分析简单直流电路
任务一分析电阻串联电路
学习目标
掌握电阻串联电路的基本特点
掌握电阻串联电路在实际中的应用
能进行电阻串联电路的分析计算
任务引入
某电路需要20kΩ的电阻进行限流,而目前只有若干5kΩ的电阻,应对电阻如何连接才能满足要求?本任务将主要学习电阻串联电路的特点及其实际应用。
相关知识
一、电阻串联电路的特点
(1)串联电路中电流处处相等。即
(2)中,总电压等于各电阻两端的电压之和。即串联电路
(3)串联电路中,总电阻等于各个串联电阻之和。即
由于串联电路中电流处处相等,所以在各个电阻上产生的电压为
因此等效电阻
(4)串联电路中,各电阻上的电压之比等于各电阻大小之比。即
二、电阻串联电路的应用
分压作用
利用电阻串联的分压作用可以实现扩大电压表量程的目的
当电流表指针满刻度时,电流表两端的电压为
Ug=IgRg=50×10-6×3×103=0.15V
则所串入的电阻分得的电压为9.85V,由于串联电路中电流处处相等,由此可求出电阻值为197kΩ。
2.限流作用
在大功率电动机启动时,为防止启动电流对电动机的冲击作用,常采用串电阻启动的方法来减小启动电流,从而保护电动机。这就是利用了串联电阻后,总等效电阻增大,而在电源电压不变的情况下,电阻越大,电流越小的特点,从而起到“限制电流”的作用。
任务实施
通过以上分析,要想由若干5kΩ的电阻得到20kΩ的电阻,可以将四个5kΩ的电阻进行串联使用,由此得到20kΩ的等效电阻,如图1—27所示。
任务二分析电阻并联电路
学习目标
掌握电阻并联电路的基本特点
掌握电阻并联电路在实际中的应用
能进行电阻并联电路的分析计算
相关知识
一、电阻并联电路的特点
如图1—28所示为电阻并联电路。把几个电阻的一端连接在电路的一个点上,另一端连接在另一个点上,这种连接方式称为电阻的并联。如图1—29所示为n个电阻的并联电路。
图1—29电阻并联电路
a)并联电路的基本结构b)等效电路
(1)并联电路中各电阻两端的电压相等,且等于电路两端的电压。即
(2)并联电路的总电流等于各电阻支路电流之和。即
(3)并联电路总等效电阻的倒数等于各电阻的倒数之和。即
U=U1=U2=U3=…=Un
I=I1+I2+I3+…+In
(4)并联电路中电流的分配与电阻大小成反比。即
(5)并联电路中功率的分配与电阻大小成反比。即
二、电阻并联电路的应用
1.分流作用
在电工测量中,可以使用并联电阻的方法扩大电流表的量程,如图1—30所示,在只能测量小电流的表头两端,并联上一个合适的电阻RL,可以实现扩大电流表量程的目的。
2.恒压供电
3.获得较小电阻值
任务三分析电阻混联电路
学习目标
掌握电阻混联电路的基本特点
能进行电阻混联电路的分析计算
相关知识
如图1—31所示的电路中,既包含电阻的串联,又有电阻的并联,这样的电路叫作电阻的混联电路