将实际电路元件理想化（模型化），即在一定条件下突出其主要的电磁想化（模型化），即在一定条件下突出其主要的电磁性质，忽略其次要性质，把它近似地看作理想元件。性质，忽略其次要性质，把它近似地看作理想元件。理想元件，是假想出来的、只具有单一物理特性的元理想元件，是假想出
103、来的、只具有单一物理特性的元件。件。理想元件又可称为实际器件的理想化理想元件又可称为实际器件的理想化型型例如例如理想化理想化理想化理想化理想电阻元件理想电阻元件 （模型）（模型）下图为理想电阻、电容、电感元件的电路符号。下图为理想电阻、电容、电感元件的电路符号。理想元件理想元件 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一定在一定条件下可用同一模型表示；如灯泡、电炉丝等。条件下可用同一模型表示；如灯泡、电炉丝等。同一实际电路部件在不同的应用条件下，同一实际电路部件在不同的应用条件下，可以有不可以有不同的模型。如电感。同的模型。如电感。 电感线圈的电路模型电
104、感线圈的电路模型注意 由一些理想元件所组成的电路就是实际电路的由一些理想元件所组成的电路就是实际电路的电路模型（电路模型（circuit modelcircuit model）。）。将电路中实际各部将电路中实际各部件用理想元件符号表示，这样画出的电路图称为实件用理想元件符号表示，这样画出的电路图称为实际电路的电路模型图，也称作电路原理图。手电筒际电路的电路模型图，也称作电路原理图。手电筒的电路模型图如下图所示。的电路模型图如下图所示。 电路模型电路模型电流的大小电流的大小1 1、电流的大小（强度）、电流的大小（强度）电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。它的大小用它的大小用电流强度电
105、流强度来来描述。描述。电流的大小：单位时间内通过导体截面的电荷量。用电流的大小：单位时间内通过导体截面的电荷量。用符号符号i i表示表示大写大写I I表示直流电流表示直流电流小写小写i i表示交流电流表示交流电流单位：单位：安培（安培（A A）、毫安（）、毫安（mAmA）、微安（）、微安（A）、千安千安（kA)kA)电流的参考方向电流的参考方向实际方向实际方向- -正电荷定向运动的方向。正电荷定向运动的方向。电流的参考方向电流的参考方向- -任选一方向为电流正方向。任选一方向为电流正方向。图图 电流的实际方向与参考方向电流的实际方向与参考方向 电压（电压（voltagevoltage）是描述电
106、场力对电荷做功大小）是描述电场力对电荷做功大小的物理量。在电路中，任意两点之间的电位差称为的物理量。在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。这两点的电压。大写大写U U表示直流电压表示直流电压小写小写u u表示交流电压表示交流电压单位：单位：伏特（伏特（V V）、毫伏（）、毫伏（mVmV）、微伏（）、微伏（V）、千伏千伏（kV)kV)电压的大小电压的大小电压的参考方向电压的参考方向电压实际方向电压实际方向- -由高电位端指向低电位端。由高电位端指向低电位端。 “+” “+”表表示假定的高电位端，示假定的高电位端，“-”“-”号表示假定的低电位端。号表示假定的低电位端。电压参考方向电压参
107、考方向- -任选一方向位为电压正方向。任选一方向位为电压正方向。图图 电压的参考方向与实际方向电压的参考方向与实际方向电压的表示方法电压的表示方法注：注：U Uabab表示电压的参考方向由表示电压的参考方向由a a指向指向b b， 脚标中第一脚标中第一个字母个字母 a a表示假设电压参考方向的正极性端，第二个表示假设电压参考方向的正极性端，第二个字母字母 b b表示假设电压参考方向的负极性端。表示假设电压参考方向的负极性端。电源的电动势电源的电动势- -电源内部通过电源力建立的电场正极与电源内部通过电源力建立的电场正极与负极之间的电位差。用负极之间的电位差。用E E或或e e表示，单位为表示，
108、单位为伏特伏特。 电动势的实际方向电动势的实际方向与电压实际方向相反，规定与电压实际方向相反，规定为由负极为由负极指向正极指向正极。电动势的大小电动势的大小电动势的实际方向电动势的实际方向- -电位升高的方向电位升高的方向电动势的参考方向电动势的参考方向- -任选一方向为电动势的正方向任选一方向为电动势的正方向电动势和电压的关系：电动势和电压的关系：电动势和电压的关系电动势和电压的关系关联参考方向关联参考方向 电压、电流参考方向选得一致的情况称为关联电压、电流参考方向选得一致的情况称为关联参考方向（关联正方向），可简称为电压电流关联；参考方向（关联正方向），可简称为电压电流关联；反之，电流、电
109、压的参考方向相反称为非关联参考反之，电流、电压的参考方向相反称为非关联参考方向。方向。 例例电压电流参考方向如图中所标，电压电流参考方向如图中所标，问：对问：对A、B两部分电路电压电两部分电路电压电流参考方向关联否？流参考方向关联否？答：答：A 电压、电流参考方向非关联；电压、电流参考方向非关联； B 电压、电流参考方向关联。电压、电流参考方向关联。uBAi u u为正值说明电压的实际方向与参考方向一致，为正值说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。否则说明两者相反。例如：例如：功率功率 单位时间做功大小称为功率（单位时间做功大小称为功率（powerpower），或者说），或者说做
110、功的速率称为功率。在电路中所述的电功率即是做功的速率称为功率。在电路中所述的电功率即是电场力做功的速率，以符号或电场力做功的速率，以符号或p p表示。表示。 单位：瓦（单位：瓦（W W），），1W = 1 J/S = 1VA1W = 1 J/S = 1VA计算一段电路的吸收电功率时会有以下两个公式：计算一段电路的吸收电功率时会有以下两个公式： 当电压、电流选用当电压、电流选用关联参考方向关联参考方向时，时， 当电压、电流选用当电压、电流选用非关联参考方向非关联参考方向时，时， 当当p p时时，电路实际，电路实际吸收功率吸收功率；当当p p时时，电路，电路实际实际发出功率发出功率。若计算一段电路
111、的产生功率，无论、参。若计算一段电路的产生功率，无论、参考方向关联或非关联情况，所用公式与计算吸收功率时考方向关联或非关联情况，所用公式与计算吸收功率时的公式恰恰相反。的公式恰恰相反。 功率功率 注意对一完整的电路，满足：对一完整的电路，满足：发出的功率吸收的功率发出的功率吸收的功率当元件吸收功率大于零时，此元件在电路中起负载当元件吸收功率大于零时，此元件在电路中起负载作用，当元件产生功率大于零时，此元件在电路中作用，当元件产生功率大于零时，此元件在电路中起电源作用起电源作用 例例 求图示电路中各求图示电路中各方框所代表的元件吸方框所代表的元件吸收或产生的功率。收或产生的功率。已知： U1=1
112、V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A 564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1功率功率 解解564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1两端元件两端元件：凡具有两个端钮可与外部电路相连接的元件称为两：凡具有两个端钮可与外部电路相连接的元件称为两端元件。图中所示的电路中含有端元件。图中所示的电路中含有5 5个两端元件。个两端元件。支路支路- -电路中两点之间通过同一电流的不分叉的一段电路称为电路中两点之间通过同一电流的不分叉的一段电路称为支路。支路。节点节点- -电路中电路中3 3条或条或3
113、3条以上支路的联接点称为节点。条以上支路的联接点称为节点。回路回路- -电路中任一闭合的路径称为回路。电路中任一闭合的路径称为回路。网孔网孔- -回路内部不含支路的回路称为网孔。回路内部不含支路的回路称为网孔。基本概念基本概念表述一表述一 在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。节点流出的电流之和。 所有电流均为正。所有电流均为正。表述二表述二 在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作可假定流入节点的电流为正，流出节点
114、的电流为负；也可以作相反的假定。相反的假定。 基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCL)KCL)KCLKCL通常用于节点，并且对于包围几个节点的通常用于节点，并且对于包围几个节点的闭合面也是适用的。闭合面也是适用的。【例】列出下图中各节点的【例】列出下图中各节点的KCLKCL方程方程基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCL)KCL)【例】在下图所示的电路中，【例】在下图所示的电路中，I I1 1=2A,I=2A,I2 2=5A,I=5A,I3 3=-3A=-3A，求，求电流电流I I4 4。解：解：I I1 1+I+I2 2+I+I3 3+I+I4 4=0=0 例】如下图所示，例】如下图所
115、示，I I1 1=4A,I=4A,I2 2=1A,I=1A,I4 4=-3A,I=-3A,I5 5=-2A,=-2A,求电求电流流I I3 3的数值。的数值。解：解：I I1 1-I-I2 2+I+I3 3-I-I4 4-I-I5 5=0=0表述一表述一 在任一瞬时，沿任一回路电压的代数在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒等于零。和恒等于零。电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相反时取负号。相反时取负号。表述二表述二 在任一瞬时，在任一回路上的电位升在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。之和等于电位降之和。 所有电压均为正。所有电压均为
116、正。基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVLKVL）对于电阻电路，回路中电阻上电压降的代数和对于电阻电路，回路中电阻上电压降的代数和等于回路中的电压源电压的代数和。等于回路中的电压源电压的代数和。在运用上式时：在运用上式时： 电流参考方向与回路绕行方向一致时电流参考方向与回路绕行方向一致时IRIR前前取正号，相反时取负号；电压源电压方向与取正号，相反时取负号；电压源电压方向与回路绕行方向一致时回路绕行方向一致时UsUs前取负号，相反时取前取负号，相反时取正号。正号。基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL）【例】电路的支路数【例】电路的支路数b=3b=3，支路电流有，支路电流有I I1 1
117、、I I2 2、I I3 3三个，三个，节点数节点数n=2n=2。（1 1）可列出）可列出2-1=12-1=1个独立的个独立的KCLKCL方程。方程。节点节点a Ia I1 1+I+I2 2-I-I3 3=0=0(2)(2)独立的独立的KVLKVL方程数为：方程数为：3-3-（2-12-1）=2=2个。个。回路回路1 1：I I1 1R R1 1+I+I3 3R R3 3=U=Us1s1回路回路2 2：I I2 2R R2 2+I+I3 3R R3 3=U=Us2s2【例】如图所示，已知【例】如图所示，已知U1=5V,U3=3V,I=2A,U1=5V,U3=3V,I=2A,求求U2U2、I2I
118、2、R1R1、R2R2和和UsUs。解：解：I2=U3/2=1.5AI2=U3/2=1.5AR1=U1/I1=10R1=U1/I1=10I1=I-I2=0.5AI1=I-I2=0.5AR2=U2/I2=1.33R2=U2/I2=1.33U2=U1-U3=2VU2=U1-U3=2VUs=U+U1=11VUs=U+U1=11VKVLKVL通常用于闭合回路，但也可推广应用到任一通常用于闭合回路，但也可推广应用到任一不闭合的电路上。不闭合的电路上。【例】列出下列的【例】列出下列的KVLKVL方程方程基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVL）【例】【例】1 1、电阻元件、电阻元件 电阻元件是一种消耗电
119、能的元件电阻元件是一种消耗电能的元件伏安关系：伏安关系： 欧姆定律欧姆定律 伏安特性伏安特性 从上式可看出，不论从上式可看出，不论u,iu,i是正值还是负值，是正值还是负值，p p总是大于零，总是大于零，说明电阻元件总是消耗电功率的，与电压、电流的实际方向无说明电阻元件总是消耗电功率的，与电压、电流的实际方向无关，故电阻是耗能元件。关，故电阻是耗能元件。电阻、电容及电感元件电阻、电容及电感元件2 2、电容元件、电容元件 当电容的端电压和通过电流的参考方向一致时，则有。当电容的端电压和通过电流的参考方向一致时，则有。伏安关系：伏安关系：只有电容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路中，只有
120、电容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路中，电容上即使有电压，但电容上即使有电压，但i=0i=0，相当于开路。，相当于开路。存储能量：存储能量：上式说明，电容元件在某时刻储存的电场能量与元件在该时刻所上式说明，电容元件在某时刻储存的电场能量与元件在该时刻所承受的电压的平方成正比，电容元件不消耗能量，故称为储能承受的电压的平方成正比，电容元件不消耗能量，故称为储能元件。元件。电阻、电容及电感元件电阻、电容及电感元件3 3、电感元件、电感元件当电感线圈中通以电流后，将产生磁通，在其内部及周围建立磁当电感线圈中通以电流后，将产生磁通，在其内部及周围建立磁场，储存能量，可将其抽象为只具有储存磁
121、场性质的电感元件。场，储存能量，可将其抽象为只具有储存磁场性质的电感元件。 电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件，是实际电感器的理想电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件，是实际电感器的理想化模型。化模型。根据电磁感应定律，当电压、电流、电动势的参考方向如图所示，根据电磁感应定律，当电压、电流、电动势的参考方向如图所示，则有则有伏安关系：伏安关系：电阻、电容及电感元件电阻、电容及电感元件3 3、电感元件、电感元件存储能量：存储能量：上式说明，电感元件在某时刻储存的磁场能量，与该时刻流过的上式说明，电感元件在某时刻储存的磁场能量，与该时刻流过的电流的平方成正比，电感元件不消耗能量，故称为储能元件。
122、电流的平方成正比，电感元件不消耗能量，故称为储能元件。电阻、电容及电感元件电阻、电容及电感元件1 1、负载状态、负载状态S S合上，电路中产生了电流合上，电路中产生了电流I I，电路处于负载状，电路处于负载状态。态。电流的大小：电流的大小：负载两端的电压：负载两端的电压：电路的三种状态电路的三种状态1 1、负载状态、负载状态电源的内阻电源的内阻R R0 0一般很小，即一般很小，即R R0 0R R，负载两端的，负载两端的电压电压UUs,UUs,说明电路带负载能力较强。将两说明电路带负载能力较强。将两边乘以电流边乘以电流I I，得到，得到UI=UsI-IUI=UsI-I2 2R R0 0，即，即
123、P=UI=IP=UI=I2 2R=UR=U2 2/R/R：负载功率，电源输出的功率：负载功率，电源输出的功率P PE E=UsI=UsI：电源产生的功率：电源产生的功率P=IP=I2 2R R0 0：内阻消耗的功率：内阻消耗的功率电路的三种状态电路的三种状态2 2、空载（断路、空载（断路/ /开路）状态开路）状态如图中，如图中，S S断开，称为开路状态，也可称为空载断开，称为开路状态，也可称为空载或断路状态，电源两端的电压称为开路电压或断路状态，电源两端的电压称为开路电压或空载电压，用或空载电压，用U U0C0C表示，其值等于电源的电表示，其值等于电源的电动势动势E E，输出功率，输出功率P
124、P等于零，电源不输出功率。等于零，电源不输出功率。电路的三种状态电路的三种状态3 3、短路状态、短路状态将将a a、b b两点用一根导线连接起来，称为短路状两点用一根导线连接起来，称为短路状态，电流被称为短路电流。用态，电流被称为短路电流。用IscIsc表示。表示。这时这时Uab=0Uab=0，电阻吸收的功率，电阻吸收的功率P=0P=0电源产生的功率全部消耗在内电阻中。为如下电源产生的功率全部消耗在内电阻中。为如下式。式。为了防止短路所造成的严重后果，通常在电源为了防止短路所造成的严重后果，通常在电源开关后面安装熔断器（开关后面安装熔断器（FUFU）。）。电路的三种状态电路的三种状态【例】已知
125、某电源的开路电压【例】已知某电源的开路电压U U0 0=5V,=5V,短路电流短路电流Is=50A,Is=50A,问该电源的电动势和内阻各是多少？问该电源的电动势和内阻各是多少？电路的三种状态电路的三种状态解：电源电动势解：电源电动势E=UE=U0 0=5V=5V电源的内阻电源的内阻R R0 0=U=U0 0/Is=5/50/Is=5/50=0.1=0.1电路的三种状态电路的三种状态 电阻的串联与并联电阻的串联与并联电阻的串联电阻的串联如果电路中两个或多个电阻依次首尾连接，中如果电路中两个或多个电阻依次首尾连接，中间没有分支，这种连接方式叫做串联（间没有分支，这种连接方式叫做串联（series
126、 connection）。）。相串联的电阻流过的是同一个相串联的电阻流过的是同一个电流。电流。 对于有多个电阻串联的情况，等效电阻为对于有多个电阻串联的情况，等效电阻为电阻串联有分压关系电阻串联有分压关系 电阻的并联电阻的并联 如果电路中有两个或多个电阻联接在两个公共的结点之间，如果电路中有两个或多个电阻联接在两个公共的结点之间，则这样的联接方式称为电阻的并联（则这样的联接方式称为电阻的并联（parallel connection）。）。并联电阻两端电压相同并联电阻两端电压相同 .如果有如果有n个电阻并联，其等效电阻的倒数等于个电阻并联，其等效电阻的倒数等于相并联各电阻倒数之和相并联各电阻倒数
127、之和。 或写成或写成 电阻并联有分流关系电阻并联有分流关系 理想电压源理想电压源 ui0u-i 关系曲线Us 或 u(t)理想电压源的理想电压源的VCR特性曲线特性曲线 电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。与流经它的电流方向、大小无关。例例Ri-+外电路外电路电压源不能短路！电压源不能短路！通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。通过电压源的电流由电源及外电路共同决定。理想电压源理想电压源 实际电压源实际电压源 电源的外特性电源的外特性EUI0电压源空载时，电源端电压电压源空载时，电源端电压 接上负载后接上负载后 实
128、际电压源可以用一个理想电压源和内阻相串联实际电压源可以用一个理想电压源和内阻相串联的模型来表示，如图中的虚线框内所示的模型来表示，如图中的虚线框内所示理想电流源理想电流源 + +-ui电路模型符号iu0u-i 关系曲线Is 或 i(t)或或对所有对所有 u电压-电流关系电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关。关；与它两端电压方向、大小无关。电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。电流源两端的电压由电源及外电路共同决定。例例Ru-+外电路外电路电流源不能开路！电流源不能开路！理想电流源理想电流源 实际电流源实际电流源 实
129、际电流源可用一个理想电流源与内电阻相并联实际电流源可用一个理想电流源与内电阻相并联的电路模型来表示。图中的虚线框内所示为一实的电路模型来表示。图中的虚线框内所示为一实际电流源的电路模型。际电流源的电路模型。 实际电流源的外特性曲线实际电流源的外特性曲线 额定工作状态额定工作状态 额定值额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值电气设备在正常运行时的规定使用值 1. 额定值反映电气设备的使用安全性；额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表示电气设备的使用能力。额定值表示电气设备的使用能力。 例：例：一只一只220V, 60W的白炽灯的白炽灯, 接在接在220V的电源的电源上，试求通过电灯
130、的电流和电灯在上，试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作电压下工作时的电阻。如果每晚工作时的电阻。如果每晚工作3h(小时小时)，问一个月消耗，问一个月消耗多少电能多少电能? 注意：注意：电气设备工作时的实际值不一定都等于其电气设备工作时的实际值不一定都等于其额定值，要能够加以区别。额定值，要能够加以区别。解解: 通过电灯的电流为通过电灯的电流为电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态电气设备的三种运行状态欠载欠载欠载欠载( (轻载轻载轻载轻载) )： I IN ，P IN ，P PN ( (设备易损坏设备易损坏设备易损坏设备易损坏) )额定工作状态：额定工作状态
131、： I = IN ，P = PN ( (经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠经济合理安全可靠) ) 在在220V电压下工作时的电阻电压下工作时的电阻一个月用电一个月用电W = Pt = 60W (3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW. h例例 计算图示电路各元件的功率计算图示电路各元件的功率解解发出发出吸收吸收吸收吸收满足满足：P（发发）P（吸吸）i+_+_10V5V-+uR例例 求图中电压源产生的功率。求图中电压源产生的功率。 由由KVL得得 在图中标出求解所需各电流的参考方向在图中标出求解所需各电流的参考方向。 由欧姆定律得由欧姆定律得 由KCL得 由KVL
132、 电压源产生的功率电压源产生的功率 受控源受控源 独立电源独立电源指电压源的端电压和电流源的电流都是由指电压源的端电压和电流源的电流都是由电源本身决定的，与电源以外的其他电路无关。而电源本身决定的，与电源以外的其他电路无关。而受控受控电源电源是非独立电源，受控电源的输出电压或电流受到电是非独立电源，受控电源的输出电压或电流受到电路中某部分的电压或电流的控制。路中某部分的电压或电流的控制。受控源是由电子器件受控源是由电子器件抽象而来的一种模型。一些电子器件，如晶体管具有输抽象而来的一种模型。一些电子器件，如晶体管具有输入端的电压（电流）能控制输出端的电压或电流的特点，入端的电压（电流）能控制输出
133、端的电压或电流的特点，人们提出了受控源元件。人们提出了受控源元件。放大器+ +-u1+ +-u2 受控源受控源是一种具有四个端子的元件，有两个控是一种具有四个端子的元件，有两个控制端钮（又称输入端），两个受控端钮（又称输出制端钮（又称输入端），两个受控端钮（又称输出端）。受控源可分为如下四种：电压控制电压源端）。受控源可分为如下四种：电压控制电压源（voltage controlled voltage sourcevoltage controlled voltage source，简称，简称VCVSVCVS）、电压控制电流源（）、电压控制电流源（voltage controlled volta
134、ge controlled current sourcecurrent source，简称，简称VCCSVCCS）、电流控制电压源）、电流控制电压源（current controlled voltage sourcecurrent controlled voltage source，简称，简称CCVSCCVS）和电流控制电流源（）和电流控制电流源（current controlled current controlled current sourcecurrent source，简称，简称CCCSCCCS）。）。 电压控制的电压源电压控制的电压源 ( ( VCVS ) ): 电压放大倍数电压放
135、大倍数 i1u1+_u2i2_u1+_电流控制的电压源电流控制的电压源 ( ( CCVS ) )r : 转移电阻转移电阻 ri1+_u2i2_u1i1+_输入：控制部分输入：控制部分输出：受控部分输出：受控部分g: 转移电导转移电导 电压控制的电流源电压控制的电流源 ( ( VCCS ) )gu1+_u2i2_u1i1+电流控制的电流源电流控制的电流源 ( CCCS ) : :电流放大倍数电流放大倍数b i1+_u2i2_u1i1+受控源与独立源的比较受控源与独立源的比较独独立立源源电电压压( (或或电电流流) )由由电电源源本本身身决决定定，与与电电路路中中其其它它电电压压、电电流流无无关关
136、，而而受受控控源源电电压压( (或或电流电流) )由由控制量控制量决定。决定。独独立立源源在在电电路路中中起起“激激励励”作作用用，在在电电路路中中产产生生电电压压、电电流流，而而受受控控源源是是反反映映电电路路中中某某处处的的电电压压或或电电流流对对另另一一处处的的电电压压或或电电流流的的控控制制关关系系，在电路中在电路中不能作为不能作为“激励激励”。电路中电位的计算电路中电位的计算 电位（电位（electric potentialelectric potential）：某一点的电位就是单：某一点的电位就是单位正电荷由此点移至参考点所作的功，即该点与参考位正电荷由此点移至参考点所作的功，即该
137、点与参考点之间的电压，单位为伏特。点之间的电压，单位为伏特。 参考点（参考点（referencereference）：又称零点、零电位点、接地：又称零点、零电位点、接地点。在计算电位时，必须选定电路中某一点作为参点。在计算电位时，必须选定电路中某一点作为参考点。它的电位作为参考电位（考点。它的电位作为参考电位（reference reference potentialpotential），通常设参考电位为零伏），通常设参考电位为零伏 , ,参考点的参考点的符号采用接地符号符号采用接地符号 “” “” 电位的符号电位的符号：电位用：电位用 u u( (U U) )或或v v( (V V) )加下
138、标表示，例加下标表示，例如如a a点电位可以表示为或点电位可以表示为或U Ua ,a ,V Va a。 求图示电路中求图示电路中各点的电位各点的电位: :Va、Vb、Vc、Vd 。V Vb b=U=Ubaba= = 106= 106= 60V60VV Vc c=U=Ucaca = 420 = 80 V= 420 = 80 VV Vd d = =U Udada= 65 = 30 V= 65 = 30 V设设 b为参考点，即为参考点，即Vb=0VV Va a = = U Uabab=106 = 60 V=106 = 60 VV Vc c = = U Ucbcb = = E E1 1 = 140 V
139、= 140 VV Vd d = = U Udbdb = =E E2 2 = 90 V= 90 Vbac20 4A6 10AE290V E1140V5 6A dU Uabab = = 106 = 60 V106 = 60 VU Ucbcb = = E E1 1 = 140 V = 140 VU Udbdb = = E E2 2 = 90 V = 90 VU Uabab = = 106 = 60 V106 = 60 VU Ucbcb = = E E1 1 = 140 V = 140 VU Udbdb = = E E2 2 = 90 V = 90 V设设 a为参考点，即为参考点，即Va=0V(1)(
140、1)(1)(1)电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中 各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；各点的电位也将随之改变；(2) (2) (2) (2) 电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考 点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变，点的不同而变， 即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的选取无关。即与零电位参考点的
141、选取无关。即与零电位参考点的选取无关。借助电位的概念可以简化电路作图借助电位的概念可以简化电路作图bca20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d+90V20 5 +140V6 cd2k A+I I1 12k I I2 26V(b)例例例例1: 1: 图示电路，计算开关图示电路，计算开关S S 断开和闭合时断开和闭合时A点点 的电位的电位VA解解: (1)当开关当开关S S断开时断开时(2) 当开关闭合时当开关闭合时, ,电路电路 如图（如图（b）电流电流 I2 = 0，电位电位 VA = 0V 。电流电流 I1 = I2 = 0，电位电位 VA = 6V 。2k +6VA2k
142、SI I2 2I I1 1(a)电流在闭合电流在闭合路径中流通路径中流通 例：电路如下图所示，例：电路如下图所示，例：电路如下图所示，例：电路如下图所示，零电位参考点在哪里？零电位参考点在哪里？求求求求VA和和VBA +12V 12VBRPR1R212V 12V BARPR2R1解：电路可画成右图的解：电路可画成右图的解：电路可画成右图的解：电路可画成右图的形式。形式。形式。形式。零电位参考点为零电位参考点为零电位参考点为零电位参考点为+12V+12V电源的电源的电源的电源的“”“”端与端与端与端与 12V12V电源的电源的电源的电源的“+”“+”端的联端的联端的联端的联接处。接处。接处。接处
143、。 V VA A = = I IR R1 1 +12+12 V VB B = = I IR R2 2 12 12等效变换法等效变换法 电路等效的一般定义电路等效的一般定义：如果一个二端网络（对外有两：如果一个二端网络（对外有两个端钮的网络）和另一个二端网络的伏安关系完全相个端钮的网络）和另一个二端网络的伏安关系完全相同，则这两个二端网络对任意的外电路来说是等效的同，则这两个二端网络对任意的外电路来说是等效的.在计算中可把一个复杂的二端网络用简单的二端网在计算中可把一个复杂的二端网络用简单的二端网络代替，从而简化计算过程。络代替，从而简化计算过程。 等效电路等效电路注意参考方向注意参考方向理想电
144、压源串联理想电压源串联若几个理想电压源串联，对外可等效成一个理想电压若几个理想电压源串联，对外可等效成一个理想电压源，其电压等于相串联理想电压源端电压的源，其电压等于相串联理想电压源端电压的代数和代数和。 电源的等效变换电源的等效变换 +_uus1+us2+u等效电路等效电路理想电流源并联理想电流源并联 若几个理想电流源并联可等效成一个理想电流源，若几个理想电流源并联可等效成一个理想电流源，其等效源的输出电流等于相并联理想电流源输出其等效源的输出电流等于相并联理想电流源输出电流的电流的代数和代数和。任意二端网络与理想电压源并联对外等效为此任意二端网络与理想电压源并联对外等效为此此理想电压源此理
145、想电压源 .任意二端网络与理想电压源并联任意二端网络与理想电压源并联 任意二端网络与理想电流源串联任意二端网络与理想电流源串联 任意二端网络与理想电流源串联对外均可将其任意二端网络与理想电流源串联对外均可将其等效为此理想电流源等效为此理想电流源 实际电压源、电流源模型的等效互换实际电压源、电流源模型的等效互换 图图a 图图b 如果要让实际电压源、实际电流源等效应满足如果要让实际电压源、实际电流源等效应满足 （1 1）这种等效并不局限于电源模型，可以这样总结：）这种等效并不局限于电源模型，可以这样总结：电压电压为为U US S的理想电压源和电阻的理想电压源和电阻R R0 0串联都可以等效为电流为
146、串联都可以等效为电流为U US S/ / R R0 0的理想电流源和这个电阻并联。的理想电流源和这个电阻并联。（2 2）电压源和电流源的等效是对外电路而言的电压源和电流源的等效是对外电路而言的，或是对电，或是对电源输出电流、端电压的等效，对电源内部讲是不等效的。源输出电流、端电压的等效，对电源内部讲是不等效的。（3 3）理想电压源和理想电流源之间不能等效。）理想电压源和理想电流源之间不能等效。（4 4）等效互换时要特别注意理想电压源的极性和理想电流）等效互换时要特别注意理想电压源的极性和理想电流源的电流方向。源的电流方向。注意注意 例例 求电路中的电流。 解：解：例例 求电路中流过求电路中流过
147、6电阻的电流电阻的电流60V410I630V_+_40V4102AI630V_+_40V104102AI2A630V_+_支路电流法支路电流法 支路电流法：支路电流法：支路电流法：支路电流法：以支路电流为未知量、根据元件的以支路电流为未知量、根据元件的以支路电流为未知量、根据元件的以支路电流为未知量、根据元件的 VCR,VCR,VCR,VCR,应用基尔霍夫定律（应用基尔霍夫定律（应用基尔霍夫定律（应用基尔霍夫定律（KCLKCLKCLKCL、KVLKVLKVLKVL）列方程组求解）列方程组求解）列方程组求解）列方程组求解电路的方法电路的方法电路的方法电路的方法 。对于有对于有n n个节点、个节点
148、、b b条支路的电路，要求解支路条支路的电路，要求解支路电流电流, ,未知量共有未知量共有b b个。只要列出个。只要列出b b个独立的电路方个独立的电路方程，便可以求解这程，便可以求解这b b个变量。个变量。1. 1. 在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路 标出回路循行方向。标出回路循行方向。2. 2. 2. 2. 应用应用应用应用 KCL KCL KCL KCL 对节点对节点对节点对节点列出列出列出列出 ( ( ( ( n n n n1 )1 )1 )1 )个独立的节点电流方程。个独立的节点电流方程。个独立的节点电流方程。个独立的节点电流方
149、程。3. 3. 3. 3. 应用应用应用应用 KVL KVL KVL KVL 对回路对回路对回路对回路列出列出列出列出 b b b b( ( ( ( n n n n1 )1 )1 )1 ) 个个个个独立的回路电压方独立的回路电压方独立的回路电压方独立的回路电压方程程程程( ( ( (通常可取通常可取通常可取通常可取网孔网孔网孔网孔列出列出列出列出) ) ) )。4. 4. 4. 4. 联立求解联立求解联立求解联立求解 b b b b 个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。个方程，求出各支路电流。对节点对节点对节点对节点 a a：例例例例 ：1 1 1 12 2
150、 2 2I I1 1+ +I I2 2 I I3 3=0=0对网孔对网孔对网孔对网孔1 1：对网孔对网孔对网孔对网孔2 2：I I1 1 R R1 1 + +I I3 3 R R3 3= =U U1 1I I2 2 R R2 2+ +I I3 3 R R3 3= =U U2 2支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤:b ba a U U2 2R R2 2 R R3 3R R1 1U U1 1I I1 1I I3 3I I2 2(1) (1) 应用应用应用应用KCLKCL列列列列( (n n-1)-1)个节点电流方程个节点电流方程个节点电流方程个节点电流方程(2) (2) 应用应用应用应用KV
151、LKVL选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程选网孔列回路电压方程(3) (3) 联立解出联立解出联立解出联立解出 I I5 5 例例例例对节点对节点对节点对节点 a a： I I1 1 I I2 2 I I5 5 = 0= 0对网孔对网孔对网孔对网孔abdaabda：I I5 5 R R5 5 I I3 3 R R3 3 + +I I1 1 R R1 1 = 0= 0对节点对节点对节点对节点 b b： I I3 3 I I4 4 + +I I5 5 = 0= 0对节点对节点对节点对节点 c c： I I2 2 + + I I4 4 I I = 0= 0对网孔对网孔对网孔
152、对网孔acbaacba：I I2 2 R R2 2 I I4 4 R R4 4 I I5 5 R R5 5 = 0= 0对网孔对网孔对网孔对网孔bcdbbcdb：I I4 4 R R4 4 + + I I3 3 R R3 3 = = U U 试求电流试求电流试求电流试求电流I I5 5。【例】如图所示电路，用支路电流法求各支【例】如图所示电路，用支路电流法求各支路电流。路电流。解：解：2 2个电流变量个电流变量I1I1和和I2I2，只需列，只需列2 2个方程。个方程。对节点对节点a a列列KCLKCL方程方程I2=2+I1I2=2+I1对图示回路列对图示回路列KVLKVL方程方程5I1+10I
153、2=55I1+10I2=5解得：解得：I1=-1A I2=1AI1=-1A I2=1AI10I10说明其实际方向与图示方向相反。说明其实际方向与图示方向相反。叠加定理叠加定理 叠加定理内容叠加定理内容：当线性电路中有几个独立源（激励）共：当线性电路中有几个独立源（激励）共同作用时，电路中任意支路的电流和电压（响应）等于同作用时，电路中任意支路的电流和电压（响应）等于电路中各个独立源单独作用时，在该支路产生的电流或电路中各个独立源单独作用时，在该支路产生的电流或电压的代数和。电压的代数和。电源单独作用，是指其它电源不作用，即其它电压源电源单独作用，是指其它电源不作用，即其它电压源的输出电压和电流
154、源的输出电流为零，那么的输出电压和电流源的输出电流为零，那么理想电压理想电压源相当于短路，理想电流源相当于开路源相当于短路，理想电流源相当于开路。 齐次性与叠加性齐次性与叠加性是线性电路中非常重要的特性，是线性电路中非常重要的特性，齐齐次性次性是指当一个激励作用于线性电路时，电路中任是指当一个激励作用于线性电路时，电路中任意的响应与该激励成正比。而意的响应与该激励成正比。而叠加性叠加性是由叠加定理是由叠加定理反映的反映的。原电路原电路原电路原电路= =R R1 1(a)(a)R R3 3I I1 1U US S1 1+ + + + R R2 2U US S2 2例例1 如图如图a所示含两个电源
155、的电路，在求电流所示含两个电源的电路，在求电流I I1 1单独作用时单独作用时单独作用时单独作用时(b)(b)图图图图) )U US S1 1+ +I I 1 1单独作用单独作用R R1 1(b)(b)R R3 3+ + R R2 2单独作用单独作用单独作用单独作用R2(c)R3R1I 1U US S2 2U US S1 1U US S1 1U US S2 2+U US2S2单独作用时单独作用时单独作用时单独作用时(c)(c)图图图图) )+ +原电路原电路原电路原电路= =R R1 1(a)(a)R R3 3I I1 1U US S1 1+ + + + R R2 2U US S2 2I I
156、1 1单独作用单独作用R R1 1(b)(b)R R3 3+ + R R2 2单独作用单独作用单独作用单独作用R2(c)R3R1I 1U US S2 2U US S1 1U US S1 1U US S2 2+例例2 用叠加定理求图用叠加定理求图a中的电流中的电流I IX X 20V电源源单独作用独作用时 4V电源单独作用时电源单独作用时 10A电源单独作用时电源单独作用时5A电源单独作用时电源单独作用时（1 1）此定律只适应于线性电路的电压和电流，不）此定律只适应于线性电路的电压和电流，不适用于直接计算功率。适用于直接计算功率。 （2 2）叠加方式是任意的，可以一次使一个独立源）叠加方式是任意
157、的，可以一次使一个独立源单独作用，也可一次使几个独立源单独作用。单独作用，也可一次使几个独立源单独作用。（3 3）叠加时应注意电压和电流的参考方向，求其）叠加时应注意电压和电流的参考方向，求其代数和。代数和。（4 4）若电路中有受控源，应用叠加定理在每次独）若电路中有受控源，应用叠加定理在每次独立源单独作用时，受控源要保留其中，其数值要随立源单独作用时，受控源要保留其中，其数值要随每一独立源单独作用时，控制量数值的变化而变化每一独立源单独作用时，控制量数值的变化而变化。应用叠加定理时应应用叠加定理时应应用叠加定理时应应用叠加定理时应注意注意注意注意：节点电压法节点电压法 电路中任选一个节点作为
158、参考点，其余的每个节电路中任选一个节点作为参考点，其余的每个节点到参考点之间的电压降，称为相应各节点的点到参考点之间的电压降，称为相应各节点的节节点电压点电压（node voltagenode voltage）或节点电位（）或节点电位（node node potentialpotential）。节点电压法节点电压法（node voltage methodnode voltage method）是以节点电压为）是以节点电压为未知量，用节点电压表示各支路电流，应用未知量，用节点电压表示各支路电流，应用KCLKCL列写节列写节点电流方程求出节点电压，进而求解电路中各支路的电点电流方程求出节点电压，进
159、而求解电路中各支路的电压、电流、功率的方法。节点电压法适用于支路较多、压、电流、功率的方法。节点电压法适用于支路较多、节点较少的电路。节点较少的电路。 以下图所示电路为例。以下图所示电路为例。 电路中选节点电路中选节点 4作参考点，列写节点作参考点，列写节点1、2、3的的KCL方程。方程。经整理可得经整理可得 un1, un2, un3分别为分别为 节点节点1、节点、节点2、节、节点点3的节点电压。的节点电压。G11=G1+G5 节节点点1的的自电导自电导G22=G1+G2+G3 节节点点2的自电导的自电导G33=G3+G4+G5 节节点点3的自电导的自电导节节点的自电导等于接在该节点上所有支
160、路的电导之和。点的自电导等于接在该节点上所有支路的电导之和。上式可写成如下形式上式可写成如下形式G12= G21 =-G1 节节点点1与节点与节点2之间的之间的互电导互电导G23= G32 =-G3 节节点点2与节点与节点3之间的互电导之间的互电导 互电导为接在节点与节点之间所有支路的电导之和，总互电导为接在节点与节点之间所有支路的电导之和，总为负值。为负值。G13= G31 =-G5 节节点点1与节点与节点3之间的互电导之间的互电导 iS22=iS2 流入节点流入节点2的电源电流的的电源电流的代数代数和。和。iS11=iS1-iS2 流入节点流入节点1的电源电流的的电源电流的代数和代数和。流
161、入节点取正号，流出取负号。流入节点取正号，流出取负号。iS33=0对于含对于含n+1个节点的电路，在选好参考点之后，列个节点的电路，在选好参考点之后，列出下面出下面n个方程求各节点电压个方程求各节点电压。 节点节点1： 节点节点2： 例例 应用结点法列写电路结点方程。应用结点法列写电路结点方程。 含有两个节点的电路含有两个节点的电路 如果以如果以b点位参考点，应点位参考点，应用节点法列方程可得用节点法列方程可得 上式中分母是连接到上式中分母是连接到a a点所有支路中的电导之和，总为点所有支路中的电导之和，总为正。分子的各项可正可负，电压源正极连接到正。分子的各项可正可负，电压源正极连接到a a
162、点取正，点取正，电压源负极连接到电压源负极连接到a a点取负。上式称为点取负。上式称为弥尔曼定理弥尔曼定理 求电压求电压U例例试求图中各支路电流试求图中各支路电流试求图中各支路电流试求图中各支路电流。解解解解: (1) : (1) 求节点电压求节点电压求节点电压求节点电压 U Uabab(2) (2) 应用欧姆定律求各电流应用欧姆定律求各电流应用欧姆定律求各电流应用欧姆定律求各电流b ba aI I2 2I I3 342V42V+ + I I1 11212 7 7A A3 3 I Is s6 6 I IS S与与与与U Uabab的参考方向相的参考方向相的参考方向相的参考方向相反取正号反取正号
163、反取正号反取正号, , 反之取负号。反之取负号。反之取负号。反之取负号。 戴维宁定理与诺顿定理戴维宁定理与诺顿定理 工程实际中，常常碰到只需工程实际中，常常碰到只需研究某一支路的电压、电流或研究某一支路的电压、电流或功率的问题。功率的问题。a)b)如图如图a a，求流过，求流过R R5 5的电流的电流I I5 5，可把电路画成如图可把电路画成如图b b的形式，就是把的形式，就是把电路除电路除R R5 5外其余的部分当作一个有源二端网络，此二端网络对外其余的部分当作一个有源二端网络，此二端网络对所计算的支电路（所计算的支电路（R R5 5）而言，仅相当于一个电源，它为）而言，仅相当于一个电源，它
164、为R R5 5提供提供电能，因此，这个有源二端网络一定可以等效成一个电源的形电能，因此，这个有源二端网络一定可以等效成一个电源的形式。式。电源可用两种电路模型来表示：一种是电源可用两种电路模型来表示：一种是理想电压理想电压源串联内阻的电路源串联内阻的电路，另一种是，另一种是理想电流源并联内理想电流源并联内阻的电路阻的电路。可见。可见N N可等效成两种电源，因此可得可等效成两种电源，因此可得出下面两个定理：出下面两个定理：戴维宁定理（戴维宁定理（Thevenins Thevenins theoremtheorem）和诺顿定理（）和诺顿定理（Nortons theoremNortons theor
165、em）。 戴维宁定理戴维宁定理 定理内容：线性有源二端网络定理内容：线性有源二端网络N N，就其端口来看可等，就其端口来看可等效为一个效为一个理想电压源串联电阻支路理想电压源串联电阻支路，理想电压源的，理想电压源的电压等于网络电压等于网络N N的开路电压的开路电压u uococ。串联电阻。串联电阻R R0 0（戴维宁（戴维宁等效电阻）等于网络中所有独立源为零时所得网络等效电阻）等于网络中所有独立源为零时所得网络N N0 0的等效电阻的等效电阻R Rabab。 （1 1）求网络求网络N N的开路电压的开路电压u uococ。计算方法视具体电路而定。计算方法视具体电路而定。前面讲过的串并联等效、分
166、流分压关系、电源的等效变换、前面讲过的串并联等效、分流分压关系、电源的等效变换、叠加定理、节点法等都可用叠加定理、节点法等都可用。（2 2）求求R R0 0：断开待求支路，剩余的二端网络中所有独立源断开待求支路，剩余的二端网络中所有独立源置零（电压源短路、电流源开路），求此无源网络端钮置零（电压源短路、电流源开路），求此无源网络端钮a a、b b之间的等效电阻。求戴维宁等效电阻的方法有电阻串并之间的等效电阻。求戴维宁等效电阻的方法有电阻串并联等效法、开路电压短路电流法、外加电源法，如果二端联等效法、开路电压短路电流法、外加电源法，如果二端网络中不含受控源，通常采用电阻串并联等效法。网络中不含受
167、控源，通常采用电阻串并联等效法。 （3 3）画等效电路画等效电路，求解待求量。，求解待求量。 应用戴维宁定理求解电路的解题步骤应用戴维宁定理求解电路的解题步骤 例：应用戴维宁定理求解图中的电流例：应用戴维宁定理求解图中的电流I I5 5解：解：(1) (1) 求开路电压求开路电压U Uococ (2) (2) 求戴维宁等效电阻求戴维宁等效电阻R R0 0 =(3)(3)根据已求得的根据已求得的U Uococ、R R0 0画出戴维画出戴维宁等效电路，接上负载，求宁等效电路，接上负载，求I I5 5 例：图示电路中例：图示电路中, , 用戴维宁定理求用戴维宁定理求I I。 解：解：(1)将将 支路
168、断开，支路断开，得有源二端网络得有源二端网络ab，求开路电压，求开路电压 (2)(2)将有源二端网络的电源置将有源二端网络的电源置零，如图所示零，如图所示, , 可求得戴维可求得戴维宁等效电阻宁等效电阻 (3) (3) 求求I I 例例: : 求图示电路中的电流求图示电路中的电流 I I。已知已知R R1 1 = = R R3 3 = 2= 2 , , R R2 2= 5= 5 , , R R4 4= 8= 8 , , R R5 5=14=14 , , E E1 1= 8V= 8V， E E2 2= 5= 5V, V, I IS S= 3= 3A A。 (1)求求UOC=14VUOC=I3R3
169、 E2+ISR2 解：解：E1 I3 =R1 + R3=2AE2E1R3R4R1+R2ISIR5+(2)求求 R0(3) 求求 IR0 + R4E = 0.5AI=E1+E2+ISAR3R1R2R5+U0CB BI3AR3R1R2R5R0B BR4R0+IB BA AUOC=ER0 = (R1/R3)+R5+R2=20 诺顿定理诺顿定理 任何一个有源二端线性网络都可以用一个理想电任何一个有源二端线性网络都可以用一个理想电流源和内阻并联的电路等效代替。理想电流源的流源和内阻并联的电路等效代替。理想电流源的电流就是此二端线性网络的短路电流，电阻等于电流就是此二端线性网络的短路电流，电阻等于该网络中
170、所有独立源为零值时所得网络该网络中所有独立源为零值时所得网络N N0 0的等效的等效电阻。电阻。 (1)(1)求将求将abab端口短路，设短路电流的参考方向，然后计端口短路，设短路电流的参考方向，然后计算（计算方法视具体电路而定）算（计算方法视具体电路而定） (2)(2)求求 R R0 0，同戴维宁定理。同戴维宁定理。(3)(3)画等效电路，求解待求量。画等效电路，求解待求量。应用诺顿定理求解电路的解题步骤应用诺顿定理求解电路的解题步骤已知：已知：已知：已知：R R1 1=5 =5 、 R R2 2=5 =5 R R3 3=10 =10 、 R R4 4=5 =5 E E=12V=12V、R
171、RGG=10 =10 试用诺顿定理求检流计中试用诺顿定理求检流计中试用诺顿定理求检流计中试用诺顿定理求检流计中的电流的电流的电流的电流I IGG。有源二端网络有源二端网络有源二端网络有源二端网络E E + +GGR R4 4R R2 2I IGGR RGGR R1 1R R3 3a ab bE E + +GGR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I IGGR RGG例：例：解解解解: : (1) (1) 求短路电流求短路电流求短路电流求短路电流ISR =(R1/R3) +( R2/R4 ) = 5. 8 因因因因 a a、b b两点短接，所以对两点短接，所以对两点短接，所以对两点短接
172、，所以对电源电源电源电源 E E 而言而言而言而言，R R1 1 和和和和R R3 3 并联，并联，并联，并联，R R2 2 和和和和 R R4 4 并联，然后再串联。并联，然后再串联。并联，然后再串联。并联，然后再串联。E Ea ab b + +R R3 3R R4 4R R1 1R R2 2I I1 1I I4 4ISI I3 3I I2 2I IS = I1 I2 = 1. 38 A 1.035A = 0. 345A 或：或：IS = I4 I3(2) (2) 求等效电源的内阻求等效电源的内阻 R R0 0R R0 0a ab bR R3 3R R4 4R R1 1R R2 2 R R0
173、 0 =(=(R R1 1/ /R R2 2) ) +( +( R R3 3/ /R R4 4 ) ) = 5. 8 = 5. 8 (3) (3) 画出等效电路求检流计中的电流画出等效电路求检流计中的电流 I IG GR R0 0a ab bI IS SR RGGI IGG一一个个含含源源线线性性二二端端网网络络，当当所所接接负负载载不不同同时时，二二端端网网络络传传输输给给负负载载的的功功率率就就不不同同，讨讨论论负负载载为为何何值值时时能能从从电电路路获获取取最最大大功功率率，及及最最大大功功率率的的值值是是多多少少的的问问题题是是有有工工程程意意义义的的。线线性性有有源源二二端端网网络络
174、可可以以用用戴戴维维宁宁或或诺诺顿顿等等效效电电路路来来代代替替，因因此此可可在下图中研究这一问题。在下图中研究这一问题。 最大功率传递定理最大功率传递定理 RL P0P max对对P求导：求导：例例 电路如图所示，若电路如图所示，若R RL L可任意改变，问可任意改变，问R RL L为何值为何值时其上获得的功率最大，时其上获得的功率最大，并求最大功率。并求最大功率。解：（解：（1 1）求开路电压）求开路电压 （3）由最大功率传递定理知）由最大功率传递定理知(2)(2)求求 R R0 0最大功率传输定理用于一端口电路给定最大功率传输定理用于一端口电路给定, ,负负载电阻可调的情况载电阻可调的情况; ;一端口等效电阻消耗的功率一般并不等于端一端口等效电阻消耗的功率一般并不等于端口内部消耗的功率口内部消耗的功率, ,因此当负载获取最大功因此当负载获取最大功率时率时, ,电路的传输效率并不一定是电路的传输效率并不一定是50%;注意
