《電工基礎(chǔ)》教案

《電工基礎(chǔ)》[教案]技術(shù)職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校電工基礎(chǔ)教案

第二章直流電路分析方法概述本章教學(xué)目的及基本要求：1了解電阻串聯(lián)和并聯(lián)的計(jì)算，把握電阻混聯(lián)的分析和等效變換；2了解電壓源與電流源的等效變換的特點(diǎn)，把握其等效變換的方法；3了解支路電流法和疊加定理求解電路的步驟，把握其計(jì)算分析方法；4了解戴XX定理求解電路的步驟，把握其計(jì)算分析方法；本章教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：1電阻混聯(lián)的等效變換；2電壓源與電流源的等效變換；3戴XX定理的分析計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：1電壓源與電流源的等效變換2戴XX定理的分析計(jì)算本章教學(xué)內(nèi)容的深化和拓寬：1電阻的識別；2諾定定理。本章教學(xué)方法、方式：講授啟發(fā)爭論本章主要參考資料：1秦XX主編：電工學(xué)簡明教程(第2版)高等訓(xùn)練出版社.2021.12趙XX主編：汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社.2021.93高XX主編：汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社.2021.10技術(shù)職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校電工基礎(chǔ)單元教案首頁年10月6日第5周課題：2-1電阻的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)及等效變換課次：32-2電壓源與電流源及其等效變換教學(xué)方法：講授、爭論、啟發(fā)教具：多媒體教學(xué)目的：1了解電阻串聯(lián)、并聯(lián)的等效電路的特點(diǎn)，把握其各自的計(jì)算；2把握電阻混聯(lián)的等效變換與計(jì)算方法；3了解電壓源與電流源的符號與特點(diǎn)，把握其兩種電源模型的等效變換。教學(xué)重點(diǎn)：1電阻混聯(lián)的等效變換與計(jì)算2電壓源與電流源兩種電源模型的等效變換教學(xué)難點(diǎn)：電壓源與電流源兩種電源模型的等效變換教學(xué)過程時(shí)間安排作業(yè)分析5分鐘講授新課75分鐘鞏固小結(jié)3分鐘課后練習(xí)7分鐘課后記：教學(xué)過程設(shè)計(jì)針對上次布置的作業(yè)同學(xué)們中消失的共性錯(cuò)誤問題進(jìn)行分析。

一、電阻的串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)及等效變換1.電阻的串聯(lián)幾個(gè)電阻依次首尾相聯(lián)，并且在這些電阻中通過同一電流，則這樣的聯(lián)接方法就稱為電阻的串聯(lián)。串聯(lián)電路的特點(diǎn)是：(1)電流到處相等。(2)總電壓等于各段分電壓之和。(3)總電阻等于串聯(lián)電路中各個(gè)電阻之和。(4)串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓與該阻值成正比。(5)串聯(lián)電路中各電阻消耗的功率與該阻值成正比。2.電阻的并聯(lián)幾個(gè)電阻的兩端都分別接在一起，在同一個(gè)電源電壓作用下它們的端電壓都相同，這種方式稱為并聯(lián)。并聯(lián)電路的特點(diǎn)是：(1)并聯(lián)各電阻兩端的電壓均相等。(2)總電流等于流經(jīng)各電阻電流之和。(3)總電阻的倒數(shù)等于并聯(lián)電路中各個(gè)電阻倒數(shù)的和。(4)并聯(lián)電路中任一電阻中的電流與該阻值成反比。(5)并聯(lián)電路中各個(gè)電阻汲取的功率與該阻值成反比。3.電阻的混聯(lián)既有電阻的串聯(lián)又有電阻的并聯(lián)的連接稱為電阻的混聯(lián)。分析混聯(lián)電路時(shí)可以應(yīng)用電阻的串聯(lián)、并聯(lián)特點(diǎn)逐步求解。13例2-1(略，詳見教材)

二、電壓源與電流源及其等效變換1.電壓源(1)抱負(fù)的電壓源恒壓源一個(gè)電源沒有內(nèi)阻，其端電壓與負(fù)載電流的變化無關(guān)，為常數(shù)，則這個(gè)電源稱為抱負(fù)的電壓源，用Us表示，它是一條與I軸平行的直線。電壓源中電流的實(shí)際方向可以從電影的高電位流向低電位，也可以從低電位流向高電位。前者電壓源汲取功率，后者電壓源釋放功率。通常用的穩(wěn)壓電源、發(fā)電機(jī)可視為抱負(fù)的電壓源。(2)實(shí)際電壓源實(shí)際的電源都不會是抱負(fù)的，總是有肯定的內(nèi)阻，因此，在電路分析時(shí)，對電源可以用一個(gè)抱負(fù)的電壓源與內(nèi)阻相串聯(lián)的電路模型電壓源來替代。2.電流源(1)抱負(fù)電流源恒流源當(dāng)一個(gè)電源的內(nèi)阻為無窮大，其輸出電流與負(fù)載的變化無關(guān)，為常數(shù)，則這個(gè)電源稱為抱負(fù)電流源，用Is表示。其外特性曲線是一條與縱軸U平行的直線。常用的光電池與一些電子器件構(gòu)成的穩(wěn)流器，可以認(rèn)為是抱負(fù)的電流源。(2)電流源抱負(fù)電流源實(shí)際上是不存在。對于一個(gè)實(shí)際的電源，也可以用一個(gè)抱負(fù)的電流源與內(nèi)阻并聯(lián)的電路模型電流源來替代。3.電源模型的連接(1)n個(gè)電壓源串聯(lián)可用一個(gè)電壓源等效代替，其等效電壓源為各個(gè)電壓源電壓代數(shù)和。若n個(gè)電壓源并聯(lián)，則并聯(lián)的各個(gè)電壓源電壓必需相等，否則不能并聯(lián)。(2)n個(gè)電流源并聯(lián)可用一個(gè)電流源等效代替，其等效電流源為各個(gè)電流源電流代數(shù)和。若n個(gè)電流源串聯(lián)，則串聯(lián)的各個(gè)電流源電流必需相等，否則不能串聯(lián)。4.兩種電源模型的等效變換電壓源與電阻串聯(lián)的電路等效變換為電流源與電阻并聯(lián)的電路時(shí)有，IS=。反之電流源與電阻并聯(lián)的電路等效變換為電壓源與電阻串聯(lián)的電路時(shí)有US=ISR0。在等效變換時(shí)還需留意：(1)電流源電流的參考方向在電壓源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。(2)抱負(fù)電壓源的短路電流IS為無窮大，抱負(fù)電流源的開路電壓U0為無窮大.因而，抱負(fù)電壓源與抱負(fù)電流源之間不能等效互換。(3)與電壓源并聯(lián)的元件并不影響電壓源的電壓，對外電路，它可等效為一個(gè)抱負(fù)電壓源。但等效后電壓源的電流并不等于變換前電壓源的電流。(4)與電流源串聯(lián)的元件并不影響電流源的電流，對外電路，它可等效為一個(gè)抱負(fù)電流源。但等效后電流源的電壓并不等于變換前電流源的電壓。5.例題講解教材18例2-2，例2-3.(略)1電阻串聯(lián)與并聯(lián)的特點(diǎn)2電流源與電壓源等效變換的特點(diǎn)及留意事項(xiàng)教材2312；244技術(shù)職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校電工基礎(chǔ)單元教案首頁年10月13日第6周課題：2-3支路電流法和疊加定理課次：42-4戴XX定理教學(xué)方法：講授、爭論、啟發(fā)教具：多媒體教學(xué)目的：1了解支路電流法求解電路的步驟，把握支路電流法的計(jì)算方法；2了解疊加定理求解電路的步驟，把握疊加定理的計(jì)算方法；3了解戴XX求解電路的步驟，把握戴XX定理的計(jì)算方法教學(xué)重點(diǎn)：1支路電流法的計(jì)算；2疊加定理的計(jì)算方法3戴XX定理的計(jì)算方法教學(xué)難點(diǎn)：戴XX定理的計(jì)算方法教學(xué)過程時(shí)間安排復(fù)習(xí)舊課8分鐘講授新課70分鐘鞏固練習(xí)10分鐘作業(yè)布置2分鐘課后記：教學(xué)過程設(shè)計(jì)1電阻混聯(lián)等效變換2電壓源與電流源等效變換

一、支路電流法1.支路電流法求解電路的步驟(1)選取各支路電流的參考方向，以各支路電流為未知量。(2)如電路中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)、b條支路，按KCL列出(n-1)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程。(3)選取回路，并選定回路的繞行方向按KVL列出b-(n-1)個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程。(4)聯(lián)立求解所列的方程組，即可計(jì)算出各支路電流。2.支路電流法應(yīng)用舉例教材19例2-420例2-5

二、疊加定理疊加定理是指幾個(gè)電源同時(shí)作用的線性電路中，任一支路的電流(或電壓)都等于電路中每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用下在此支路產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和。1.疊加定理求解電路的步驟(1)將幾個(gè)電源同時(shí)作用的電路分成每個(gè)電源單獨(dú)作用的分電路。(2)在分電路中標(biāo)注要求解的電流和電壓的參考方向，對每個(gè)分電路進(jìn)行分析，解出相應(yīng)的電流和電壓。(3)將分電路的電流和電壓進(jìn)行疊加。應(yīng)用疊加定理時(shí)應(yīng)留意：(1)疊加原理只適用線性電路。它只能用來分析和計(jì)算線性電路的電流和電壓。由于功率不是電流和電壓的一次函數(shù)，所以不能用疊加原理來計(jì)算電路的功率。(2)所謂某一電源單獨(dú)作用，就是假設(shè)其余電源除去(簡稱除源)。電壓源以短路線代替，電流源以開路代替。(3)在對電路中電流或電壓進(jìn)行疊加時(shí)，要留意各支路電壓或電流的參考方向。2.疊加定理應(yīng)用舉例教材20例2-621例2-7

三、戴XX定理戴XX定理是指任何一個(gè)有源線性二端網(wǎng)絡(luò)，對其外部電路而言，都可以用電壓源與電阻串聯(lián)的電路等效代替。電壓源的電壓等于有源線性二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，電阻等于有源線性二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部全部獨(dú)立源作用為零時(shí)(電壓源以短路代替，電流源以開路代替)的等效電阻。1.戴XX定理求解電路步驟(1)畫出把待求支路從電路中移去后的有源線性二端網(wǎng)絡(luò)。(2)求有源線性二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC。(3)求有源線性二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部全部獨(dú)立源作用為零時(shí)(電壓源以短路代替，電流源以開路代替)的等效電阻RO。(4)畫出戴XX等效電路，將待求支路連接起來，計(jì)算未知量。2.戴XX定理應(yīng)用舉例教材22例2-8例2-93.負(fù)載獲得最大功率的條件在測量、電子信息系統(tǒng)中，常常會遇到接在電源輸出端或接在有源二端網(wǎng)絡(luò)上的負(fù)載如何獲得最大功率的問題。依據(jù)戴XX定理，有源二端網(wǎng)絡(luò)可以簡化為電源與電阻的串聯(lián)電路來等效。如右圖，負(fù)載的電流及接受的功率分別為：I=UO+RL)依據(jù)可得出負(fù)載獲得最大功率的條件是：最大功率為負(fù)載獲得最大功率的條件稱為最大功率傳輸定理，工程上將電路滿意最大功率傳輸條件(RL=RO)稱為阻抗匹配。在信號傳輸過程中，假如負(fù)載電阻與信號源內(nèi)阻相差較大，常在負(fù)載與信號源之間接入阻抗變換器，如變壓器、射極輸出器等，以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，使負(fù)載從信號源獲得最大功率。教材2579T11教材233XXXX6131