电工电子技术基础与应用5(欧姆定律)

电路中的基本物理量——欧姆定律

2、能力目标：通过本部分的学习，使学生能用全电路欧姆定律分析电路的三种工作状态。

全电路欧姆定律

教学方法

与手段

多媒体、讲授法

课    型

授课时间

专   业

17铁机

体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，其公式为

二、全电路欧姆定律

三、电路的三种状态

1.通路

2.断路

3.短路

师生问好，出勤

二、复习与导入

1、电流、电压、电阻的单位是什么？

2、电阻定律公式？

3、万用表的使用方法？

三、新授

（一）、部分电路欧姆定律

欧姆定律的内容是：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，其公式为

实际上，以上定律中所涉及的这段电路并不包括电源。这种只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路 。这一定律应称为部分电路欧姆定律。

如果以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻的U/I 关系曲线，称为伏安特性曲线。伏安特性曲线是直线的电阻元件，称为线性电阻，其电阻值可认为是不变的常数。不是直线的，则称为非线性电阻。

（二）、全电路欧姆定律

与部分电路相对应,含有电源的闭合电路称为全电路 。电源内部的电路称为内电路，如发电机的线圈、电池内的溶液等。电源内部的电阻称为内电阻，简称内阻。电源外部的电路称为外电路，外电路中的电阻称为外电阻。

全电路欧姆定律的内容是：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的总电阻(内电阻与外电阻之和)成反比，公式为

     由上式可得

式中U内为内电路的电压降，U外为外电路的电压降，也是电源两端的电压。这样，全电路欧姆定律又可表述为：在一个闭合回路中，电源电动势等于外电路电压降与内电路电压降之和。

在一个闭合回路中，电源电动势发出的功率，等于负载电阻消耗的功率和电源内阻消耗的功率之和。这种关系称为电路中的功率平衡。

（三）、电路的三种状态

由全电路欧姆定律可知,电源端电压U 与电源电动势E 的关系为

当电源电动势E 和内阻r 一定时,电源端电压U 将随负载电流I 的变化而变化。

电源端电压随负载电流变化的关系特性称为电源的外特性,其关系特性曲线称为电源的外特性曲线。

1.通路

开关SA 接到位置1时,电路处于通路状态。电流从电源的正极沿着导线经过负载最终回到电源的负极,电流形成闭合路径,所以也称闭路。这是电路的正常工作状态。

电路的三种状态

电路中电流为

端电压与输出电流的关系为

当电源电动势和内阻一定时,端电压随输出电流的增大而下降。通常把通过大电流的负载称为大负载,把通过小电流的负载称为小负载。

2.开路(断路) 

开关SA 接到位置2时,电路处于开路状态,相当于负载电阻R→∞或电路中某处连接导线断开。此时电路中电流为零,内阻压降也为零,U 外=E-Ir =E,即电源的开路电压等于电源的电动势。

3.短路

开关SA 接到位置3时,相当于电源两极被导线直接相连,电路处于短路状态。电路中短路电流I短=E/r。由于电源内阻一般都很小,所以短路电流极大。此时电源对外输出电压U =E-I短r=0。

电源短路是严重的故障状态,必须避免发生。

四、巩固练习

1、电路的三种状态？

2、欧姆定律的内容？

五、布置作业

1、电路的三种状态？

2、欧姆定律的内容？

提问法

学

反

思