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周绍敏电工基础第二版-全部-教案教学教材

周绍敏电工基础第二版-全部-教案教学教材
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周绍敏电工基础第二版-全部-教案

课题1-1电路1-2电流

教学目标1.路的组成及其作用,电路的三种基本状态。

2.理解电流产生的条件和电流的概念,掌握电流的计算公式。

教学重点1.电路各部分的作用及电路的三种状态。

2.电流的计算公式。

教学难点对电路的三种状态的理解。

第一节电路

一、电路的组成

1.电路:由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。

2.电路的组成:电源、用电器、导线、开关(画图讲解)。

(1) 电源:把其他形式的能转化为电能的装置。如:干电池、蓄电池等。

(2) 用电器:把电能转变成其他形式能量的装置,常称为电源负载。如电灯等。

(3) 导线:连接电源与用电器的金属线。作用:把电源产生的电能输送到用电器。

(4) 开关:起到把用电器与电源接通或断开的作用。

二、电路的状态(画图说明)

1.通路(闭路):电路各部分连接成闭合回路,有电流通过。

2.开路(断路):电路断开,电路中无电流通过。

3.短路(捷路):电源两端的导线直接相连。短路时电流很大,会损坏电源和导线,应尽量避免。

三、电路图

1.电路图:用规定的图形符号表示电路连接情况的图。

2.几种常用的标准图形符号。

第二节电流

一、电流的形成

1.电流:电荷的定向移动形成电流。(提问)

2.在导体中形成电流的条件

(1) 要有自由电荷。

(2) 必须使导体两端保持一定的电压(电位差)。

二、电流

1.电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。

q

I =

t

2.单位:1A = 1C/s;1mA = 10-3 A;1μA = 10-6A

3.电流的方向

实际方向—规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。

提问:金属导体、电解液中的电流方向如何?

参考方向:任意假定。

4.直流电:电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。(画图说明练习习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

1.是非题(1) ~ (3)

小结1.电路的组成及其作用。

2.电路的三种工作状态。

3.形成电流的条件。

4.电流的大小和方向。

5.直流电的概念。

布置作业习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

1.选择题(1)、(2)。

2.填空题(1) ~ (3)。

课 题 1-3电阻

1-4部分电路欧姆定律

教学目标 1.了解电阻的概念和电阻与温度的关系,掌握电阻定律。

2.熟练掌握欧姆定律

教学重点 1.电阻定律。

2.欧姆定律。

教学难点 R 与U 、I 无关。

温度对导体电阻的影响。

第三节 电阻

一、电阻

1.导体对电流所呈现出的阻碍作用。不仅金属导体有电阻,其他物体也有电阻。

2.导体电阻是由它本身的物理条件决定的。

例:金属导体,它的电阻由它的长短、粗细、材料的性质和温度决定。

3.电阻定律:在保持温度不变的条件下,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,并与导体的材料性质有关。

R = ρ S

l 式中:ρ -导体的电阻率。它与导体的几何形状无关,而与导体材料的性质和导体所处的条件有关(如温度)。

单位:R -欧姆(Ω);l -米(m );S -平方米(m 2);ρ-欧?米

(Ω?m )。

4.(1) 阅读P6表1-1,得出结论。

(2) 结论:电阻率的大小反映材料导电性能的好坏,电阻率愈大,导电性能愈差。

导体:ρ < 10-6 Ω?m

绝缘体:ρ 107 Ω?m

半导体:10-6 Ω?m ρ < 107 Ω?m

(3) 举例说明不同导电性能的物质用途不同。

二、电阻与温度的关系

1.温度对导体电阻的影响:

(1) 温度升高,自由电子移动受到的阻碍增加;

(2) 温度升高,使物质中带电质点数目增多,更易导电。随着温度的升高,导体的电阻是增大还是减小,看哪一种因素的作用占主要地位。

2.一般金属导体,温度升高,其电阻增大。少数合金电阻,几乎不受温度影响,用于制造标准电阻器。超导现象:在极低温(接近于热力学零度)状态下,有些金属(一些合金和金属的化合物)电阻突然变为零,这种现象叫超导现象。

3.电阻的温度系数:温度每升高1οC 时,电阻所变动的数值与原来电阻值的比。若温度为t 1时,导体电阻为R 1,温度为t 2时,导体电阻为R 2,则

α = )

(12112t t R R R -- 即

R 2 = R 1 [ 1 + α ( t 2 - t 1 ) ]

例1:一漆包线(铜线)绕成的线圈,15οC 时阻值为20 Ω,问30οC 时此线圈的阻值R 为多少?

例2:习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

4.计算题(3)。

第四节 欧姆定律

一、欧姆定律

1.内容:导体中的电流与它两端的电压成正比,与它的电阻成反比。

I =

R

U 2.单位:U -伏特(V );I -安培(A );R -欧姆(Ω)。

注:

(1) R 、U 、I 须属于同一段电路;

(2) 虽R = R

U ,但绝不能认为R 是由U 、I 决定的; (3) 适用条件:适用于金属或电解液。

例3:给一导体通电,当电压为20 V 时,电流为0.2 A ,问电压为30 V

时,电流为多大?电流增至1.2 A 时,导体两端的电压多大?当电压减为零时,导体的电阻多大?

二、伏安特性曲线

1.定义:以电压为横坐标,电流为纵坐标,可画出电阻的U -I 关系曲线,叫电阻元件的伏安特性曲线。

2.线性电阻:电阻元件的伏安特性曲线是直线。

K = U I ;R = R U = K

1 3.非线性电阻:若电阻元件的伏安特性曲线不是直线,例:二极管。

练习 习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

1.是非题(4) ~ (7)。

2.选择题(3) 、(4)。

小结 1.电阻定律的内容;电阻与温度的关系。

2.部分电路欧姆定律的内容。

3.伏安特性曲线

布置作业 习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

3.填充题(5) 。

4.问答与计算题(2)、 (4)、 (5) 、(6) 。

课 题 1-5电能和电功率

教学目标 1.理解电能和电功率的概念。

2.掌握焦耳定律以及电能、电功率的计算。

教学重点 1.焦耳定律以及电能、电功率的计算。

2.实际功率的计算。

3.额定功率与实际功率的关系。

教学难点 额定功率与实际功率的关系。

课前复习 电阻定律和部分电路欧姆定律。

第五节 电能和电功率

一、电能

1.设导体两端电压为U ,通过导体横截面的电量为q ,电场力所做的功为:W = q U 而q = I t ,所以

W = U I t

单位:W -焦耳(J );U -伏特(V );I -安培(A );t -秒(s )。

1度 = h k W 1? = 3.6 ? 106 J

2.电场力所做的功即电路所消耗的电能W = U I t 。

新课

精品文档

3.电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程。

二、电功率

1.在一段时间内,电路产生或消耗的电能与时间的比值。

W

P =

t

P = U I

单位:P-瓦特(W)。

2.额定功率、额定电压:用电器上标明的电功率和电压,叫用电器的额定功率和额定电压。若给用电器加上额定电压,它的功率就是额定功率,此时用电器正常工作。若加在它上面的电压改变,则它的实际功率也改变。

例1:有一220 V / 60 W的白炽灯接在220 V的供电线路上,它消耗的功率为多大?若加在它两端的电压为110 V,它消耗的功率为多少?(不考虑温度对电阻的影响)

例2:P8例题。

三、焦耳定律

1.电流的热效应

2.焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。

Q = I2 R t

3.单位:Q-焦耳(J);I-安培(A);R-欧姆(Ω);t-秒(s)

练习1.一只220 V / 40 W的白炽灯正常发光时,它的灯丝电阻是多少?

当它接在110 V的电路上,它的实际功率是多少?(不考虑温度对

电阻的影响)

2.习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

1.是非题(8)~(10);选择题(6)~(8)。

小结1.电能和电功的计算。

2.额定电压和额定功率的概念。

3.焦耳定律的内容。

布置作业习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

3 .填充题(6)~(8);4.问答与计算题(7)、(8)。

课题2-1闭合电路的欧姆定律

教学目标1.理解电动势、端电压的概念。

2.熟练掌握闭合电路的欧姆定律。

3.掌握电源输出功率与外电阻的关系。

教学重点1.闭合电路的欧姆定律。

2.电源输出功率与外电阻的关系。

教学难点闭合电路的欧姆定律。

第一节闭合电路的欧姆定律

一、电动势

1.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。用符号E表示。

2.单位:伏特(V )

注意点:

(1)电动势由电源本身决定,与外电路无关。

(2)电动势的规定方向:自负极通过电源内部到正极的方向。

二、闭合电路的欧姆定律

1.复习部分电路的欧姆定律

I = R

U 2.闭合电路欧姆定律的推导

(1) 电路

(2) 推导

设t 时间内有电荷量q 通过闭合电路的横截面。电源内部,非静电力把q 从负极移到正极所做的功W = E q = E I t ,电流通过R 和R 0时电能转化为热能

Q = I 2 R t + I 2 R 0 t

因为

W = Q

所以

E I t = I 2 R t + I 2 R 0 t

E = I R + I R 0或I = 0

R R E + (3)闭合电路欧姆定律

闭合电路内的电流,与电源电动势成正比,与整个电路的电阻成反比。其中,外电路上的电压降(端电压)

U = I R = E - I R 0

内电路上的电压降

U ' = I R 0

电动势等于内、外电路压降之和

E = I R + I R 0 = U + U '

例1:如上图,若电动势E = 24 V ,内阻R 0 = 4 Ω,负载电阻R = 20 Ω,试求:(1)电路中的电流;(2)电源的端电压;(3)负载上的电压降;(4)电源内阻上的电压降。

例2:电源电动势为1.5 V ,内电阻为0.12 Ω,外电路电阻为1.38 Ω,求电路中的电流和端电压。

例3:电动势为3.6 V 的电源,与8 Ω 的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为3.2 V ,求电源的内电阻。

三、端电压

1.电动势与外电路电阻的变化无关,但电源端电压随负载变化,随着外电阻的增加端电压增加,随着外电阻的减少端电压减小。

证明:I = 0

R R E + 当R 增加时,(R + R 0)增加,电流I 减小,U = E - I R 0 增加;同理可

证,当R 减小时,U 也减小。

2.两种特例:

(1)当外电路断开时,R 趋向于无穷大。

I = 0

U = E - I R 0 = E

U = E

应用:可用电压表粗略地测定电源的电动势

(2)当外电路短路时,R 趋近于零,I = 0

R R E +趋向于无穷大,U 趋近于零。短路时电流很大,会烧坏电源,引起火灾,决不允许将导线或电流表直接接到电源上,防止短路。

应用:测量电动势和电源内阻。

例4:例1(《电工基础》第2版周绍敏主编)。

例5:有一简单闭合电路,当外电阻加倍时,通过的电流减为原来的2/3,求内阻与外阻的比值。

四、电源向负载输出的功率

1.P 电源 = I E ;P 负载 = I U ;P 内阻 = I 2 R 0;U = E - I R 0

同乘以I ,得

U I = I E - I 2 R 0

I E = I U + I 2 R 0

P 电源 = P 负载 + P 内阻

在何时电源的输出功率最大?设负载为纯电阻当R = R 0时,

P max = 0

2

4R E 这时称负载与电源匹配。

2.电源输出功率P 与负载电阻R 的变化关系曲线

3.注意:当R = R O 时,电源输出功率最大,但此时电源的效率仅为50%。

练习 习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

1.是非题(1)、(2)。

2.选择题(1)、(2)。

小结 1.电源电动势的大小和方向。

2.闭合电路的欧姆定律的内容和表达式。

3.端电压的概念;外电阻增大和减小时,端电压的变化。

4.电源输出功率最大的条件,这时的输出效率。

布置作业 习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

3.填充题(1)、(2)。

4.问答与计算题(1)、(2)。

课 题 2-2电池组

教学目标 掌握串、并联电池组的特点。

教学重点 串、并联电池组电动势、内阻的计算。

教学难点 混联电池组的计算

课前复习:

1.闭合电路欧姆定律的内容和表达式。

2.端电压随外电阻的变化规律。

3.电源输出最大功率的条件。

第二节 电池组

一个电池所能提供的电压不会超过它的电动势,输出的电流有一个最大限度,超出这个极限,电源就要损坏。对于要求较高电压或较大电流的场合,就要用到多个电池的串联和并联及混联。

一、电池的串联

1.当负载需要较高电压时,可使用串联电池组供电。设串联电池组n 个电

动势为E ,内阻为R 0的电池组成,则: E 串 = n E

r 串 = n R 0

2.特点:

(1) 电动势等于单个电池电动势之和。

(2) 内阻等于单个电池内电阻之和。

3.注:用电器的额定电流必须小于单个电池允许通过的最大电流。

二、电池的并联

1.当负载需要较大电流时,可使用并联电池组供电。设并联电池组n 个电

动势为E ,内阻为R 0的电池组成,则

E 并 = E ;R 0并 = n

R 0 2.特点:

(1) 电动势等于单个电池的电动势。

(2) 内阻等于单个电池内阻的n

1。 3.注:用电器的额定电压必须低于单个电池的电动势。

精品文档

新课 三、电池的混联

1.当单个电池的电动势和允许通过的最大电流都小于用电器额定电压和额定电流时,可采用混联电池组供电。

例1:有3个电池串联,若每个电池的电动势E = 1.5 V ,内阻R 0 = 0.2 Ω,求串联电池组的电动势和内阻。

例2:有5个相同的电池,每个电池的E = 1.5 V ,R 0 = 0.02 Ω,将它们串联后,外接电阻为2.4 Ω,求电路的电流及每个电池两端的电压。

小结 1.串并联电池组的电动势和内电阻。

2.在什么情况下使用串联电池组?在什么情况下使用并联电池组? 布置作业 习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

3.填充题(3)、(4)。

4.问答与计算题(3)、(4)。

课 题 2-3电阻的串联

教学目标 1.熟练掌握电阻串联的性质和作用。

2.理解串联分压和功率分配的原理。

3.掌握电压表扩大量程的方法和计算。

教学重点 1.电阻串联的性质和作用。

2.电压表扩大量程的方法和计算。

教学难点 多量程电压表分压电阻的计算。

课前复习

1.串、并联电池组的电动势和内电阻的计算。

2.串、并联电池组的应用场合。

第三节 电阻的串联

一、定义

(1)电阻的串联——把两个或两个以上的电阻依次连接起来,使电流只有一条通路。

(2)特点

① 电路中电流处处相等。

② 电路总电压等于各部分电路两端的电压之和。

二、重要性质

1.总电阻

U = I R ;U 1 = I R 1;U 2 = I R 2 ? ? ?;U n = I R n

U = U 1 + U 2 + U 3 + ? ? ? + U n

I R = I R 1 + I R 2 + I R 3 + ? ? ?+ R n

R = R 1 + R 2 + R 3 + ? ? ?+ R n

结论:串联电路的总电阻等于各个电阻之和。

2.电压分配

I = 11R U ;I = 22R U ;I = 33R U ;? ? ?;I = n

n R U

精品文档 11R U = 22R U = 33R U = ? ? ? = n

n R U = I 结论:串联电路中各电阻两端的电压与它的阻值成正比。

若两个电阻串联,则

U 1 = I R 1;U 2 = I R 2 ;I = 2

1R R U + U 1 = 211R R R + U ;U 2 = 2

12R R R + U 3.功率分配

P = I U = I 2 R

P 1= I 2R 1;P 2 = I 2 R 2 ;P 3 = I 2 R 3;? ? ? P n = I 2 R n

11R P = 22R P = 33R P = ? ? ? = n

n R P 结论:串联电路中各电阻消耗的功率与它的阻值成正比。

例1:有4个电阻串联,其中R 1 = 20 Ω,R 2 = 15 Ω,R 3 = 10 Ω,R 4 = 10 Ω,接在110 V 的电压上。求

(1)电路的总电阻及电流;(2)R 1电阻上的电压。

例2:例1(《电工基础》第2版周绍敏主编)。

例3:R 1、R 2为两个串联电阻,已知R 1 = 4 R 2,若R 1上消耗的功率为1 W ,求R 2上消耗的功率。

三、电压

(1)常用的电压表是用微安表或毫安表改装成的。

(2)毫安表或微安表的重要参数:

I g ——满偏电流

R g ??表头内阻

(3)电流越大,毫安表或微安表指针的偏角就越大。由于U = I R ,则毫

安表或微安表两端的电压越大,指针偏角也越大。

(4)如果在刻度盘上直接标出电压值,就可用来测电压,但这时能测的电压值很小。为了能测较大的电压,可串联一电阻,分担部分电压,就完成了电压表的改装。

(5)测量时要与被测电路并联。

(6)关键:会计算串联的电阻R 的大小。设电流表的满偏电流为I g ,内阻为R g ,要改装成量程为U 的电压表,求串入的R

R = g

I U R = g g g I R I U - 例4:例2(《电工基础》第2版周绍敏主编)。

练习 1.有一表头,它的满刻度电流 I g = 50 μA ,内阻为R g = 3 k Ω,若改装成量程为15 V 的电压表,应串联多大的电阻?

精品文档

新课 2.习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

1.是非题(3)、(4),2.选择题(3)。

小结 1.串联的定义及特点。

2.串联的重要性质。

3.电压表量程的扩大

布置作业 习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

3.填充题(5),4.问答与计算题(5)。

课 题 2-4电阻的并联

教学目标 1.熟练掌握电阻并联的性质和作用。

2.理解并联分压和功率分配的原理。

3.掌握电流表扩大量程的方法和计算。

教学重点 1.电阻并联的性质和作用。

2.电流表扩大量程的方法和计算。

教学难点 电阻并联的重要性质。

课前复习:

1.串联电路中电流、电压的基本特点。

2.串联电路的总电阻、电流分配和功率分配。

3.串联电阻的分压作用。

第四节

电阻的并联

一、定义

1.电阻的并联:把若干个电阻一端连在一起,另一端连接在一起。

2.特点:

① 电路中各支路两端的电压相等;

② 电路中总电流等于各支路的电流之和。

二、重要性质

1.总电阻 设电压为U ,根据欧姆定律,则

I = R

U ;I 1 = 1R U ;I 2 = 2R U ;? ? ? ;I n = n R U 因为

I = I 1 + I 2 + I 3 + ? ? ? + I n 所以

R

1 = 11R + 21R + 31R + ? ? ? + n R 1 结论:并联电路总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。

2.电流分配

精品文档 U = I 1 R 1;U = I 2 R 2;U = I 3 R 3 ? ? ? U = I n R n

I 1 R 1 = I 2 R 2 = I 3 R 3 = ? ? ? = I R n = U

结论:并联电路中通过各个电阻的电流与它的阻值成反比。

当只有两只电阻并联时I 1 = 212R R R + I ;I 2 = 2

11R R R + I 3.功率分配

P K = U I K = K

R U 2

P 1 R 1 = P 2 R 2 = P 3 R 3 = ? ? ? = P n R n

结论:并联电路中各个电阻消耗的功率与它的阻值成反比。

例1:R 1 = 24 Ω,R 2 = 8 Ω,U = 12V ,求总电阻及各电阻上的电流。

例2:5个25 Ω的电阻并联,总电阻为多少?

例3:两只电阻并联,其中R 1为100 Ω,通过R 1的电流I 1为0.4A , 通过整个并联电路的电流I 为1A ,求R 2和通过R 2的电流I 2。

例4:在240 V 的线路上并接15 Ω、30 Ω、40 Ω电热器各一个,求(1)各电热器上的电流;

(2)总电流及总电阻;

(3)总功率及各电热器消耗的电功率。

例5:例1(《电工基础》第2版周绍敏主编)。

三、电流表

利用并联电路的分流原理,在微安表或毫安表上并联一分流电阻,按比例分流一部分电流,则可以利用微安表和毫安表测量大的电流(扩大量程)。

R =

R

R I U = g g g I I R I - 其中:I g 为电流表的满偏电流;R g 为电流表内阻;I 为电流表的量程;R 为分流电阻。

例5:P26例2。

练习 习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

2.选择题(5)~(7);3.填充题(6)。

小结 并联电路的特点和重要性质;分压电阻的计算。

布置作业 习题4.(《电工基础》第2版周绍敏主编)

问答与计算题(7)。

课 题2-5电阻的混联

教学目标 掌握简单混联电路的分析和计算。

教学重点 混联电路的计算。

精品文档

新课 教学难点 画等效电路图。

学情分析 学生已学过电阻的串联和并联。

课前复习:

电阻串、并联的基本特点和重要性质。

第五节 电阻的混联

一、混联

既有电阻的串联又有电阻的并联,叫电阻的混联。

二、混联的计算步骤

1.把电路进行等效变换;

2.先计算各电阻串联和并联的等效电阻值,再计算电路的总的等效电阻;

3.由电路的总的等效电阻值和电路的端电压计算电路的总电流;

4.利用电阻串联的分压和电阻并联的分流关系,计算各部分电压及电流。

三、进行电路等效变换的两种方法

方法一:利用电流的流向及电流的分合,画出等效电路图。

例1:已知:R 1 = R 2 = 8 Ω,R 3 = R 4 = 6 Ω,R 5 = R 6 = 4 Ω,R 7 = R 8 = 24 Ω,R 9 = 16 Ω,U = 224 V ,求:通过 R 9 的电流和 R 9 两端的电压。

例2:例2。(《电工基础》第2版周绍敏主编)

小结 1.混联的计算步骤。

2.电路等效变换的两种方法。

布置作业 习题4.(《电工基础》第2版周绍敏主编)

问答与计算题(8)。

课 题 2-6万用表的基本原理

教学目标 1.了解万用表的构造、基本原理。

2.掌握万用表的使用。

教学重点 万用表的基本原理及其操作

教学难点 万用表的实际操作。

第六节 万用表的基本原理

一、表头

简述表头原理。

表头的参数:I g ——满偏电流;R g ——表头内阻。 二、直流电压的测量

1.I = R R U +g I 正比于U -可以用来测量电压。

2.分压电阻的计算

精品文档 当U = U L ( U L 为电压表的量程 )则

I = I g

I g = R R l + R = g

g g I R I U l - 3.多量程的电压表

例:例题。(《电工基础》第2版周绍敏主编)

三、交流电压的测量

1.补充:二极管的单向导电性通断条件(二极管图)

2.工作原理

四、直流电流的测量

1.利用并联分流原理

I g = R R R +g I 2.工作原理

五、电阻的测量

1.μA 满偏电流为I g 、内阻为R g 的电流表;

R -调零电阻

2.调零

红、黑表笔短接,调R ,使

I g = 0

g R R R E ++ 则指针满偏,红、黑笔间电阻为0。

3.测量

接入电阻R x ,

I = 0

x g R R R R E +++ 随R x 变化,I 也变化,每个R x 对应一个I 。

4.注意

(1)刻度不均匀;

(2)测量随电池内阻r 的变化有影响,不精确。

六、使用万用表的注意事项

1.了解性能及各符号字母的含义,会读数,了解各部件作用及用法。

2.观察表头指针是否处于零位。

3.测量前选择正确的位置:

量程选择:应使表头指针偏倒满刻度三分之二左右。无法估算测量值时可从最大量程当逐渐减少到合适量程。

4.读数

(1)对有弧形反射镜的表盘,应使像、物重合。

(2)估读一位小数。

(3)了解每一刻度的值。

5.被测位正、负要分清。

6.测电流要串联。

7.测电压时要并联在被测电路两端。

8.测电阻时不可带电测量。

9.测量过程中不允许拨动转换开关选择量程。

10.使用结束后,要置于最高交流电压挡或 off 挡。

小结 万用表表头的两个重要参数;使用万用表测量时的注意事项。 布置作业 习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

4.问答与计算题(9)。

课 题 2-7电阻的测量

教学目标 1.掌握电阻的测量方法。

2.掌握产生测量误差的原因。

教学重点 电阻的测量方法及产生测量误差原因的分析。

教学难点 产生测量误差原因的分析。

课前复习:

使用万用表进行测量时要注意的问题。

第七节 电阻的测量

一、伏安法

1.利用U = I R (欧姆定律)来测量电阻

2.步骤:

(1)用电压表测出电阻两端的电压。

(2)用电流表测出通过电阻的电流。

(3)用R = I

U 公式计算电阻值。 3.方法有两种

I 电流表内接法

II 电流表外接法

(1)电流表外接法

R 测 < R 实

适用条件:待测电阻值比电压表内阻小得多(R << R v )。

(2)电流表内接法

R 测 > R 实

适用条件:待测电阻阻值比电流表内阻大得多(R >> R a )。

二、惠斯通电桥

1.原理

(1)P32图2-26 R 1、R 2、R 3、R 4是电桥的4个臂,其中R 4为待测电阻,其余3个为可调已知电阻,G 是灵敏电流计,比较B 、D 两点的电位。

(2)调节已知电阻的阻值,使I g = 0

I 1 = I 2;I 3 = I 4

当R 1和R 3上电压降相等,R 2和R 4上的电压降也相等,既I 1 R 1 = I 3 R 3 ,I 2 R 2 = I 4 R 4时,两式相除,得

21R R = 4

3R R R 4 = 1

32R R R 2.测量结果的准确程度由下面的因素决定:

(1)已知电阻的准确程度。

(2)电流计的灵敏度。

3.学校常用的滑线式电桥 计算方式

R x = 1

2l l R 小结 1.伏安法测量电阻的两种方法:电流表内接法和电流表外接法。

2.这两种方法测量值和实际值的关系。

3 .这两种方法适用的条件。

4.惠斯通电桥测量电阻的原理和方法。

布置作业 习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

3.填充题(7)、(8);问答与计算题(10)。

课 题 2-8电路中各点电位的计算

教学目标 1.掌握电路中各点电位的计算。

2.掌握电路中任意两点间电压的计算方法。

教学重点 电路中各点电位的计算。

课前复习

1.伏安法测量电阻的原理。

2.伏安法测量电阻产生误差的原因。

3.电桥平衡的条件。

第八节 电路中各点电位的计算

一、电位的概念

1.零电位点

计算电位的起点。习惯上规定大地的电位为零或电路中的某一公共点为零电位。

2.电位

电路中任一点与零电位点之间的电压就是该点的电位。

二、电位的计算方法

1.确定零电位点。

2.标出电路中的电流方向,确定电路中各元件两端电压的正、负极。

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新课3.从待求点通过一定的路径绕到零电位点,则该点的电位等于此路径上全部电压降的代数和。如果在绕行过程中从元件的正极到负极,此电压便为正的,反之,从元件的负极到正极,此电压则为负。

三、举例

例1:如图,求V A、V B、V C、V D、U AB、U BC、U DC

例2:已知:E1 = 45 V,E2 = 12 V,内阻忽略,R1 = 5 Ω,R2 = 4 Ω,

R3 = 2 Ω,求:B、C、D 三点的电位。

结论:

(1)电位与所选择的绕行路径无关。

(2)选取不同的零电位点,各电位将发生变化,但电路中任意两点间的电压将保持不变。

练习习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

1.是非题(9)、(10);2.选择题(8)。

小结计算电路中某点电位的方法。

布置作业习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

3.填充题(9)、(10);4.问答与计算题(11)、(12)。

课题3-1基尔霍夫定律

教学目标1.掌握节点、支路、回路、网孔的概念。

2.熟练掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

教学重点基尔霍夫电流和电压定律的应用。

教学难点基尔霍夫电流和电压定律的推广应用。

第一节基尔霍夫定律

一、基本概念

1.复杂电路。

2.支路:由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。

节点:三条或三条以上的支路汇聚的点。

回路:电路中任一闭合路径。

网孔:没有支路的回路称为网孔。

3.举例说明上述概念。

4.提问:图3-1中有几个节点、几条支路、几条回路、几个网孔?

5.举例

二、基尔霍夫电流定律

1.形式一:电路中任意一个节点上,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。

∑ I入 = ∑ I出

形式二:在任一电路的任一节点上,电流的代数和永远等于零。

∑ I = 0

新课

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规定:若流入节点的电流为正,则流出节点的电流为负。

2.推广:应用于任意假定的封闭面。流入封闭面的电流之和等于流出封闭面的电流之和。

例:本节例题

三、基尔霍夫电压定律

1.内容:从一点出发绕回路一周回到该点时,各端电压的代数和等于零。

∑ U = 0

2.注意点:

(1)在绕行过程中从元器件的正极到负极,电压取正,反之为负。

(2)绕行方向可选择,但已经选定后不能中途改变。

练习习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

1.是非题 (1)~(4)。

2.选择题 1)~(6)。

小结1.基尔霍夫电流定律的内容、表达式。

2.基尔霍夫电压定律的内容、表达式。

布置作业习题(《电工基础》第2版周绍敏主编)

3.填充题(2)~(5)。

课题3-2支路电流法

教学目标1.掌握支路电流法并能运用它解题。

教学重点支路电流法的应用。

教学难点支路电流法的应用。

课前复习

1.电路的节点、支路、回路、网孔的概念。

2.基尔霍夫电流定律、电压定律的内容和表达式。

第二节基尔霍夫定律的应用

一、支路电流法

1.以支路电流为未知量,应用基尔霍夫两定律列出联立方程,求出各支路电流的方法。

2.对于n条支路,m个节点的电路,应用支路电流法解题的步骤:

(1)选定各支路电流为未知量,并标出各电流的参考方向,并标出各电阻上的正、负。

(2)按基尔霍夫电流定律,列出(m - 1)个独立的节点电流方程式。

(3)指定回路的绕行方向,按基尔霍夫电压定律,列出n - ( m - 1 ) 个回路电压方程。

(4)代入已知数,解联立方程式,求各支路的电流。

(5)确定各支路电流的实际方向。

3.举例

例1:本节例题

例2:如图,已知E1 = E2 = 17 V,R1 = 1 Ω,R2 = 5 Ω,R3 = 2 Ω,用支路电流法求各支路的电流。

第4章 习题解答 (电工技术基础)

第4章 习题解答 4.2.1 图4.01所示的是时间t=0时电压和电流的相量图,并已知U =220V ,I 1=10A ,I 2=52A ,试分别用三角函数式及复数式表示各正弦量。 解:(1) 复数式 0/220=U V , 10 90/101j I == A , 5545/252j I -=-= A (2) 三角函数式 u=V t )(sin 2220ω, A t i )90(sin 2101? +=ω, i 2 =10 A 45t sin )( -ω 4.2.2 已知正弦量 30 220j e U =V 和I =-4-j3A ,试分别用三角函数式、正弦波形及相量图表示它们。如I = 4-j3A ,则又如何? 解: (1) 三角函数式 u=)30(sin 2220?+t ωV 当I = -4-j3 A 时, i =)1.143(sin 25?-t ω A 当I ' = 4-j3 A 时, )9.36(sin 25?-='t i ω A (2) 正弦波形及相量图(图T4.2.2)

4.4.8 图4.05是一移相电路。如果C =0.01μF ,输入电压t u 6280sin 21 = V , 今欲使输出电压u 2在相位上前移 60,问应配多大的电阻 R ?此时输出电压的有效值2U 等于多少? 解:(方法一) 相量图法 画出相量图T4.4.8,由相量图知 : V 2 160 cos 12= = U U V 2 360 sin 1C = = U U 又 Ω =??= = -K 9.1510 01.062801 1 6 C C X ω mA 5.549 .152/3C C == = X U I ∴ Ω ≈= = K 2.95 .542/12I U R (方法二) 相量法 (复数计算) 由题意可知,V U ?=011 Ω =??= = -K 9.1510 01.062801 1 6 C C X ω 电路的阻抗为: 15900 1 j R C j R jX R Z C -=-=-=ω ) 15900 arctan( 159000 1 15900 12 2 1R R j R Z U I -+= -= = ? ? )15900 (arctan 159001 2 2 R R --+= )15900(arctan 15900 1 2 2 R R += )15900( arctan 15900 2 2 2 R R R R I U +== 欲使输出电压u 2在相位上前移 60(即:使输出电压u 2在相位上超前输入电压u 1?60),

《电工基础》第二版课后习题及答案

《电工基础》第二版课后习题及答案 一、填空题 1、自然界中只有正电荷、负电荷两种电荷。电荷间存在相互作用力,同 种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 2、电场强度是矢量,它既有大小,又有方向。 3、规定正电荷定向运动的方向为电流方向。金属导体中自由电子的定向运 动方向与电流方向是相反的。 4、通过一个电阻的电流是5A,经过3min,通过这个电阻的横截面的电荷 量是1200C。 5、若3min内通过导体横截面的电荷量是,则导体中的电流是。 6、432mA=;125μA=;=1250mA;=50μA。 7、. 8、=6800V;950mV=;=5600mV=。 9、电路中A、B两点的电位分别为V A、V B,则A、B两点的电压为U AB=VA- VB。 10、已知电路中A、B两点的电压为U AB=18V,A点电位为0V,则B点电位 V B=-18V。 11、把其他形式能转换为电能的设备叫电源。 12、电路主要由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分构成。 13、电源电动势E=,内阻RO=Ω,负载电阻R=4Ω,则电路中电流I=1A,路 端电压U=4V。 14、电流在某一段电路上所做的功,除了和这段电路两端的电压、电路中的 电流成正比,还和时间成正比。 15、电流在单位时间内所做的功叫做电功率。电源电动势所供给的功率,等 于负载电阻和电源内阻所消耗的功率和。 16、# 17、额定值为“220V,40W”的白炽灯,灯丝电阻为1210Ω。如果把他接到 110V电源上,他实际消耗的功率为10W(白炽灯热电阻值不变)。 18、当负载电阻可变时,负载获得最大功率的条件是R=RO,负载获得最大 功率为Pm=E2/4R。 19、有一台“220V,1000W”的电熨斗,接上220V的电源工作1小时,他将 消耗电能。

电工技术基础与技能第2版,陈雅萍主编习题答案

《电工技术基础与技能》第二版参考答案 第1章课程导入 1.1 认识电工实验实训室 思考与练习 1.直流交流 2.有电切断 1.2 安全用电常识 思考与练习 1.50mA 36V 2.正确安装用电设备安装漏电保护装置电气设备的保护接地电气设备的保护接零3.用水和泡沫 复习与考工模拟 一、是非题 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.× 8.√ 9.√ 10.× 二、选择题 1.B 2.A 3.A 4.C 5.C 三、简答题 1.电工实验实训室通常的电源配置有:①两组可调直流稳压电压;②3~24V多挡低压交流输出;③单相交流电源;④TTL电源;⑤三相交流电压输出。 2.常用电工仪器仪表有:电流表、电压表、万用表、示波器、毫伏表、频率计、兆欧表、钳形电流表、信号发生器、单相调压器等。常用电工工具有:老虎钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、螺丝刀、镊子、电工刀、试电笔等。 3.实验实训室的安全操作规程: (1)实验实训前必须做好准备工作,按规定的时间进入实验实训室,到达指定的工位,未经同意,不得私自调换。 (2)不得穿拖鞋进入实验实训室,不得携带食物进入实验实训室,不得让无关人员进入实验实训室,不得在室喧哗、打闹、随意走动,不得乱摸乱动有关电气设备。 (3)任何电气设备部未经验明无电时,一律视为有电,不准用手触及,任何接、拆线都必须切断电源后方可进行。 (4)实训前必须检查工具、测量仪表和防护用具是否完好,如发现不安全情况,应立即报告老师,以便及时采取措施;电器设备安装检修后,须经检验后方可使用。 (5)实践操作时,思想要高度集中,操作容必须符合教学容,不准做任何与实验实训无关的事, (6)要爱护实验实训工具、仪器仪表、电气设备和公共财物。 (7)凡因违反操作规程或擅自动用其他仪器设备造成损坏者,由事故人作出书面检查,视情节轻重进行赔偿,并给予批评或处分。

电工基础第二版全套教案

电工基础全部教案 课题1-1电路1-2电流 教学目标1.路的组成及其作用,电路的三种基本状态。 2.理解电流产生的条件和电流的概念,掌握电流的计算公式。 教学重点1.电路各部分的作用及电路的三种状态。 2.电流的计算公式。 教学难点对电路的三种状态的理解。 第一节电路 一、电路的组成 1.电路:由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。 2.电路的组成:电源、用电器、导线、开关(画图讲解)。 (1) 电源:把其他形式的能转化为电能的装置。如:干电池、蓄电池等。 (2) 用电器:把电能转变成其他形式能量的装置,常称为电源负载。如电灯等。 (3) 导线:连接电源与用电器的金属线。作用:把电源产生的电能输送到用电器。 (4) 开关:起到把用电器与电源接通或断开的作用。 二、电路的状态(画图说明) 1.通路(闭路):电路各部分连接成闭合回路,有电流通过。 2.开路(断路):电路断开,电路中无电流通过。 3.短路(捷路):电源两端的导线直接相连。短路时电流很大,会损坏电源和导线,应尽量避免。 三、电路图 1.电路图:用规定的图形符号表示电路连接情况的图。 2.几种常用的标准图形符号。 第二节电流 一、电流的形成 1.电流:电荷的定向移动形成电流。(提问) 2.在导体中形成电流的条件 (1) 要有自由电荷。 (2) 必须使导体两端保持一定的电压(电位差)。 二、电流 1.电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。

q I = t 2.单位:1A = 1C/s;1mA = 10-3 A;1μA = 10-6A 3.电流的方向 实际方向—规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。 提问:金属导体、电解液中的电流方向如何? 参考方向:任意假定。 4.直流电:电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。(画图说明练习习题(《电工基础》第2版周绍敏主编) 1.是非题(1) ~ (3) 小结1.电路的组成及其作用。 2.电路的三种工作状态。 3.形成电流的条件。 4.电流的大小和方向。 5.直流电的概念。 布置作业习题(《电工基础》第2版周绍敏主编) 1.选择题(1)、(2)。 2.填空题(1) ~ (3)。

中职电工基础教案201页

第一章电路基础知识 1.1 库仑定律 一、电荷 1、自然界中只有正、负电荷,电荷间作用力为“同性 相斥,异性相吸”。 2、电量 电荷的多少叫电量,电量的单位是库仑。1个电子电量e=1.6×10-19C。任何带电物体所带电量等于电子(或质子)电量或者是它们的整数倍,因此,把1.6×10-19C称为基元电荷。 二、库仑定律 1、库伦定律的内容 在真空中两个电荷间作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这就是库仑定律。若两个点电荷q1,q2静止于真空中,距离为r,则q1受到q2的作用力F12为 式中F 12、q 1 、q 2 、r诸参数单位都已确定,分别为牛(N)、 库(C)、库(C)、米(m)由实验测得

k = 9×109 N ·m 2/C 2 q 2受到q 1的作用力F 21与F 12互为作用力与反作用力,它们大小相等,方向相反,统称静电力,又叫库仑力。 2、注意事项: (1)、库仑定律只适用于计算两个点电荷间的相互作 用力,非点电荷间的相互作用力,库仑定律不适用。 (2)、应用库仑定律求点电荷间相互作用力时,不用 把表示正、负电荷的“+”、“-”符号带入公式中,计算过程中可用绝对值计算,其结果可根据电荷的正、负确定作用力为引力或斥力以及作用力的方向。 三、例题讲解, 【例题1】两个点电荷电荷量C q 61104-?-=, C q 62102.1-?-=,在真空中的距离m r 4.0=,求两个点电荷 间作用力的大小及方向。 解:根据库仑定律 N r q q k F 27.04 .0102.11041092 669 221=?????==-- 作用力的方向在两个点电荷的连线上。因为同带负电荷, 所以作用力为斥力。 【例题2】两个点电荷分别带电荷量A q 和B q ,当它们间的距

周绍敏电工技术基础和技能习题答案解析

电工技术基础与技能 周绍敏 第一章 P17 1. 是非题 1.1电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来的。(×) 1.2蓄电池在电路中必是电源,总是把化学能转化成电能。(×) 1.3电阻值大的导体,电阻率一定也大。(×) 1.4电阻元件的伏安特性曲线是过原点的直线时,称为线性元件。(√) 1.5欧姆定律适用于任何电路和任何元件。(×) 1.6I U R 中的R 是元件参数,它的值是由电压和电流的大小决定的。(×) 1.7额定电压为220V 的白炽灯接在110V 电源上,白炽灯消耗的功率为原来的1/4。(√) 1.8在纯电阻电路中,电流通过电阻所做的功与它产生的热量是相等的。(√) 2. 选择题 2.1下列设备中,一定是电源的为( A )。 A. 发电机 B. 冰箱 C. 蓄电池 D. 白炽灯 2.2通过一个电阻的电流是5A ,经过4min ,通过该电阻的一个截面的电荷是( C )。 A. 20C B. 50C C. 1200C D. 2000C 2.3一般金属导体具有正温度系数,当环境温度升高时,电阻值将( A )。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定 2.4相同材料制成的两个均匀导体,长度之比为3:5,横截面积之比为4:1,则其电阻之比为( B )。 A. 12:5 B. 3:20 C. 7:6 D. 20:3 2.5某导体两端电压为100V ,通过的电流为2A ;当两端电压降为50V 时,导体的电阻应为( C )。 A. 100Ω B. 25Ω C. 50Ω D. 0Ω 2.6通常电工术语“负载大小”是指( B )的大小。 A. 等效电阻 B. 实际电功率 C. 实际电压 D. 负载电流 2.7一电阻元件,当其电流减为原来一半时,其功率为原来的( C )。 A. 1/2 B. 2倍 C. 1/4 D. 4倍 2.8 220V 、40W 白炽灯正常发光( D ),消耗的电能为1kW ·h 。 A. 20h B. 40h C. 45h D. 25h 3. 填充题 3.1电路是由电源、负载、导线和开关等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的传输和转换。

《电工基础》优秀教案

中职学校 《电 工 基 础》 教 案 教 案 教学过程: 第 1章 电路的基础知识 §1-1电路和电路图 一. 电路的基本组成 1.电路:电路是电流的流通路径, 它是由一些电气设备和元器件 按一定方式连接而成的。复杂的电路呈网状, 又称网络。 电路和网络这两个术语是通用的。 2.电路的组成: 电源:电源是电路中提供电能的设备。 负载:电路中吸收电能或输出信号的器件 导线和开关:导线是用来连接电源和负载的元件。开关是控制电 路接通和断开的装置。 二、电路的基本功能三、电路图 (a )(b )R

实际电路可以用一个或若干个理想电路元件经理想导体连接起来模拟, 这便构成了电路模型。鼓励学生自己找出日常生活中的电源负载,帮助学生理解电源、负载的定义。 电路图:用统一规定的图形符号画出电路模型图称为电路图。 1.电路原理图 用电路符号描述电路连接情况的图称为电路原理图,简称电路图或原理图。 2.原理框图 原理框图也简称框图,它是一种用矩形框、箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概况的电路图。 3.印制电路图 电路元件的安装图称为印制电路图 四、电路原理图常用图形符号 在一定条件下对实际器件加以理想化,只考虑其中起主要作用,理想电路元件是一种理想化的模型,简称为电路元件。电阻元件是一种只表示消耗电能的元件;电感元件是表示其周围空间存在着磁场而可以储存磁场能量的元件;电容元件是表示其周围空间存在着电场而可以储存电场能量的元件等。 记忆表1-1常用图形符号 安全教育,白露要到了,天气由热转凉,预防感冒。 作业,教材P5 2 教学过程: §1-2 电流和电压(一)

复习旧课:电路的基本组成 讲授新课:电流和电压 安全教育,上下楼梯,请靠右行,轻声慢步,请勿拥挤。 一、电流 电流的形成,简单阐述电流的本质,从物质内部结构进行分析.电 荷的定向运动形成电流 1.电流的方向 电流:带电粒子(电子、离子等)的定向运动, 称为电流。 电流的方向:习惯上规定正电荷运动方向为电流方向。 2.电流的大小 电流的大小称为电流强度,简称电流,是指单位时间内通过导体 横截面积的电荷量,用符号I 表示, 即 单位:安[培], 符号为A 。常用的单位有千安(kA ), 毫安(mA ), 微安(μA )等。 3.直流和交流 直流:当电流的方向都不随时间变化时, 称为直流。 交流:电流的量值(大小)和方向随着时间而变化的电流, 称为 交变电流,简称交流。常用英文小写字母i 表示。 在分析与计算电路时, 常可任意规定某一方向作为电流的参考 方向或正方向。 例题讲解:教材P10 1 4.电流的测量 电流表应该串联接到被测量的电路中,每个电流表都有一段的测 量范围,称为量程。 作业,教材巩固与练习1题。 t q I =A mA A μ6310101==

电工基础知识教案

电工基础知识 一、教学目的 l、巩固基础知识,全面了解电工的基础知识 2、培养学生利用所学知识解决实际问题的能力 二、教学重点: 1、各主要物理量及基本公式的含义,有关公式物理量以及各符号的意义和单位。 2、各定律的内容及有关量间的关系,逐步学会分析电路的方法。 三、教学难点: 理论结合实际,将学到的基础理论做为实际设计、安装、维修的理论依据。 四、教学方法 复习提问、讲练结合 五、课时安排 6课时 六、教学用具: 投影片、投影仪 七、教学过程: 一、组织教学 点名、稳定学生情绪 二、引入新课 一、电路的组成及状态 (一)电路的组成 下面我们先来看一下手电筒电路 电路——电流经过的路径

电流必须在闭合回路中产生,所以一个完整的电路一定是回路。 组成: 电源 负载 控制设备 导线 1、电源 将其他形式的能量转换成电能的装置。 如:火力发电机:热能 水力发电机:水能 风力发电机:风能转换为电能 核动力发电机:核能 蓄电池:化学能 电源可通过电网络输送、传递、分配。 2、负载 将电能转换成其他形式能量的器件或设备(各种电器)。 如: 电灯:电能转换为光能 电炉:电能转换为热能 电动机:电能转换为机械能 、控制设备 按人们的需求安全、有效的控制电能各物理量以及用电器的使用时间。 如:控制电灯的开关、插销等: 控制电动机的接触器、继电器、断路器等。 4、导线 输送分配电能的导体(常用铜、铝材料)。 它将电源电能输送致控制设备,再将受控制的电能输入用电器,最后再将其连接回电源而形成回路。 电路的分类 电路可分为外电路和内电路 外电路: 电源、控制设备负载 内电路: 电源内部的通道。如蓄电池两极、发电机电枢线圈内通道。 电路原理图: 对各种不同电路的表达方式——电路图 电路图是最简单明了提供电路信息的方法。

《电工基础》全书公式(周绍敏)

《电工基础》公式复习 一、直流电路 1.电流的定义:t q I =,单位:A A A mA 63101101--==μ 2.电阻定律:A l ρ=R 电阻温度系数:) (1211 2t t R R R --= α,)](1[1212t t R R -+=α 3.部分电路欧姆定律:R U I = 闭合电路欧姆定律:U U E ,R R E I O '+=+= 外电压:O IR U IR U ='=:内电压 4.电能(电功):UIt W =,单位:焦耳(J ),千瓦时(度)(KW ·h ) J h kw 6 106.31?=? 对于纯电阻电路:t R U Rt I UIt W 22 === 5.电功率:UI P =,单位:瓦特(W )、千瓦(KW ) 6.焦耳定律:Rt I Q 2 = ,单位:焦耳(J ) 对于纯电阻电路:Q W = 7.负载与电源匹配条件:O R R =,最大输出功率:O m R E R E P 442 2= = 8.串联电路:n I I I I =??===21 n U U U U +??++=21 n R R R R +??++=21 电压分配:n n R R R R U U U U :::::::321321??=?? 两个电阻的分压公式:U R R R U 2 111+= ;U R R R U 2 122+= 功率分配:n n R R R R P P P P :::::::321321??=?? 扩充电压表量程:R I R I U g g g += g g g I R I U R -= 9.并联电路:U U U U U n =??=== 321 n I I I I I +??+++=321 n R R R R R 1 1 1 1 1 3 2 1 + ??++ + = 电流分配:n n R R R R I I I I 1 : :1 : 1 : 1 :::3 2 1321??= ?? 两个电阻的分流公式:I R R R I 2 121+= ,I R R R I 2 112+= 功率分配:n n R R R R P P P P 1 : :1 :1: 1::::3 21321??=?? 无论是串联还是并联:n P P P P P +??+++= 321 扩充电流表量程:R I I R I g g g )(-= g g g I I R I R -= 10.电池组:o o nR R nE E == 串串

(完整版)周绍敏电工基础第二版-全部-教案(最新整理)

课题1-1 电路1-2 电流 教学目标1.路的组成及其作用,电路的三种基本状态。 2.理解电流产生的条件和电流的概念,掌握电流的计算公式。 教学重点1.电路各部分的作用及电路的三种状态。 2.电流的计算公式。 教学难点对电路的三种状态的理解。 第一节电路 一、电路的组成 1.电路:由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。 2.电路的组成:电源、用电器、导线、开关(画图讲解)。 (1)电源:把其他形式的能转化为电能的装置。如:干电池、蓄电池等。 (2)用电器:把电能转变成其他形式能量的装置,常称为电源负载。如电灯等。 (3)导线:连接电源与用电器的金属线。作用:把电源产生的电能输送到用电器。 (4)开关:起到把用电器与电源接通或断开的作用。 二、电路的状态(画图说明) 1.通路(闭路):电路各部分连接成闭合回路,有电流通过。 2.开路(断路):电路断开,电路中无电流通过。 3.短路(捷路):电源两端的导线直接相连。短路时电流很大,会损坏电源和导线,应尽量避免。 三、电路图 1.电路图:用规定的图形符号表示电路连接情况的图。 2.几种常用的标准图形符号。 第二节电流 一、电流的形成 1.电流:电荷的定向移动形成电流。(提问) 2.在导体中形成电流的条件 (1)要有自由电荷。 (2)必须使导体两端保持一定的电压(电位差)。 二、电流 1.电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 I = q t 2.单位:1A = 1C/s;1mA = 10-3 A;1μA = 10-6A

3.电流的方向 实际方向—规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。 提问:金属导体、电解液中的电流方向如何? 参考方向:任意假定。 4.直流电:电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。(画图说明练习习题(《电工基础》第2 版周绍敏主编) 1.是非题(1) ~ (3) 小结1.电路的组成及其作用。 2.电路的三种工作状态。 3.形成电流的条件。 4.电流的大小和方向。 5.直流电的概念。 布置作业习题(《电工基础》第2 版周绍敏主编) 1.选择题(1)、(2)。 2.填空题(1) ~ (3)。

电工基础学案试卷

《电工基础》学案(1) 第一章 电路的基本概念和基本定律 考纲要求 1、了解电路的组成及其作用。 2、 理解电路的基本物理量(电动势、电流、电位、电压)的概念及其单位。 3、 熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向(正方向)和数值正负的意义及在电路计算时的应用。 4、 理解电功和电功率的概念,掌握焦耳定律和电功、电功率的计算。 5、 理解电阻的概念和电阻与温度的关系,熟练掌握电阻定律。 6、 了解电气设备额定值的意义。 一、电路及其组成和作用 1、电路的组成 电源、用电器、中间环节(导线、开关) 电路的作用是实现电能的传输和转换。 例:1、电路是由 、 、 和 等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的 和 。 2、电路通常有 、 和 三种状态。 二、电路的基本物理量 1、电流定义?方向?公式?单位及单位转换? 电流:电荷的定向移动形成电流。电流的大小是指单位时间内通过导体截面的电荷量。 电流的方向:规定为正电荷定向移动的方向。 公式:I= t q 单位:A (安培) 1A=310mA=6 10μA 例:1、电荷的 移动形成电流。它的大小是指单位 内通过导体截面的 。 2、电流是 量,但电流有方向,规定 为电流的方向。在国际单位制中,电流的单位是 。 3、0.18 mA= A= μA 4、形成电流的条件是 和 。 2、电阻:导体对电流的阻碍作用。 电阻定律内容:在一定温度下,导体的电阻和它的长度成正比,而和它的横截面积成反比。 公式:R=ρ s l (电阻定律) 注意:一般金属导体的电阻随温度的升高而增大。 如果在温度为t 1时,导体的电阻为R 1,在温度为t 2时,导体的电阻为R 2,则电阻的温度系数为 α= ) (1211 2t t R R R 即 )](1[1212t t R R -+=α 例:1、在一定 下,导体的电阻和它的长度成 ,而和它的横截面积成 。 2、均匀导体的电阻与导体的长度成 ,与导体截面积成 ,与材料的性质 ,而且还 与 有关。一般来说,金属导体的电阻随温度的升高而 。 3、电压 ①定义:单位正电荷由a 点移到b 点时电场力所做的功,称为ab 两点间的电位差,即a 、b 间的电压,用符号U 表示。 ②公式:U = q W ab 单位:V (伏特) ③实际方向:高电位指向低电位(高电位为“+”极,低电位为“—”极) 4、电动势 ①定义:非静电力(局外力)将单位正电荷由低电位(—)移到高电位(+)所做的功。用符号E 表示。 ②公式:E = q W 非静电力 单位:V (伏特) ③实际方向:由电源的负极指向正极 例:1、电源电动势的方向规定为在电源内部由 端指向 端;而电压的方向规定由 端指向 端。 2、电源的电动势在数值上等于电源两端的 ,但两者方向 。 5、电位 ①定义:电路中某点的电位,就是该点相对于参考点之间的电压,用符号V 表示。单位与电压相同。 ②参考点电位规定为零伏,用符号“⊥”表示。 ③计算电路各点电位,首先应选定参考点。 注意:电位与电压的区别:电位具有相对性(即参考点选择不同,电路中各点的电位也随之改变);电压具有绝对性(即电路中任意亮点间的电压不随参考点的变化而变化)。 4、电功(电能)和电功率 ①电功定义:电场力所做的功叫做电功。电场力做功的过程,实际上是电能与其他形式能量转换的过程。 ②公式:W = UIt 单位:焦耳(J ),度(KWh )。1度=3.6×6 10焦耳 ③电功率定义:单位时间内电场力所做的功,称之为电功率。 ④公式:P = t W = UI 单位:瓦(W ) 5、焦耳定律 ①内容:电流流过导体产生的热量,与电流强度的平方,导体的电阻和通电时间成正比。 ②公式:Q = Rt I 2 单位:焦耳(J ) 注意:只有在纯电阻电路中,电场力所做的功(电功)才等于电流产生的热量(电热)。即W=Q 。 例:1、判别一个元件是吸收功率还是发出功率,可根据I 、U 的参考方向和P 的数值来判别,在I 、U 采用关联方向下,若P>0,则元件 电功率;若P<0,则元件 电功率。 2、在分析与计算电路时,常任意选定某一方向作为电压或电流的 ,当所选的电压或电流方向与实际方向一致时,电压或电流为 值;反之为 值。 课堂练习 1、导体的长度和截面积都增大一倍,则该导体的电阻值也将增大一倍。 ( )

电工技术基础与技能(电类专业通用第2版)习题解答

模块一电能的应用 任务一电工工具与电工仪表的使用 知识链接二电工仪表 一、判断题:√ 2.√ 3.√ 4.√ 5.√ 6.√7.×8.× 二、选择题:9.D 10.D 11.B 12.C 13.A 14.C 三、填空题:15.并正负电流的方向。16.串并。17.串并18.调节电压电流的零刻度测电阻时的零刻度调节。19.0∞小大。 四、简答题:20.(1) 选择合适的电阻挡。(2) 红、黑表笔相短接,进行调零。(3) 把两表笔分别与待测电阻两端相接触。(4) 进行读数,表盘上的读数乘以倍率即为待测电阻的阻值。 模块二直流电路的实验与探究 任务一电路的组成与基本物理量 知识链接一电路的组成与电路模型 一、判断题:1.√ 2.× 二、选择题:3.C 4.B 三、填空题:5.电源负载导线开关传输转换。 6.电源用电器 四、简答题:7.(1) 通路: I=E/(R+R0) U=IR,U0=IR0,E=U+U0 P E=P R+P R0; (2) 短路: I=I SC=E/R0 U=0,U0=E P E=P R0,P R=0;(3)断路: I=0 U=E,U0=0 P E=P R=P R0=0。8.电路模型就是指实际电路中的实际元件用理想元件代替的电路。各种实际器件都可以用它的理想模型来近似地表征它的性质。也只有用理想模型表征的器件所构成的电路模型,我们才有可能对它进行定性和定量的研究分析,电路理论分析的对象是电路模型而非实际电路。 知识链接二电路的基本物理量 一、判断题:× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.× 二、选择题:7.D 8.B 9.B 10.D 11. C 三、填空题:12. 标正电荷的定向移动方向安(A)毫安(mA) 微安(μA)。13. 0.00016 160。14. 单位正电荷U正负极双下标箭头。15.080(V B=V A-U AB)B0-30。16. 负极正极相反 四、简答题:17.电压是描述电场力做功能力大小的物理量;电位是电路中某点到参考点间的电压。电压是一个绝对量,与参考点的选择无关;电位是一个相对量,与参考点的选择有

电工基础第二版-全部-教案

课题1-1电路1-2电流 教学目标1.路的组成及其作用,电路的三种基本状态。 2.理解电流产生的条件和电流的概念,掌握电流的计算公式。 教学重点1.电路各部分的作用及电路的三种状态。 2.电流的计算公式。 教学难点对电路的三种状态的理解。 第一节电路 一、电路的组成 1.电路:由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。 2.电路的组成:电源、用电器、导线、开关(画图讲解)。 (1) 电源:把其他形式的能转化为电能的装置。如:干电池、蓄电池等。 (2) 用电器:把电能转变成其他形式能量的装置,常称为电源负载。如电灯等。 (3) 导线:连接电源与用电器的金属线。作用:把电源产生的电能输送到用电器。 (4) 开关:起到把用电器与电源接通或断开的作用。 二、电路的状态(画图说明) 1.通路(闭路):电路各部分连接成闭合回路,有电流通过。 2.开路(断路):电路断开,电路中无电流通过。 3.短路(捷路):电源两端的导线直接相连。短路时电流很大,会损坏电源和导线,应尽量避免。 三、电路图 1.电路图:用规定的图形符号表示电路连接情况的图。 2.几种常用的标准图形符号。 第二节电流 一、电流的形成 1.电流:电荷的定向移动形成电流。(提问) 2.在导体中形成电流的条件 (1) 要有自由电荷。 (2) 必须使导体两端保持一定的电压(电位差)。 二、电流 1.电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 q I = t 2.单位:1A = 1C/s;1mA = 10-3 A;1μA = 10-6A

3.电流的方向 实际方向—规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。 提问:金属导体、电解液中的电流方向如何? 参考方向:任意假定。 4.直流电:电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。(画图说明练习习题(《电工基础》第2版周绍敏主编) 1.是非题(1) ~ (3) 小结1.电路的组成及其作用。 2.电路的三种工作状态。 3.形成电流的条件。 4.电流的大小和方向。 5.直流电的概念。 布置作业习题(《电工基础》第2版周绍敏主编) 1.选择题(1)、(2)。 2.填空题(1) ~ (3)。

《电工基础》学案集-第一章

《电工基础》导学案 第一章 认识电路 考纲要求 1、了解电路的组成及其作用、电路的三种基本状态和电气设备额定值的意义。 2、 理解电流的产生的条件和电流的概念,掌握电流的计算公式。 3、理解电阻的概念和电阻与温度的关系,熟练掌握电阻定律。 4、掌握欧姆定律。 5、 理解电功和电功率的概念,掌握焦耳定律和电功、电功率的计算方法。 6、能识别常用电阻器,了解它们的主要参数。 7、了解常用导体材料、绝缘材料及其规格和用途。 预习提要与练习 1.1电路 一、电路的组成 简单电路由电源 、用电器 、导线、 开关等组成。 电路的作用是实现电能的传输和转换。 例:1、电路是由 、 、 和 等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的 和 。 2、 在电路中,电源是_________电能的设备,将_________能转化为________能。 干电池工作时,将________能转化为_________能。 发电机工作时,将________能转化为_________能。 3、 在电路中,用电器是________电能的设备,将________能转化为_________能。 小灯泡工作时,将________能转化为________能和________能。 电风扇工作时,将________能主要转化为_________能。 4、 在电路中,开关控制电流的__________,导线负责___________电流。 二、电路的状态 电路通常有 、 和 三种状态。 1、_____________的电路叫通路,也叫闭合电路。此时开关的状态叫开关_________。 2、由于某处_______而使电路中没有________的电路叫断路,也叫开路。此时开关的状态叫开 关 _________。 3、直接用导线将_____________________相连的电路叫电源短路,也叫短路。短路很危险,可能烧毁 ________和__________,不会烧毁_________。 4、如右图所示电路状态叫______________。 闭合开关L1_________L2__________。 三、电路图 1、 用_______________表示电路连接情况的图,叫_______________。 用_______符号表示, 用_______ 表示, 用________表示;固定电阻用 表示,电动机用 表示,接地用 表示,交 叉不相接用 表示,交叉相接用 表示。 2、 四、课堂巩固练习及拓展 1、根据简单电路图连接简单实物图 2、判断下列说法是否正确: 电源工作时,提供电能,将电能转化为其它能。 ②用电器工作时,消耗电能,将电能转化为光能和内能。 ③太阳能电池板工作时,将其他能转化为电能。 ④开关闭合的电路一定是闭合电路(或通路)。 ⑤开关断开的电路一定是断路。 ⑥闭合电路开关一定闭合的。 ⑦断路一定是开关断开的。 ⑧电源短路时,将烧毁电源、导线和用电器。 3、思考:电路断路可能是那些情况造成的?开关_________;导线_______或_______;用电 器___________。 L 1 L 2 画电路图时: 1、位置关系要对应 2、元件分布要均匀 3、元件不要画拐角 4、横平竖直有棱角 5、最好画成长方形 左图对应的电路图为: 要求:1、实物图连接时,元件位置关系要与电路图位置关系一一对应。 2、导线用自由线代替,导线要接在接 线柱上。 3、导线不许交叉。 L1 L2 S 根据上边电路图连接下边实物图 L 1 L 2

周绍敏电工基础第二版-全部-教案教学教材

周绍敏电工基础第二版-全部-教案

课题1-1电路1-2电流 教学目标1.路的组成及其作用,电路的三种基本状态。 2.理解电流产生的条件和电流的概念,掌握电流的计算公式。 教学重点1.电路各部分的作用及电路的三种状态。 2.电流的计算公式。 教学难点对电路的三种状态的理解。 第一节电路 一、电路的组成 1.电路:由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。 2.电路的组成:电源、用电器、导线、开关(画图讲解)。 (1) 电源:把其他形式的能转化为电能的装置。如:干电池、蓄电池等。 (2) 用电器:把电能转变成其他形式能量的装置,常称为电源负载。如电灯等。 (3) 导线:连接电源与用电器的金属线。作用:把电源产生的电能输送到用电器。 (4) 开关:起到把用电器与电源接通或断开的作用。 二、电路的状态(画图说明) 1.通路(闭路):电路各部分连接成闭合回路,有电流通过。 2.开路(断路):电路断开,电路中无电流通过。 3.短路(捷路):电源两端的导线直接相连。短路时电流很大,会损坏电源和导线,应尽量避免。 三、电路图 1.电路图:用规定的图形符号表示电路连接情况的图。 2.几种常用的标准图形符号。 第二节电流 一、电流的形成 1.电流:电荷的定向移动形成电流。(提问) 2.在导体中形成电流的条件 (1) 要有自由电荷。 (2) 必须使导体两端保持一定的电压(电位差)。 二、电流 1.电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 q I = t

2.单位:1A = 1C/s;1mA = 10-3 A;1μA = 10-6A 3.电流的方向 实际方向—规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。 提问:金属导体、电解液中的电流方向如何? 参考方向:任意假定。 4.直流电:电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。(画图说明练习习题(《电工基础》第2版周绍敏主编) 1.是非题(1) ~ (3) 小结1.电路的组成及其作用。 2.电路的三种工作状态。 3.形成电流的条件。 4.电流的大小和方向。 5.直流电的概念。 布置作业习题(《电工基础》第2版周绍敏主编) 1.选择题(1)、(2)。 2.填空题(1) ~ (3)。

电工基础学案-第三章---复杂直流电路练习试卷

多练出技巧 巧思出硕果 《电工基础》学案(5) 第三章 复杂直流电路(2) 班级: 姓名: 学习重点:1、叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换。 学习难点:1、用叠加原理、戴维南定理、电压源电流源的等效变换分析、解决一般复杂直流 电路。 预习提要: 一、叠加定理 1、内容:由线性电阻和多个电源组成的线性电路中,任何一个支路中的电流(或电压)等于各个电源单独作用时,在此支路中所产生的电流(或电压)的代数和。 2、适用场合:线性电路 注意:叠加定理只能用来叠加电路中的电压或电流,而不能用来叠加功率。 3、用叠加定理求电路中各支路电流的步骤: (1)假设各支路电流的参考方向,并分别作出各个电源单独作用的分图。(注:当其中的电源作用时,其他电源进行除源处理:即电压源短路,电流源开路,保留电源内阻) (2)分别确定出分图中各电流的方向并求出其大小; (3)进行叠加:即原图中各支路电流(或电压)的大小等于各个分图所对应的电流(或电压)的代数和。(注:当分图中电流或电压方向与原图相同时值取正,当分图中电流或电压方向与原图相反时值取负) 二、戴维宁定理 1、电路也叫做电网络或网络。 2、二端网络:如果网络具有两个引出端与外电路相连,不管其内部结构如何,这样的网络就叫做二端网络。 (1)分类:有源二端网络:可等效成一个电源 无源二端网络:可等效成一个电阻 3、戴维宁定理的内容:对外电路来说,一个含源二端线性网络可以用一个电源来代替,该电源的电动势E0等于二端网络的开路电压,其内阻R0等于含源二端网络除源后的等效电阻。 (1)注意:除源就是电压源短路,电流源断路,保留其内阻; (2)适用场合:对于二端网络内部必须是有源的,线性的;对于外电路来讲可以是线性也可以是非线性。 (3)用戴维宁定理对线性二端网络进行等效替代时,仅对外电路等效,而对网络内电路时不等效的。 三、两种电源的等效变换 1、电压源:为电路提供一定电压的电源。 (1)分类:实际电压源和理想电压源(恒压源) (2)理想电压源特点:A :它的电压恒定不变;B :通过它的电流是任意的,取决于与它连接的外电路负载的大小;C:恒压源的内阻为零。 理想电压源图形符号: (3)实际电压源特点:端电压随负载的增大而增大,减小而减小; 实际电压源的图形符号:(可以看成是一个恒压源与一个电阻串联) 2、电流源:为电路提供一定电流的电源。 (1)分类:实际电流源和理想电流源(恒流源) (2)理想电流源特点:A :它的电流恒定不变;B :它的端电压是任意的,由外部连接的电路来决定; C :恒流源的内阻为无穷大。 理想电流源图形符号: (3)实际电压源的图形符号:(可以看成是一个恒流源与一个电阻并联) 3、两种电源的等效变换 (1)理想电压源和理想电流源之间不能等效变换; (2)电压源和电流源之间等效变换的条件:I S =E/R O =E/R S ,R S =R 0 (注意:等效变换时电流源的箭头方向应与电压源的“+”极方向一致) (3)串联的电压源可以进行合并 (4)并联的电流源可以进行合并 (5)对外电路进行等效变换时与恒压源并联的原件或电路视为断路 (6)对外电路进行等效变换时与恒流源串联的原件或电路视为短路 (7)电源的等效变换仅对外电路等效,而对电源内部不等效。 课堂练习

电工技术基础与技能(周绍敏主编)全套电子教案

7.3正弦交流电的表示法 教学目标: 掌握正弦交流电的各种表示方法(解析式表示法、波形图表法和矢量图表示法)以及相互间的关系。教学重点: 1.波形图表示法。 2.矢量图表示法。 教学难点: 矢量图表示法 授课时数:4课时 教学过程: 课前复习: 1.什么是正弦交流电的三要素? 2.已知U = 220V,f = 50 Hz,?0 = - 90?,试写出该交流电压的解析式。 一、解析式表示法 e = E m sin(ω t + ?e0) I = I m sin(ω t + ?i0) u = U m sin(ω t + ?u0) 上述三式为交流电的解析式。 从上式知:已知交流电的有效值(或最大值)、频率(或周期、角频率)和初相,就可写出它的解析式,从而也可算出交流电任何瞬时的瞬时值。 例1:某正弦交流电的最大值I m = 5 A,频率f = 50 Hz,初相? = 90o,写出它的解析式,并求t = 0时的瞬时值。 二、波形图表示法 1.点描法 2.波形图平移法 ?0 > 0图像左移,?0 < 0波形图右移,结合P109 图7-8讲解。有时为了比较几个正弦量的相位关系,也可把它们的曲线画在同一坐标系内。 例2:已知电压为220 V,f = 50 Hz,? = 90o,画出它的波形图。 例3:已知u = 100 sin ( 100 π t - 90o )V ,求:(1)三要素;(2)画出它的波形图。 三、矢量图表示法 正弦交流电可用旋转矢量来表示: 1.以e = E m sin (ωt + ?0 )为例,加以分析。在平面直角坐标系中,从原点作一矢量E m,使其长度等于正弦交流电动势的最大值E m,矢量与横轴OX的夹角等于正弦交流电动势的初相角 ?0,矢量以角速度ω逆时针方向旋转下去,即可得e的波形图。

电工基础教案

第一章电路的基本概念和基本定律 第一节电路基本知识 一、电路的基本组成 1、电路的概念 电路是电流流通的路径,也就是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体,它为电流的流通提供了路径。电路的作用是能够是实现电能的传输与变换,能够实现信号的传递与处理。 2、电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分:(图1-1-1) 图1-1-1 电路的基本组成 (1)电源(供能元件):为电路提供电能的设备和器件,将非电能(如化学能、光能、机械能等)转化为电能的设备。(如电池<化学能>、发电机<机械能>等)。 (2)负载(耗能元件):使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。将电能转化成其他形式的能量。 (3) 控制元件:控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。起着接通、断开、保护、测量的作用。 (4) 联接导线:连接电源和负载的导体,为电能提供通路并传输电能。将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 3、电路的状态 (1) 通路(闭路):电源与负载接通,电路中有电流通过,电气设备或元器件获得一定的电压和电功率,进行能量转换。根据负载的情况,又分为满载、轻载、过载三种情况。(图1-1-2a) (2) 短路(捷路):电源两端的导线直接相连接,输出电流过大对电源来说属 于严重过载,如没有保护措施,电源或电器会被烧毁或发生火灾,所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置,以避免发生短路时出现不良后果。(图1-1-2b) (3) 开路(断路):电路中没有电流通过,又称为空载状态。(图1-1-2c) 图1-1-2 电路状态 二、电路模型(电路图) 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型,也叫做实 际电路的电路原理图,用规定的符号表示电路连接情况的图称为

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