电路原理第十讲

电源电路

一、电源电路的功能和组成:

每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是 用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。

电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把 220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高， 所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分，见图 1 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。

二、整流电路

整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。

（ 1 ）半波整流

半波整流电路只需一个二极管，见图 2 （ a ）。在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电

（ 2 ）全波整流

全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈，见图 2 （ b ）。负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流，输出电压比半波整流电路高。

（ 3 ）全波桥式整流

用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器，见图

2 （ c ）。负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。

（ 4 ）倍压整流

用多个二极管和 电容器可以获得较高的直流电压。图 2 （ d ）是一个二倍压整流电路。当 U2 为负半周时 VD1 导通， C1 被充电， C1 上最高电压可接近

1.4U2 ；当 U2 正半周时 VD2 导通， C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电，使 C2 上电压接近 2.8U2 ，是 C1 上电压的 2 倍，所以叫倍压整流电路。

點算的奧秘：容斥原理基本公式

「容斥原理」(Principle of Inclusion and Exclusion)(亦作「排容原理」)是「點算組合學」中的一條重要原理。但凡略為複雜、包含多種限制條件的點算問題，都要用到這條原理。現在首先從一個點算問題說起。

例題1：設某班每名學生都要選修至少一種外語，其中選修英語的學生人數為25，選修法語的學生人數為18，選修德語的學生人數為20，同時選修英語和法語的學生人數為8，同時選修英語和德語的學生人數為13 ，同時選修法語和德語的學生人數為6，而同時選修上述三種外語的學生人數則為3，問該班共有多少名學生？

答1：我們可以把上述問題表達為下圖：

其中紅色、綠色和藍色圓圈分別代表選修英語、法語和德語的學生。根據三個圓圈之間的交叉關係，可把上圖分為七個區域，分別標以A至G七個字母。如果我們用這七個字母分別代表各字母所在區域的學生人數，那麼根據題意，我們有以下七條等式：(1) A+D+E+G = 25；(2) B+D+F+G = 18；(3) C+E+F+G = 20；(4) D+G

= 8； (5) E+G = 13；(6) F+G = 6；(7) G = 3。現在我們要求的是A+B+C+D+E+F+G。如何利用以上資料求得答案？

把頭三條等式加起來，我們得到A+B+C+2D+2E+2F+3G = 63。可是這結果包含了多餘的D、E、F和G，必須設法把多餘的部分減去。由於等式(4)－(6)各有一個D、E和F，若從上述結果減去這三條等式，便可以把多餘的D、E和 F減去，得A+B+C+D+E+F = 36。可是這麼一來，本來重覆重現的G卻變被完全減去了，所以最後還得把等式(7)加上去，得最終結果為A+B+C+D+E+F+G = 39，即該班共有39名學生。□

在以上例題中，給定的資料是三個集合的元素個數以及這些集合之間的交集的元素個數。在該題的解答中，我們交替加上及減去這些給定的資料。如果我們用S1、S2和S3分別代表選修英語、法語和德語學生的集合，那麼我們要求的答案就是|S1 ∪ S2 ∪ S3|，而該題的解答則可以重新表達為 |S1 ∪ S2 ∪ S3| = (|S1| + |S2| + |S3|) − (|S1 ∩ S2| + |S1 ∩ S3| + |S2 ∩

第十讲 等效电路和电路计算

湖南郴州市湘南中学 陈礼生

一、知识点击

1．稳恒电流 电动势

大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流。稳恒电流必须是闭合的，正电荷在电场力的作用下从高电势处移到低电势处，而一非静电力把正电荷从低电势处搬运到高电势处，提供非静电力的装置称为电源．电源内的非静电力克服电源内静电力作用，把流到负极的正电荷从负极移到正极．若正电荷q受到非静电力kfur，则电源内有非静电场，非静电场的强度kEur也类似电场强度的定义：kkfEqurur

将非静电场把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时所做的功定义为电源的电动势，即kEluruur

2．恒定电流的基本规律和等效电源定理

⑴欧姆定律：在恒定的条件下，通过一段导体的电流强度I与导体两端的电压U成正比，这就是一段电路的欧姆定律．写成等式：UIR，或U=IR。

⑵含源电路的欧姆定律：如图10一1所示含有电源的电路称为含源电路．含源电路的欧姆定律就是找出电路中两点间电压与电流的关系．常用“数电压”的方法．即从一点出发，沿一方向，把电势的升降累加起来得到另一点的电势，从而得到两点间的电压．设电流从a流向b，则有

1122abUIrIRIrU

a、b两点间电压为

1212abUUIrIRIr

写成一般形式

abiiiUU（IR）

⑶闭合回路的欧姆定律：对于图10一1可把a、b两点连起来形成一闭合回路，则0abUU，即12120IrIRIr，1212IrrR，写成一般形式：iiIR ⑷等效电源定理：只有电动势而无内阻的理想电源称为稳压源，通常的实际电源相当于恒压源和一内阻的串联．若有一理想电源，不管外电路电阻如何变化，总是提供一个不变的电流I0，则这种理想电源称为恒流源．通常的实际电源，相当于恒流源与一定内阻的并联．

2012初三物理中考复习专用题

第十三章 电路初探

1．（徐州）在手电筒电路中，提供电能的是（ ）

A．电池 B．灯泡 C．导线 D．开关

2．（牡丹江）如图所示，电路连接正确的是（ ）

3．（襄阳）如图所示电路中，属于串联电路的是（ ）

4．（自贡）如图所示的电路，闭合开关S1和S2后，下列分析正确的是（ ）

A．小灯泡亮，电铃响

B．小灯泡亮、电铃不响

C．小灯泡不亮、电铃响

D．小灯泡不亮、电铃不响

5．（重庆）在如图所示的电路中，闭合开关后两盏灯都可能发光的是( )

A．只闭合开关S1

B．只闭合开关S2

C．只闭合开关S1、S2

D．开关S1、S2、S3都闭合

6．（广东）如图所示，要使灯泡L1和L2组成并联电路，应（ ）

A．只闭合S2

B．只闭合S3

C．只闭合S1和S3

D．只闭合S2和S

7．（绍兴）下列四个电路中，电流表能测量通过灯L1电流的是（ ）

8．（广安）把两种不同的金属片插入柠檬，制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如图所示，下列说法中正确的是（ ） 2012初三物理中考复习专用题

A．水果电池把化学能转化为电能

B．水果电池把电能转化为化学能

C．水果电池把内能转化为电能

D．金属片B是水果电池的正极

9．（南京）在探究电路的电压规律实验时用了下图中的某个电路，已知R1=R2＜R3，电压表V1、V2和V3的读数分别为1.0V、1.5V和2.5V．实验时的电路图应是（ ）

10．（广安）如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电 压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（ ）