第4章　直 流 电 路 　（讲义）.pptVIP

4.2　串联电路和并联电路 4.2.2　并联电路 精选例题 例4-3：一个内阻RA=1 00 Ω，满偏电流IA=100μA的电流表要改装成量程为1A的电流表，需要并联多大的分流电阻？ 图4-7 分析：根据题意可画出电路，如图4-7所示。 4.2　串联电路和并联电路 4.2.2　并联电路 精选例题 解：根据并联电路分流作用的特点可知，分流电阻需要分担的电流为 IR=I-IA = 1-0.000 1 = 0.999 9（A） 因分流电阻两端的电压与电流表两端的电压相等，所以 UR=UA=IA RA=0.000 1×1 000=0.1（V） 则由欧姆定律可得 　 即要把该电流表的量程扩大到1A，应并联0.1Ω的电阻。 4.2　串联电路和并联电路 4.2.2　并联电路 家庭中的电器一般都是通过插座并联入家庭主电路当中的，如图4-8所示。 图4-8 4.2　串联电路和并联电路 1．已知由两个电阻串联组成的电路两端的电压是100V，其中一个电阻的电阻值是80Ω，它两端的电压是40V，求另一个电阻的电阻值。 2．有一只微安电流表，表头内阻Rg=1 000Ω，满偏电流Ig=100μA。要把它改装成量程是3V的电压表，应串联多大的电阻？ 3．把阻值为5Ω、5Ω、10Ω的三个电阻任意连接，得到的等效电阻的阻值（　　）。 A．在5 Ω和10 Ω之间　 B．在2 Ω和20 Ω之间 C．小于2 Ω　 D．大于20 Ω 练习4.2 4.3　电功　电功率 4.3.1　电功 导体内的电荷在电场力的作用下发生定向移动，因此电场力做了功。这个功称为电流做的功，简称电功。如果导体两端的电压为U，通过导体的电流为I，通电时间为t，则电流做的功为： W=UIt 即电流流过一段电路时所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间三者的乘积。 4.3　电功　电功率 4.3.1　电功 图4-9所示为日常生活中的1度电的使用情况。 图4-9 4.3　电功　电功率 　4.3.2　电功率 电流所做的功W与完成这些功所用时间t的比值称为电功率，通常用P表示。其表达式为： 在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦（W）。1 W=1 J/s=1 V·A 将W=UIt代入电功率的表达式可得：P=UI 上式表明，一段电路上的电功率等于这段电路两端的电压和电路中的电流的乘积。 4.3　电功　电功率 　　4.3.3　焦耳定律 实验得出这样的结论：电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间三者的乘积。这就是焦耳定律，用公式表示为： 式中，Q表示热量，单位是J；I表示电流强度，单位是A；R表示电阻，单位是Ω；t表示时间，单位是s。 4.3　电功　电功率 　　4.3.3　焦耳定律 如果电路中只含有电阻，即为纯电阻电路，根据欧姆定律可得： 在这种情况下，电流所做的功UIt与产生的热量I2Rt是相等的，电能完全转化为电路的热力学能。这时，计算电功也可以用下面的公式： 4.3　电功　电功率 　　4.3.3　焦耳定律 高 压 输 电 在输电线路中，焦耳热损耗与电流的平方成正比，所以远距离输电时，需要用电力变压器把电压升高以减小电流，从而可降低焦耳热损耗。通常根据输电距离的远近可将电压升到10kV、35kV、110kV、220kV等，经高压线传送到用电地区后，再用降压变压器把电压降到几百伏，以保证用电安全。　 课堂阅读 4.3　电功　电功率 练习4.3 1．在用电器功率为2.4kW、电源电压为220 V的电路中，能不能选用熔断电流为10A 的保险丝？ 2．额定电压为220V，额定功率分别为40 W、60W、100W的灯泡，其电阻各是多少？ 3.一台额定电压为220V、电阻为24.2Ω的电热水器，在正常工作时，它的电功率有多大？工作0.5h所产生的热量是多少？　 4.4　全电路欧姆定律 　　4.4.1　电源电动势 不接用电器时，电源两极间的电压就等于电源的电动势，用符号E 表示，国际单位制中的单位是伏（V）。例如，干电池的电动势为1.5V，铅蓄电池的电动势为2V，大型发电机的电动势可达几十千伏。电动势仅由电源本身的性质决定，与外电路的情况无