小学生电路实验(电路)

1.电路基础知识

电路基础知识的应用 ──电路工作状态分析 河南省平顶山市卫东区田选学校 范俊奇 电路的基础知识包括，电路的组成，电路的状态，电路的连接关系等，是我们分析电路工作状态的基础。

只有能看懂电路，会正确判断电路的连接方式，才能进一步对电路进行分析和计算。 一、电路分析的基础知识 1.电路的组成 一个正确的电路应该有下列基本组成部分组成。

电源、用电器、开关和导线。电源起着把其他形式的能量转化为电能并提供电能的作用；导线起着连接电路元件和把电能输送给用电器的作用；开关控制电能的输送（电流的通断）；用电器将电能转化为其他形式的能量。

如果一个电路缺少了这四个基本组成部分中的一部分，这个电路就不能工作或错误或存在危险（短路）。 2.电路的三种状态 （1）通路：接通的电路。

特征：电路中有电流而且用电器正常工作。（2）开路：断开的电路。

特征：电路中无电流，用电器不能工作。（3）短路：定义：电源两端或用电器两端直接用导线连接起来（电流不经过用电器）。

特征：电源短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。并联电路中，一旦一个支路发生短路，整个电路就短路了。

开路和通路是电路的常见状态，比如，电灯的亮和灭。而短路是错误的危险状态，是绝对应该避免的。

3.串联电路中的局部短路 在串联电路中，由于某种原因或实际需要，使电路中的某个用电器发生短路，而其它用电器仍然工作的电路。如图所示电路中，当开关S闭合时，L1发生短路，L2仍有电流通过，可以发光。

4.电路的连接方式 电路的串联和并联是初中阶段必须掌握的电学知识，是进行电路分析和计算的基础。 （1）电路连接方式的比较。

串 联 并 联 定 义 把元件首尾相连逐个顺次连接起来的电路 把元件首首尾尾并列的连接起来的电路 结构特征 电路中只有一条电流路径，没有分支。 电路中有分支（有分开的点和会合的点），电流路径至少有两条， 工作特征 各用电器相互影响，一处段开所有用电器都停止工作。

各支路中的用电器独立工作，互不影响。 开 关 作 用 控制整个电路 干路中的开关控制整个电路。

支路中的开关控制该支路。 电路图 实 例 装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中各用电器、各盏路灯 （2）判断电路串联、并联的常用方法。

基于初中阶段的学习要求，仅介绍以下常用的判断方法，在实践中可选择适合自己的方法熟练掌握。 ①定义法：将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”，电流流出端为“尾”。

观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首→首”、“尾→尾”相连，为并联。 ②结构特征分析法：在有电路图或实物连接图的情况下，识别电路时，可沿着电流方向分析：电源正极→各用电器→电源负极。

若途中无节点（分叉点），电流沿着一条路径前进不分流，该电路中用电器是串联关系；若电路有节点，电流在某一处分开，在另一处又合在一起，这些用电器就是并联关系。 ③工作特征分析法：去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响仍然工作，则这两个用电器为并联。

在看不到电路图或电路实物图情况下（如路灯、家庭电路），可根据用电器的工作特征判断连接情况。 二、应用举例 1.(09济宁)如图1所示电路中，当开关S1、S2均闭合后，说法正确的是（ ） A.L1、L2都能发光 B.L1、L2都不能发光 C.Ll能发光，L2不能发光 D.Ll不能发光，L2能发光 分析：当S1断开，S2闭合时，L1、L2是并联连接关系；当S1闭合时，L1发生短路。

因为是并联电路，一处发生短路，整个电路就处于短路状态，所以，L1、L2都不能发光，B正确。 2.(09兰州)如图2所示，当开关S闭合时，两只小灯泡能同时发光的正确电路是（ ） 分析：在四个电路中，在A电路中，两盏电灯串联，开关S与一盏电灯并联，当开关闭合时，与开关并联的电灯就发生局部短路，所以，开关闭合后，只有一盏灯亮。

B电路中，是开关串联在电路中的串联电路，开关闭合后，电路是通路，所以，两盏串联的电灯都会发光，B正确。C电路中，没有电源，是一个电路基本组成部分都不完全的错误的电路。

D电路中，两盏灯并联，S闭合时，两灯都会发光，但一盏灯没有开关控制，它是不符合电路基本连接要求的。 3.(09成都)如图所示是一把既能吹冷风，又能吹热风的电吹风的简化电路，图中A是吹风机，B是电热丝。

将插头插入插座，若只闭合开关S1，电吹风吹出的是____风；若将开关S1、S2都闭合，电吹风吹出的是____风。（填“热”或“冷”） 分析：该装置中，吹风机和发热丝是并联连接关系，S1是干路开关，它一闭合，吹风机就开始工作，吹出冷风；只有当S1、S2同时闭合时，电热丝才能和吹风机同时工作，吹出热风。

所以，答案是：冷、热。 进一步分析：既然吹风机和发热丝是并联连接关系，为什么不给它们各安装一个开关分别控制呢？因为，电热丝是不能单独工作的。

若单独工作，产生的热量不能及时散发出去，吹风机的内部温度会很高，会烧坏吹风机的外壳，甚至带来危险。所以，这样设计，就可以避免电热丝的单独工作，使电吹风机既可以吹。

2.电路基础的学习

电路说起来范围广了，主要看你需要向哪个方面发展，或者说你准备要干哪一行.如果是普通电工的话，这个相对容易.你可以找<><>之类的专业书来先看一看.等入门了或者有点头绪论了，根据自己的需要再进行更深入的学习和实践.如果是单纯的电路基础的话，我记得本来就有一本书.名字就叫<>，好像是黄盛兰主编的.主要内容有电路的基本概念、电路的等效、电阻电路的分析方法、正弦交流电路、三相正弦交流电路、一阶暂态电路的分析、耦合电感电路和二端口网络。

（如果说你的物理底子有点薄的话，那建议你把中学物理再温习一下，学起来相对会容易一些.）如果是家电维修的话，那要学习和练手的东西就太多了，除非你只是想弄个小家电维修或什么，否则的话不但要学习理论而且实际动手更重要.理论方面除了上面说到的电路基础，还得学习更深的，比如<>，<>，这都是必须的.另外家电涉及的种类太多，所以像电工，钳工，综合布线这些统统都得要学.而且还得在实际的操作中积累大量的经验.不过也别太头大，现在的家电电路集成度都非常高，所以大部分都是直接换，相对来说要好搞一些.再者，只要多学多问多动手动脑，也就没什么了.至于书除了前面说的，你还可以看看<>之类的，各书店和网购都有.再其它的，你可以根据自己的想法和需要选择学习的方向.这些你可以在网上搜一搜或者到相关的论坛去看一看，这样的信息还是非常多的.关键是搞清楚自己想干什么，具体目的，这样才好有方向.最后祝你能成功。

3.电路基础知识

网孔电流法，对于一个闭环来讲，绕这个环一圈电压和为零，就有I1R1+I2R2+。。。=0

结点电流法，对于一个结点来讲，有流入的电流就有流出的电流，即电流矢量和为零。

就有I1+I2+。。。。=0 回答者： coolday186 | 五级 | 2011-3-23 22:08

你说的是基尔霍定律吧？基尔霍夫定律分基尔霍夫电压定律（KCL）和基尔霍夫电流定律（KVL）两个，用他求电路中支路的电流的时候，要利用网孔结合KCL定律列电压方程，再利用结点结合KVL列电流方程，组成方程组求解

一个网孔就是一个回路，任瞬时在这个回路中先人为的规定一个绕行方向，回路中所有元件的端电压代数和为零（电压方向与绕行方向相同取正，反之取负），一个节点嘛，一般是指三叉及三叉以上的线路交点，任瞬时流入这个交点的电和流出这个交点的电流代数和为零，如是你规点流入电流为正，那么流出的就为负，节点也可以是一部分电路（假想用一个球面包住这部分电路成为一个节点） 回答者： sf133510 | 二级 | 2011-3-23 22:23

以假想网孔电流作变量列写和网孔个数相同的KVL方程， 联立求解求出网孔电流，进而通过网孔电流与支路电流的关系再求出支路电流，或者期望再求出其它电路变量，这就是网孔电流法。对于含有理想电流源，在不能将其转移成某个网孔电流时，可采取设其两端电压，来增加变量，进而增加方程。对于含有受控源的电路，其分析方法和步骤与只含独立源电路的分析完全相同，只是要将受控变量用待求的网孔电流变量表示作为辅助方程。此法优点：同一电路所需方程数目较支路电流法少，列写方程的规律易于掌握。缺点是不直观，有的网孔电流不能用电流表测试。

以独立节点的电位作为变量依KCL（连同欧姆定律）列写节点电位方程，求解出节点电位，进而求得各支路电流或欲求的其它电路变量，这就是节点电位法。此法优点是所需方程个数少于支路电流法，特别是节点少而支路多的电路用此法尤显方便，列写方程的规律易于掌握。 缺点是对于一般给出的电阻参数、电压源形式的电路求解方程工作量较大。

4.电学基础知识

电学知识总结 一， 电路 电流的形成：电荷的定向移动形成电流.（任何电荷的定向移动都会形成电流）. 电流的方向：从电源正极流向负极. 电源：能提供持续电流（或电压）的装置. 电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为电能. 有持续电流的条件：必须有电源和电路闭合. 导体：容易导电的物体叫导体.如：金属，人体，大地，盐水溶液等. 绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体.如：玻璃，陶瓷，塑料，油，纯水等. 电路组成：由电源，导线，开关和用电器组成. 路有三种状态：（1）通路：接通的电路叫通路；（2）开路：断开的电路叫开路；（3）短路：直接把导线接在电源两极上的电路叫短路. 电路图：用符号表示电路连接的图叫电路图. 串联：把元件逐个顺序连接起来，叫串联.（任意处断开，电流都会消失） 并联：把元件并列地连接起来，叫并联.（各个支路是互不影响的） 二， 电流 国际单位：安培（A）；常用：毫安（mA），微安（ A）,1安培=103毫安=106微安. 测量电流的仪表是：电流表，它的使用规则是：①电流表要串联在电路中；②电流要从"+"接线柱入，从"-"接线柱出；③被测电流不要超过电流表的量程；④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上. 实验室中常用的电流表有两个量程：①0~0.6安，每小格表示的电流值是0.02安；②0~3安，每小格表示的电流值是0.1安. 三， 电压 电压（U）：电压是使电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置. 国际单位：伏特（V）；常用：千伏（KV），毫伏（mV）.1千伏=103伏=106毫伏. 测量电压的仪表是：电压表，使用规则：①电压表要并联在电路中；②电流要从"+"接线柱入，从"-"接线柱出；③被测电压不要超过电压表的量程； 实验室常用电压表有两个量程：①0~3伏，每小格表示的电压值是0.1伏； ②0~15伏，每小格表示的电压值是0.5伏. 熟记的电压值：①1节干电池的电压1.5伏；②1节铅蓄电池电压是2伏；③家庭照明电压为220伏；④安全电压是：不高于36伏；⑤工业电压380伏. 四， 电阻 电阻（R）：表示导体对电流的阻碍作用.（导体如果对电流的阻碍作用越大，那么电阻就越大，而通过导体的电流就越小）. 国际单位：欧姆（Ω）；常用：兆欧（MΩ），千欧（KΩ）；1兆欧=103千欧； 1千欧=103欧. 决定电阻大小的因素：材料，长度，横截面积和温度（R与它的U和I无关）. 滑动变阻器： 原理：改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的. 作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压. 铭牌：如一个滑动变阻器标有"50Ω2A"表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A. 正确使用：a，应串联在电路中使用；b，接线要"一上一下"；c，通电前应把阻值调至最大的地方. 五， 欧姆定律 欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比. 公式： 式中单位：I→安（A）;U→伏（V）;R→欧（Ω）. 公式的理解：①公式中的I,U和R必须是在同一段电路中；②I,U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；③计算时单位要统一. 欧姆定律的应用： ①同一电阻的阻值不变，与电流和电压无关，其电流随电压增大而增大.（R=U/I） ②当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小.（I=U/R） ③当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大.（U=IR） 电阻的串联有以下几个特点：（指R1,R2串联，串得越多，电阻越大） ①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） ②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） ③ 电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个等值电阻串联，则有R总=nR ④ 分压作用：=；计算U1,U2，可用：； ⑤ 比例关系：电流：I1:I2=1:1 (Q是热量) 电阻的并联有以下几个特点：（指R1,R2并联，并得越多，电阻越小） ①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和） ②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压） ③电阻：（总电阻的倒数等于各电阻的倒数和）如果n个等值电阻并联，则有R总=R ④分流作用：；计算I1,I2可用：； ⑤比例关系：电压：U1:U2=1:1 ,(Q是热量) 六， 电功和电功率 1. 电功（W）：电能转化成其他形式能的多少叫电功， 2.功的国际单位：焦耳.常用：度（千瓦时），1度=1千瓦时=3.6*106焦耳. 3.测量电功的工具：电能表 4.电功公式：W=Pt=UIt（式中单位W→焦（J）;U→伏（V）;I→安（A）;t→秒）. 利用W=UIt计算时注意：①式中的W.U.I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量.还有公式：=I2Rt 电功率（P）：表示电流做功的快慢.国际单位：瓦特（W）；常用：千瓦 公式：式中单位P→瓦（w）;W→焦；t→秒；U→伏（V）,I→安（A） 利用计算时单位要统一，①如果W用焦，t用秒，则P的单位是瓦；②如果W用千瓦时，t用小时，则P的单位是千瓦. 10.计算电功率还可用右公式：P=I2R和P=U2/R 11.额定电压（U0）：用电器正常工作的电压.另有：额定电流 12.额定功率（P0）：用电器在额定电压下的功率. 13.实际电压（U）：实际加在用电器两端的电压.另有：实际电流 14.实际功率（P）：用电器在实际电压。

5.学习模拟电路之前要会什么基础知识

学习模拟电路之前要掌握的基础知识有：电路基础，信号与系统，复变函数。

电路基础

1.电压电流

电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则 i>0，反之i<0。 电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u<0。

2.功率平衡一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。

3.全电路欧姆定律：U=E-RI

4.负载大小的意义：电路的电流越大，负载越大。电路的电阻越大，负载越小。

5.电路的断路与短路

电路的断路处：I=0,U≠0 电路的短路处：U=0,I≠0 。

基尔霍夫定律 ：

1.几个概念：支路：是电路的一个分支。结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。回路：由支路构成的闭合路径称为回路。网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。

2.基尔霍夫电流定律：

(1)定义：任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。或者说：流入的电流等于流出的电流。

(2)表达式：i进总和=0 或： i进=i出

(3)可以推广到一个闭合面。

3.基尔霍夫电压定律

定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。或者说：在一个闭合的回路中，电压的代数和为零。或者说：在一个闭合的回路中，电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。

电位的概念

(1)定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。

(2)规定参考点的电位为零。称为接地。

(3)电压用符号U表示，电位用符号V表示

(4)两点间的电压等于两点的电位的差 。

(5)注意电源的简化画法。

信号与系统

信号与系统是大学本科层次的专业课，它的先修和基础课为高等数学、线性代数、概率论与数理统计、随机过程、矩阵论、电路分析基础、模拟电子线路、数学物理方程、高频电子线路、复变函数、大学物理。

学生应熟练地掌握本课程所讲述的基本概念、基本理论和基本分析方法，并利用这些经典理论分析、解释和计算信号、系统及其相互之间约束关系的问题。

复变函数

以复数作为自变量和因变量的函数就叫做复变函数 [1] ，而与之相关的理论就是复变函数论。解析函数是复变函数中一类具有解析性质的函数，复变函数论主要就是研究复数域上的解析函数，因此通常也称复变函数论为解析函数论。