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電流和電路范文1
本節教材是在學生初步了解了電路概念以及認識了串聯和并聯電路特點的基礎上進行教學的.本節是一節典型的實驗探究課.教材的編寫突出了學生的探究學習過程，整節課科學探究的技能要求比較明顯，在教學中占有相當分量.本節的內容具有很強的基礎性，無論從知識內容上還是從技能訓練上都是電學基礎，因此整節課應創造條件讓學生人人都能動手操作，在親自的動手操作中掌握電流表的使用，并且真正經歷探究的過程.
【學生現狀分析】
學生對本節內容有一定的感性基礎，生活中常常會聽到“電流”這個詞，但又認識得不夠明確，不具體.對于串聯電路和并聯電路中的電流特點容易受燈泡亮度的影響.
【總體設計思路】
本節課中電流的的概念不準備深入講解只需要學生了解電流有強弱之分.所以通過讓學生觀察燈泡亮度的變化、錄音機音量的變化、風扇轉動的變化，知道電流是有強弱的.關于電流表的讀數和使用，主要采用學生自學、動手實踐、總結的方式進行教學.在進行是串、并聯電路中的電流特點的這部分的教學時，通過給學生創設問題的情景，充分調動學生的積極性，讓學生親自經歷提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證的全過程，讓學生成為串、并聯電路中電流的規律的“發現者”.根據實驗現象“燈泡發光亮度不一樣”，提出問題，并做出合理的猜想.小組討論、交流實驗方案，不斷完善實驗計劃.得到最終的實驗方案后，學生合作完成實驗、收集數據.最后根據全班不同小組的實驗數據中總結出串、并聯電路電流的特點.
【教學目標】
1.知識與技能
（1）通過探究實驗，得出串、并聯電路中電流的規律，學習科學探究的方法；
（2）在實驗過程中，訓練學生連接電路、正確使用電流表的基本技能.
2.過程與方法
（1）經歷探究串聯和并聯電路電流特點的實驗操作過程，培養學生擬定簡單的科學探究計劃與實驗方案的能力和初步的信息處理能力.
（2）經歷學習電流表使用說明書的過程，提高學生自學的能力.
3.情感與價值觀
通過觀察、實驗及探究性學習活動，培養實事求是、尊重自然規律的科學態度，認識交流與合作的重要性，并感受成功的喜悅.
【教學重點與難點】
本節的主要物理知識蘊含于探究活動中，學生探究能力的增長、電流規律的得出及掌握電流表的使用都與探究過程密不可分，因此本節課的重點是會正確使用電流表和理解串、并聯電路中的電流關系.串、并聯電路的電流特點的實驗探究是本節教學的難點.
【教學用具】
電池組、兩個小燈泡、開關、電流表、導線若干.（說明：有的小組的兩個燈泡規格相同，有的小組的兩個燈泡規格不相同）
【教學過程】
一、電流
教師：上節課同學們學習了串聯和并聯電路，請你們來判斷一下這里的臺燈、錄音機、風扇是以什么方式連入電路的？
（給學生展示臺燈、錄音機、風扇）
學生：并聯.
教師：判斷的理由是什么呢？
學生：它們可以各自獨立工作，互不影響.臺燈不工作，錄音機、風扇可以照常工作.
教師：很好.那臺燈、錄音機、風扇可以工作，能說明什么？
學生：說明有電流通過.
教師：電流看不見、摸不著，我們就可以通過臺燈、錄音機、風扇的工作來感知電流的存在.
教師操作：調節臺燈的調光旋鈕，燈變亮；調節錄音機的音量旋鈕，聲音變大；調節風扇的轉速旋鈕，風扇轉快.
教師：燈變亮、聲音變大、風扇轉快，這些現象說明了什么？
學生：通過它們的電流變大了.
教師：很好.電流也是有強弱、大小之分的.物理學上就是用電流這個物理量來表示電流的強弱的.
教師：請大家自學課本53-54頁，完成學案相關內容.
學生自學課本.
電流的符號：
電流的單位：國際單位，其他單位.
單位換算：1 A=mA，1 mA=μA.
學生：電流的符號是I.
學生：單位是安培，還有毫安、微安.
教師：咱們再了解一下常用家用電器的電流值.
教師借助多媒體展示學生熟悉的家用電器的電流值：液晶顯示電子計算器約130 μA、30 W普通照明日光燈約130 mA、47 cm彩色電視機約200 mA、70 W家用電風扇約320 mA、家用電冰箱1.1～1.7 A、500 W家用電熨斗約2.3 A.
彩色電視機的電流約多少安呢？
學生：0.2 A.
（設計意圖：讓學生對電流的大小由感性的認識并熟悉電流的常用單位.）
二、電流表
教師：雖然我們可以通過同一燈泡的亮度、錄音機音量的大小、風扇轉動的快慢等一些直觀現象粗略判斷電流的大小，但要想準確知道電路中電流的大小，還是要使用專門的測量儀器的――電流表.（教師向學生展示電流表）
教師：你會使用電流表嗎？請你閱讀電流表的使用說明書，然后用電流表測量一下通過小燈泡的電流的大小（電路如圖1所示）.
學生自學電流表使用的說明書，兩人一小組進行實驗.
教師進行巡視，及時發現學生在使用電流表的過程中存在的問題.
教師：大家在用電流表測量小燈泡電流的過程中遇到過什么問題嗎？
學生：我們連好電路，閉合開關后發現指針往零刻線左邊偏轉了.
教師：誰能幫這個小組的同學解決一下這個問題啊？
學生：他們小組沒有讓電流從正接線柱流入，負接線柱流出，電流表正負極接反了.
教師：非常好，大家在連接電流表時一定要“正進負出”，如果接反了，就會出現指針反向偏轉的現象.
學生：我們小組的電流表一開始指針就沒指在零刻線上，這怎么辦??？
教師：遇到這種情況，在使用電流表前就需要先校零.
學生：我們小組閉合開關后，指針偏轉角度非常小？
教師：偏轉角度過小是什么原因造成的呢？
學生：他們小組肯定是用0～3 A的量程了，量程選大了.
教師：這就提醒大家，使用電流表時，一定要選擇合適的量程.
教師：電流表是比較精密的測量儀器，同學們在使用的過程中要按照使用說明書來進行操作.
（設計意圖：電流表使用的教學設計成讓學生先自學，然后親自使用電流表的方式，更符合學生的生活經驗，學生在不斷地摸索、嘗試中掌握了電流表的使用方法.糾錯的過程可以使學生對電流表的使用有更加深刻的認識.）
三、探究串、并聯電路電流的特點
1.情景設置、激智啟疑
學生活動：動動手，看誰的小燈最先亮.
教師：接下來同學們一起動動手讓你們桌上的兩盞小燈亮起來.這一大組的同學是串聯組，那邊一大組的就是并聯組，咱們比比看，串聯組中誰的兩盞小燈最先亮，并聯組中又是誰的兩盞小燈最先亮.
學生兩人一組利用器材連接電路.請小燈最先亮的小組展示.
學生：我們連接的是串聯電路.（操作：閉合開關，兩盞燈都亮了.兩盞燈炮一樣亮.）
學生：我們連接的是并聯電路.（操作：閉合開關，兩盞燈都亮了，兩盞燈炮一樣亮.）
教師：大家看，這組連接的串聯電路中的兩個燈泡亮度是一樣的，而這組連接的并聯電路中的兩個燈泡亮度也是一樣的.其它小組的兩盞燈的發光情況也都是這樣的嗎？
學生：我們小組不是.我們的是串聯電路，一個燈很亮，一個不太亮.（展示）
學生：我們連的是并聯電路，兩個燈的亮度也不一樣.
教師：不管是一樣亮還是不一樣亮，只要燈發光了就都說明有電流通過了.那你有沒有想過串聯電路和并聯電路中的電流會有什么樣的特點呢？下面請同學們進行有依據的大膽猜想.先小組討論有怎樣的猜想.
2.開放思想、大膽猜想
學生小組討論，發表自己的猜想.
教師：哪個小組能和大家分享一下你們的猜想??？對了，還要說出你們猜想的依據啊.
學生：我們小組覺得串聯電路電流處處相等.因為我們的串聯電路中燈泡一樣亮.
教師：嗯，串聯的燈泡一樣亮猜想電流相等.還有其它的想法嗎？
學生：我們的猜想是串聯電路電流從負極往正極越來越小.我們這樣想的依據是靠近負極的燈泡比較亮.
學生：我們的猜想和剛才小組正好相反，靠近正極的燈泡比較亮，所以我們認為串聯電路中電流從正極出發越來越小.
教師：這兩個小組也是根據自己小組燈泡的發光情況做出了相應的猜想.
學生：我們覺得串聯電路中電流從正極出發越來越小，因為我們感覺電流經過用電器后會消耗一些電流.
教師：并聯電路呢？
學生：我們覺得并聯電路兩條支路的電流相等，因為兩條支路上的燈泡亮度一樣亮.
教師：那并聯電路干路和各支路電流會有什么關系呢？
學生：我們猜并聯電路干路上的電流等于兩支路電流和.就像河流分流，支流的水加起來就是干流的量.
（教學說明：科學是從想象開始的，想象是科學的準備階段，沒有想象就沒有創造意向，便不能進行創造；只有想象和大膽的猜想才能產生假說；同時想象和猜想又能激勵創造.可見，猜想與假設在科學探究中是極其重要的.在這個環節中，教師要不斷鼓勵學生進行合理、大膽的猜想.）
3.設計方案、合作交流
教師：大家的猜想很多，但哪種猜想是正確的呢？我們要用實驗進行驗證.請同學們根據自己小組的猜想，畫出實驗所需的電路圖，選擇所需器材，設計實驗過程.
學生分小組討論.
教師：哪個小組來展示探究串聯電路電流特點的設計方案??？
學生投影電路圖簡單說出設計方案：把電流表分別串聯接入圖2電路中的A、B、C點，測量出A、B、C點的電流值進行比較，看猜想是否正確.
教師：好，那再請并聯組的同學展示一下并聯電路電流特點的設計方案.
學生投影電路圖簡單說出設計方案：用電流表分別測量出圖3中A、B、C三點的電流值，比較圖3中B、C兩點的電流值，看看支路電流有什么特點；比較三點電流，看干路和支路電流的特點.
教師：兩組的設計方案都展示完了，還有沒有需要改進完善的地方呢？請大家各抒己見，發表一下自己的看法.
學生：我認為在剛才兩個小組的設計中，他們各自只做了一組實驗，根據這一組數據就得結論的話，還不夠充分，偶然性太大了.
教師：說的很好，針對這個問題大家還有沒有很好的解決方案呢？
學生：可以更換電池，通過改變電源來得到多組數據.
學生：還可以更換兩個不同型號的燈泡重復他們剛才的實驗.
教師：想法都很好，這樣就可以得到多組數據，得到的結論也就更具有普遍性了.在課堂上，由于不同小組用的燈泡規格不同，我們采用小組交流的方法，來更快的得到結論.
（教學說明：在這個環節中，學生是當之無愧的主角.在生生互動的過程中，不斷完善實驗的方案.）
4.進行實驗、收集數據
教師：實驗方案有了，下面就請同學們按照自己設計的方案進行實驗，一定要如實地記錄實驗數據.
學生進行實驗.教師提醒學生實驗時要注意正確使用電流表，把實驗結果如實地記錄下來，填寫在表1的實驗記錄中，并把實驗中遇到的問題也記下來.教師巡視指導.
表1實驗次數A點的電流IAB點的電流IBC點的電流IC5.分析數據、得出結論
教師：由于時間關系，咱們的實驗先進行到這里.請同學關閉電源.很多組同學的實驗都完成得很好，完成串聯電流特點的小組能過來展示一下你們的實驗數據嗎？
學生投影數據說明結論：串聯電路中電流處處相等.
教師：你們小組的兩個燈泡亮度是什么樣的？
學生：一樣亮.
教師：串聯組中，兩個燈泡亮度不一樣的小組得到的結論是什么樣的？
學生：電流也是相等的.
教師：看來不管兩個燈泡的亮度是否相同，在串聯電路中電流是處處相等的.
教師：我們再來看看完成并聯電路電流特點的小組誰能展示一下？
學生投影數據說明結論：并聯電路中干路電流等于各支路電流之和.我們小組的兩個燈泡亮度不相同.
教師：并聯組中，兩個燈泡亮度一樣的小組得到什么樣的結論？
學生：和他們小組一樣，也是并聯電路中干路電流等于各支路電流之和.
教師：在并聯電路中，干路電流等于各支路電流之和.也與燈泡的亮度無關.
（設計意圖：在向全班展示實驗數據時，教師一定要多收集幾組數據.這樣不同的小組燈泡不一樣、電源不一樣，不僅實驗的準確性提高了、而且得出的結論更具普遍性.另一方面也更加強調了小組間交流協作的重要性和必要性.）
教師：這節課我們通過親自動手學會了電流表的使用，通過親自猜想、實驗設計、動手操作得到了串聯和并聯電路中電流的特點，收獲頗豐.下節課我們將運用串并聯電路電流的特點來解決一些電路中的問題，期待同學們有更精彩的表現.
電流和電路范文2
“物理課程標準”在科學探究能力目標中明確要求學生,會閱讀簡單儀器的說明書,能按書面說明操作,會使用簡單的儀器。電流表和電壓表是初中生學習物理必須會使用的簡單測量儀表。課程標準的具體要求是:會使用電流表和電壓表。這個要求,我的理解應該有兩層意思,一是要學生能正確使用電流表和電壓表進行測量和讀數;二是能使用電流表和電壓表探究電路。
我在教學過程中,針對學生能正確使用電壓表測量和讀數這一目標,按照電流表的教學,指導學生認真閱讀電壓表說明書,通過比較、分析總結出電壓表和電流表在使用規則上的異同,并在此基礎上引導學生把雙量程電流表使用的相關技能遷移到雙量程電壓表的使用上來,再提醒學生注意電流表是串聯在電路中,而電壓表必須并聯在待測電路的兩端。多數學生都能按這樣的要求聯結電路,進行實驗操作,達到課程目標的要求。但對于用電壓表探究電路這一教學目標,學生認識總是模棱兩可,由其在課后的練習中,常常出現用電壓表檢測電路時,學生不知道電路故障與電壓表是什么關系,造成判斷混亂,錯誤層出不窮。這樣的問題在教學過程中,因為課時和學生知識的限制,糾正的困難也較大。那么進入復習后,讓學生用電壓表探究電路,即為學生進一步學習奠定好知識基礎,也要讓學生走入社會后在日常生活中使用各種家用電器有一定的啟示,提高學生的綜合素質,發展學生的探究精神和實踐能力都有作用。
用電流表和電壓表檢測電路,即是初中物理學科的知識,也是學生動手操作能力的具體運用。如下圖是某實驗小組測小燈泡電功率的電路圖,該小組按圖連接好電路后,閉合開關,電流表有示數,但小燈泡不發光,電壓表也無示數。這是學生分組實驗中常出現的一種故障,該電路電流表有示數,說明電路是通路;電壓表無示數,表明電壓表所測的小燈泡有故障。是什么故障呢?電路故障,無非就是斷路和短路兩種,電流表有示數,表明不可能是斷路,只有小燈泡短路這種情況了。這樣講后,看是問題解決了,可實際還存在許多學生不清楚的問題。如就在該電路中,當學生排除了短路故障后,發現電壓表有示數了,而電流表又無示數,小燈泡仍然不發光。這時再給學生講,電流表無電流,說明電路是斷路,電壓表有示數,表明故障還是出在了電壓表所測的小燈泡上,這時的故障就不是短路,而是斷路了。細心的學生還會發現,這時電壓表的示數幾乎等于電源的電壓,滑動變阻器與小燈泡串聯,滑動變阻器怎么沒有分壓呢?要讓學生理解電壓表檢測電路,可從以下的幾個電路圖來說明。
如圖1電壓表直接與電源的正、負極相接,測量的是電源電壓。
如圖2電壓表與小燈泡兩端相接,即是測量小燈L兩端的電壓,又是測量的電源電壓。實際上也可以看成電壓表直接與電源的正、負極相接。
如圖3電壓表只是測量小燈泡L1兩端的電壓。因為電壓表與L1兩端相接,L2起了分壓作用。
U1=U總-U2。
若將圖3中的L1改為開關S1,電路如圖4所示。當開關S1閉合時,電壓表無示數,因為:S1無電阻即:R1=0
由:U1=I總×R1=I總×0=0伏。
所以電壓表無示數。
當開關S1斷開時,電路是斷路,電路中沒有電流,燈泡L2相當導線不分壓,相當于把電源正、負極與電壓表正、負極直接相連接,類似于圖1的電路。所以電壓表測量的是電源電壓。也可以這樣理解:電路是斷路,I總=0,則U2=0伏,U1=U總-U2=U總-0=U總。
在教學過程中,結合電路圖再連接實物,一邊演示,一邊講述學生就比較容易理解了。
最后再給學生布置鞏固練習:如下圖電路中A、B、C、D為四個接線柱,閉合開關后,燈不亮,已確定是燈泡存在故障,在不充許拆開電路的情況下,請用一個電壓表或一個電流表對故障進行判斷。要求寫出選用電表、判斷方法、現象和結論。
參考文獻:
電流和電路范文3
關鍵詞 交流電源；直流電源；斷路器跳合閘
中圖分類號TM561 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）52-0027-02
目前，電廠和變電站大多采用直流電源對繼電器保護和斷路器的回路控制進行供電，因為直流電路具有數量多、分布廣等特點。電廠和變電站在工作運行時，常常會出現建筑施工或設備改造和工作同時進行的情況，一旦工作出現失誤，交流電源很有可能串入直流電源回路，導致斷路器跳合閘的現象產生?？紤]到直流電路有分布電容的存在，可能會有交流電源通過分布電容開啟繼電器的現象出現，這樣會使得多臺電路器都出現跳閘或者合閘，造成很嚴重的影響。本文列舉了一些地方電廠斷路器跳合閘的情況，并對跳合閘的原因進行了一些分析，提出了一些相關的建議。
1 斷路器跳合閘故障現象
1.1 陜西電廠35 kV斷路器跳閘故障
故障現象：斷路器跳閘，具體故障為：合閘接觸器線圈燒壞，故障結果：輸出斷路器跳閘、合閘電磁鐵和合閘機構損壞。
相關檢查：該裝置帶有10 kV真空斷路器電磁接觸器線圈，合閘時輸出0.4 A的電流，同時還有35 kV SF6斷路器彈簧儲能機構，合閘時線圈輸出2.2 A的電流。合閘線圈以及接觸器線圈將會長時間的帶有0.4A~2.2 A的電流，他們長時間的帶電，很容易被燒壞。
1.2 長沙電廠開關跳合閘故障
故障現象：啟備變斷路器開關跳開，1號機的斷路器開關合上，沒有搜索到保護信號。
設備故障前運行方式：1號機斷路器開關處于開啟狀態，一號線和二號線斷路器開關、母聯電路器開關以及其啟備變短路器開關都處于閉合狀態。
相關檢查：使用直流電源系統對1號機斷路器和啟備變斷路器進行回路電流的保護控制。而一號線和二號線斷路器使用220 kV升壓站直流電源系統進行回流電源的保護控制工作。經過調查發現，事故發生時，空預器正在進行工作，它的工作主要是將空預器的控制回路從220V的交流電源變成直流電源。經過初步認定發現，這次的事故是由于空預器工作時把交流電源串入直流電源回路引起的。
因為啟備變斷路器開關已經合上，所以只需要針對1號機斷路器進行研究實驗。從安全角度考慮，應該單獨使用一組蓄電池給一號機電路器進行供電。在試驗時，應將交流電源的火線經過調壓器輸出接到斷路器操作箱的負極，零線要接地，可以發現1號機斷路器操作箱上的繼電器和電壓切換箱上的繼電器開始活動。另外，還可以不經過調壓器，將交流電源的火線直接接到一號機電路器操作箱上的直流電源負極處，發現開關由原來的分開變成閉合，再次重復試驗，發現斷路器跳閘。
1.3 湘潭電廠500kV斷路器跳閘故障
故障現象：3臺電路器同時跳閘，開關站全部失壓，3號主變和3號機組廠用電，4號主變失電。
故障前運行方式：3號機未開機，4號機未投產，1號線和2號線負荷較小，機組部分按照常用負荷運行。故障產生之后，沒有任何保護動作信號，斷路器的保護記錄中有斷路器多次啟動和復歸的記錄，斷路器操作箱上第1、2兩組跳閘紅色信號燈都是亮著的?？傮w來說，故障時的電流和電壓沒有明顯的異常。值得注意的是，工作人員說曾經聽到3個斷路器操作箱中繼電器發出較高頻率的異常響聲。
相關檢查：3個斷路器同時跳閘，和正常的保護工作有偏離，嚴格的來講，沒有哪個保護工作能做到同時切斷三個斷路器，而從實際情況來看，機器并沒有保護動作的信號。人們對回路進行了具體的相關檢查，發現有一處出現了接線錯誤，也就是這一處錯誤，導致了主廠房中直流電源中串入了交流電源，出現了斷路器跳閘現象。
2 斷路器跳合閘原因分析
我們對交流電源串入直流電源回路導致斷路器跳閘的現象進行分析發現，通常情況下，合閘回路一般容易產生合閘線圈和合閘接觸器線圈的燒壞等故障，嚴重時，會產生合閘電磁鐵機構損壞以及輸出斷路器跳閘的現象。出現這些故障的原因主要有：斷路器的電流傳輸不夠靈活；電池電量不夠；斷路器中的儲能彈簧沒能完成儲能的工作；合閘保險沒有合上，或出現接觸不良和熔斷的現象；合閘電磁鐵和接觸器的故障；斷路器自身其他部件的故障等。
3 對電路器跳合閘現象的建議
交流電源串入直流電源回路，會引起繼電器的抖動，造成跳閘或合閘等較為嚴重的后果。我們必須采取適當的措施，來避免這些事故的發生。
3.1 采用大功率繼電器
根據國家對電網公司實行的一些政策，我們要對一些重要的電路應采取使用大功率，能夠強電啟動的繼電器。這里所說的繼電器，要求達到高于5W的動作功率，同時還要求有不小于10ms的動作時間。根據國家對電網公司制定的新的標準化設計規范，我們可以在電流回路中安裝大功率的重動繼電器，或者可以利用相關軟件對電路進行有效地安全防護。根據國家推行的對變壓器的保護措施可以看出，要求電壓器的動作速度不得小于10ms，這樣對變壓器有良好的保護作用。
從這些政策可以看出，它們都是以避免交流電源傳入直流電源回路為目的的，將這些政策落實到實際裝置的運行上，能夠很好的防止斷路器的跳合閘現象。
3.2 直流系統可以分段運行
為了盡可能的阻止交流電源串入直流電源回路中，避免一些裝置的異常工作行為，以及減少事故的發生，我們應該采用直流蓄電池組，并對負荷進行合理的分配，是各組承擔的負荷達到平衡。每個發電廠或電力公司的直流系統要做到獨立，對于多組直流系統要進行分段運行的方式。
3.3 采取安全措施
各發電廠或電力公司在對自身電力設備進行安裝或檢修工作的時候，必須主動地采用一些安全措施，有效地進行安全保護，從而避免直流電源回路中交流電源的串入現象。
3.4 使用錄波裝置
我們還應該鼓勵使用錄波裝置，把直流電源的電壓導入錄波裝置，再有交流電源的時候啟動該裝置，并在發現交流電源串入直流電源回路時，及時的發出警報，使其能夠很快的被處理，同時它也有利于事故后的分析工作的進行。
4 結論
電廠和變電站在工作時，往往會遇到交流電源串入直流電源回路，導致斷路器跳合閘的現象發生。我們應該及時的分析故障，并對其才去適當的措施，以減少事故的發生。
參考文獻
[1]趙永生，莊洪波.交流電源串入直流電源回路導致斷路器跳合閘原因分析[J].湖南電力，2010(1).
電流和電路范文4
關鍵詞：交流負載線； 放大電路； 圖解法； 耦合方式
中圖分類號：TN710-34文獻標識碼：A
文章編號：1004-373X(2011)01-0189-02
Characteristics About AC Load Line of Amplifying Circuit in Three Kinds of Coupled Ways
MU Ren
(College of Physics and Electronic Information, Inner Mongolia National University, Tongliao 028043, China)
Abstract： On analyzing alternating load line of common emitter amplifying circuit in three ways such as resistor-capacitor coupling, transformer coupling and direct coupling, the same form of amplifying circuit's alternating load line and the common form of common emitter amplifying circuit's alternating load line are studied. The similarities and differences of the amplifying circuit's alternating load line, and the relation between the equations of alternating load line and direct load line are explored in these three kinds of coupled ways.
Keywords： alternating load line; amplifying circuit; graphical method; coupling ways
0 引 言
圖解法在用于放大電路分析時，由于其形象直觀而常用于放大電路靜態工作點及波形失真問題的分析。其中，交流負載線則用于估算最大不失真輸出電壓。但是，目前高等院校電子線路教材［1-3］并沒有給出交流負載線方程的形式及其推導過程，只給出交流負載線的斜率和畫法。因此，在一些文獻中采用戴維南定理或疊加定理等方法推導和討論了共射極阻容耦合放大電路或直接耦合放大電路的交流負載線方程［4-7］，但是對變壓器耦合放大電路并未作推導和討論。
本文對反映放大電路輸出特性的阻容耦合、變壓器耦合以及直接耦合方式下共發射極接法放大電路的交流負載線進行了分析和研究，給出了這三種耦合方式下共發射極放大電路交流負載線的特性，并對變壓器耦合放大電路的交流負載線方程進行了推導。
1 交流負載線及其方程形式
放大電路在交流信號源和直流信號電源共同作用時,晶體管管壓降Δuce 和集電極電流Δic 通過交流等效負載R′L
所表現出的關系Δic=f(Δuce) 描述了交流信號輸入后動態工作點移動的軌跡，這一直線我們將其稱之為交流負載線。
由文獻［8］知，阻容耦合、變壓器耦合及直接耦合方式共射極放大電路的交流通路輸出端均為如圖1所示的形式。其輸出端交流電壓、電流關系為:
uce=-icR′L
(1)
對阻容耦合及直接耦合而言，Ъ電極負載是Rc和RL的并聯值,即R′L=Rc∥RL。對變壓器耦合而言，集電極負載是R′L=n2RL，n為變壓器變比。
將交流量、直流量和總的瞬時量之間的關系Δic=Ic+ic,Δuce=Uce+uce代入式(1)得：
Δic=－1R′LΔuce+Ic+UceR′L
(2)
式(2)代表了通過Q點［9］，斜率為В1/R′L的直線，即為放大電路交流負載線方程。該方程在縱軸上的截距為Ic+Uce/R′L，在橫軸上的截距為Uce+IcR′L。若設V′=Uce+IcR′L,則其在縱軸和橫軸上的截距也可分別表示為V′/R′L及V′,д庥脛繃鞲涸叵咴謐葜岷禿嶂嶸系慕鼐啾硐中問酵耆相同［10］。
圖1 三種耦合方式下放大電路
交流通路輸出部分
2 三種耦合方式下交流負載線的特點
2.1 阻容耦合放大電路
阻容耦和共射極放大電路及交流通路的輸出部分如圖2(a),圖2(b)所示，其直流負載線方程為：
Uce=Vcc－IcRc
(3)
其輸出端交流電壓、電流關系如式(1)所示。整理式(3)和式(1)得交流負載線方程，如式(2)所示。
由式(3)和式(2)可畫出直流負載線和交流負載線,如圖2(b)所示。從圖中可看出，直接耦合放大電路的直流負載線和交流負載線的斜率不同，交流負載線更陡。
圖2 阻容耦合放大電路及交流負載線
2.2 直接耦合放大電路
直接耦和共射極放大電路及交流通路的輸出部分如圖3(a)及圖1所示，其直流負載線方程為：
Uce=RcRc+RLVcc－IcR′L=
V′cc-IcR′L
(4)
式中：
V′cc
=RcRc+RLVcc。
其輸出端交流電壓、電流關系如式(1)所示。
整理式(4)和式(1)得交流負載線方程，如式(2)所示。
由式(4)和式(2)可畫出其直流負載線和交流負載線,如圖3(b)所示。從圖中可看出，直接耦合放大電路的直流負載線和交流負載線重和，斜率相同。
圖3 直接耦合放大電路及交流負載線
2.3 變壓器耦合放大電路
變壓器耦和共射極放大電路及交流通路的輸出部分如圖4(a)及圖1所示。忽略變壓器初級線圈內阻,其直流負載線方程為：
Uce=Vcc
(5)
其輸出端交流電壓、電流關系如式(1)所示。整理式(5)和式(1)得交流負載線方程，如式(2)所示。
由式(5)和式(2)可畫出其直流負載線和交流負載線,如圖4(b)所示。從圖中可看出，變壓器耦合放大電路的直流負載線和交流負載線的斜率不同，直流負載線更陡，是一條幾乎垂直于橫軸的直線。
圖4 變壓器耦合放大電路及交流負載線
3 結 語
從真正意義上講,所謂交流負載線方程應為式(1),但該式在Δic-Δuce平面內是一條過原點的直線,不能反映放大電路動態量與靜態量相疊加及輸入交流信號后動態工作點移動的真正軌跡,所以稱式(2)為放大電路的交流負載線方程。不過可將式(2)理解為式(1)原點對應Q點后得到的方程，即式(2)為式(1)與放大電路直流負載線方程相疊加的結果?？傊?/p>
(1) 三種耦合方式的放大電路交流負載線方程形式是相同的，斜率均為В1/R′L，方程在縱軸上的截距為Ic+Uce/R′L，在橫軸上的截距為Uce+IcR′L，且通過靜態工作點。另外，在縱軸和橫軸上的截距表現形式與直流負載線相同。
(2) 由于耦合方式及電路形式的不同，三種耦合方式放大電路的交流負載線與其直流負載線斜率相比，表現出了不同的特性，反映出不同的耦合方式對放大電路動態性能的影響。
(3) 三種耦合方式的放大電路交流負載線方程均可由式(1)及其直流負載線方程相疊加而得出，反映了放大電路中瞬時量為交流量與直流量相疊加的特點及交流量是“馱載”在直流量上的特性。
(4) 由靜態工作點的高低很容易得知，放大電路是截止失真還是飽和失真，以此可調整靜態工作點來消除失真。另外，根據交流負載線方程,比較Uces－Uce和IcR′L,取較小者即為放大電路的最大不失真輸出電壓幅值。
參 考 文 獻
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［3］梁明理,鄧仁清.電子線路［M］.4版.北京:高等教育出版社,2001.
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［5］黃岳貴.關于交流負載線的數學推導［J］.杭州教育學院學報,1999(6):51-53.
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電流和電路范文5
2、我知道我不是一個很好的記錄者，但我比任何人都喜歡回首自己來時的路，我不但的回首，佇足，然手時光仍下我轟轟烈烈的向前奔去。
3、你給我一滴眼淚，我就看到了你心中全部的海洋。
4、如果上帝要毀滅一個人必先令其瘋狂?？晌爷偪窳诉@么久為何上帝還不把我毀掉。
5、那些刻在椅子背后的愛情，會不會像水泥上的花朵，開出沒有風的，寂寞的森林。
6、在這個憂傷而明媚的三月，我從我單薄的青春里打馬而過，穿過紫堇，穿過木棉，穿過時隱時現的悲喜和無常。
7、你笑一次，我就可以高興好幾天;可看你哭一次，我就難過了好幾年。
8、寂寞的人總是會用心的記住他生命中出現過的每一個人，于是我總是意猶未盡地想起你在每個星光隕落的晚上一遍一遍數我的寂寞。
9、每當我看天的時候我就不喜歡再說話每當我說話的時候我卻不敢再看天。
10、我每天都在數著你的笑，可是你連笑的時候，都好寂寞。他們說你的笑容，又漂亮又落拓。
11、風吹起如花般破碎的流年，而你的笑容搖晃搖晃，成為我命途中最美的點綴，看天，看雪，看季節深深的暗影。
12、個人總要走陌生的路，看陌生的風景，聽陌生的歌，然后在某個不經意的瞬間，你會發現，原本費盡心機想要忘記的事情真的就這么忘記了。
13、躲在某一時間，想念一段時光的掌紋;躲在某一地點，想念一個站在來路也站在去路的，讓我牽掛的人。
14、我知道我不是一個很好的記錄者，但我比任何人都喜歡回首自己來時的路，我不但的回首，佇足，然手時光仍下我轟轟烈烈的向前奔去。
15、有時候你會莫名其妙地相信一個你并不熟悉的人。你會告訴他很多很多的事情，甚至這些事情你連你身邊最好的死黨也沒有告訴過。
16、有一些隔絕在人與人之間的東西，可以輕易的就在彼此間劃開深深的溝壑，下過雨，再變成河，就再也沒有辦法渡過去。
17、冬日的正午，感覺如同是夏日的黃昏一樣，模糊而又悲傷地美好著。
18、也許善良而平凡的灰姑娘并不善良，她只是平凡而已也許驕傲而惡毒的小公主并不惡毒，她只是驕傲而已。
19、說好了用一首歌的時間思念你，誰知回憶的門被打開后，兩個多小時的路程結束時也只能勉強中斷，無法關上門。
電流和電路范文6
關鍵詞：直流輸電線路 合成電場 控制指標
中圖分類號：F407 文獻標識碼： A
前言
在特高壓直流線路設計和運行中，線路電磁環境的問題比較突出。在正常運行時，特高壓直流輸電線路工作電壓高于電暈起始電壓，會產生電暈。這樣，由電暈引起的離子在電場作用下發生遷移，形成離子流；同時，空間電荷與輸電線路共同作用產生合成電場。
一、合成電場和離子流密度的計算方法
電暈產生的離子在電場力的作用下發生遷移，會使直流輸電線路周圍的空間充滿電荷，進而使得空間電場的分布發生很大改變。同時，空間電荷在電場作用下運動形成離子流?？臻g電荷的存在使得輸電線路附近地面合成電場和離子流密度的求解變得非常復雜。由于合成電場計算問題中電位和電荷密度相互耦合，所以在計算中采用迭代法。在計算范圍內，對空間各點的電荷密度設定初值，采用有限元法計算出各點的電位和場強，然后利用上流有限元法計算各點的空間電荷密度，再根據新的空間電荷密度分布求各點的電位和場強，直到空間各點電荷密度和場強的計算結果在一定誤差范圍內同時滿足泊松方程和邊界條件。
二、以單導線和雙極線路為例的算法驗證
為驗證上述計算方法和軟件的正確性和有效性，本文分別對單根光滑導線和雙極直流線路進行了計算，并將計算結果與相應的解析解或測量值進行了對比。
1、單根導線
單根光滑導線結構比較單一，試驗設置的導線高度1.05 m，半徑0.115 cm，電壓60 kV。起暈電壓為42 kV，計算得出起暈場強為48.6 kV/cm。計算時離子遷移率取1.5×10 m-4/（V ?s）。地面合成電場Eg的計算曲線和3個測量點的值如圖1所示。
本文計算的地面合成場強在離導線較近的前兩點與測量值基本一致，誤差
（1）此點離試驗地面的邊緣較近，此處場強由于電極的邊緣效應會有一定程度的增加；
（2）人工邊界的引入會使計算值偏小；
（3）測量誤差的影響。
2、雙極線路
對于輸電線路電磁環境的研究，長期的測量更能反映合成場強的統計數據。本文以晴朗天氣下的計算數據與實測數據進行對比。4種線路結構的結果列于表1中，表中場強數據均為線下場強的峰值。
實際運行線路會受到弧垂及微弱風力的影響，盡管如此，算例1和2與平均測量值誤差
三、地面合成電場的影響因素分析
以某特高壓±800 kV雙極線路為例，本文分析了影響地面合成場強和離子流密度的幾個主要因素，并總結了其影響規律。該線路采用的導線為6×LGJ630/45，分裂間距為0.45 m，極間距為22 m，高度為18 m。
1、導線高度對電場效應的影響輸電線路處于不同高度H 時的地面合成電場分布如圖2所示，其中水平位置的星號對應導線正下方的坐標（以下同）。在該算例中，當導線從16 m增高到20 m 時，地面電場效應明顯改善，而最大點位置并沒有變化。這種成比例的趨勢也可以用來預測其它高度時的地面離子流場。按照電力行業標準規定，地面最大合成場強不超過30 kV/m，通過計算該導線的架設高度最低為17.9m。
由圖2可以發現，提高導線高度能明顯減小地面電場，對一些地面場強要求嚴格的地方可通過提升高度改善電磁環境。但線路提高1 m就會使工程總造價提升很多，因此對高度的選擇應該綜合考慮。
2、極間距變化對電場效應的影響
極間距變化時的地面電場強度和離子流密度分布規律如圖3所示。可以發現，當極間距D從24 m減小到20m時，極間距對合成電場的影響不是很明顯。此時，離子流密度增大，而場強最大值稍有增加，二者曲線均隨導線位置內移。這是因為極間距減小時，導線表面放電現象更加嚴重，兩極中間區域充斥的離子更多，離子流密度增大，也使線下場強有增大的趨勢。但是，僅靠小距離地縮短極間距來削弱地面電場不是很有效。另外，從圖2、3可以看出，地面合成場強的最大值并不在導線正下方，而是向外偏移4～5 m。
3、導線表面狀況對電場效應的影響
當導體表面電場強度達到一定數值后，導體開始自持放電，形成電暈。這個數值就是起暈場強。依據假設，導線起暈后，表面場強保持起暈場強不變。因此，起暈場強的高低直接影響著導線的電暈程度。當導線運行電壓不變時，地面合成場強和離子流密度會隨起暈場強改變而變化。
根據起暈場強的計算公式表明，起暈場強與導線表面狀況有關，即與粗糙系數成正比。前面的算例都是按照好天氣下的情況對應的起暈場強計算的。但是，線路的實際運行情況非常復雜，運輸、線路施工、環境污染等因素會造成導體表面粗糙程度加劇，霧氣、雨滴和寒冷的天氣條件也會使導線起暈場強不同程度地降低，從而降低粗糙系數。
針對污穢、潮濕和干燥3種導線表面狀況，本文分別計算其地面合成電場分布。按經驗，好天氣時干燥導線對應的粗糙系數為0.47，潮濕甚至更嚴重污穢情況對應的粗糙系數分別為0.35和0.29。圖4給出了地面合成電場分布規律。其中黑色粗點表示的是標稱場即未發生電暈時的地面電場分布?？梢?，發生電暈后，地面最大合成電場將比標稱場高出3倍左右。電場強度和離子流密度的最大值隨粗糙系數或起暈場強的增加而顯著減小。因此，若要控制地面的電場效應，須考慮線路途經區域的氣候情況和導線表面的狀況，避免在運輸或施工過程中導線受損。
4、線路走廊寬度的確定
按規定，線路臨近民房時，民房所在處地面合成場強限值為25 kV/m，且80的測量值≤15 kV/m。依此可以確定直流線路的走廊寬度。本文計算中取濕導線，其粗糙系數為m=0.35，地面合成場強和離子流密度分布計算結果如圖5所示。這樣，若按照l5 kV/m 的限值可以確定線路走廊的寬度如圖中虛線所示。
由圖5可知，自兩極中心向外延伸38.5 m，地面合成場強可降至15 kV/m，此時離子流密度已減小到10 nA/m2以下。所以這種導線架設高度18 m時，走廊寬度為77 m。在我國中東部較發達地區，人口稠密，土地資源十分緊張，輸電線路占用土地問題越來越引起人們的關注，線路走廊的最終確定需要無線電干擾、可聽噪聲、磁場等因素的綜合考慮。
5、正負極起暈場強不同的情況
在以上算例中，正負極起暈場強取值相等，這樣，地面合成場強曲線是對稱的。而實際線路運行時，由于正負極導線電暈放電機理有所不同，負極導線更容易發生電暈。為反映這種情況，本文對正負極取不同起暈場強，Eo十=17.4 kV/cm，E0一=15kV/cm。地面合成電場和離子流密度的計算結果如圖6所示。可以看出，由于負極起暈場強降低，引起X軸負半軸場強和離子流密度增大，但對正半軸的數據幾乎沒有影響。
結束語
本文在驗證了上流有限元法求解直流輸電線路地面合成電場和離子流密度的有效性之后，分析了±800 kV特高壓線路的地面合成電場影響規律，得到了一些有益的結論：
1、提高導線高度能明顯減小地面合成電場。
2、僅靠小距離縮短極間距來削弱地面合成電場不是很有效。
3、導線表面的狀況對地面合成電場有較大的影響，應避免在運輸或施工過程中使導線受損。
4、為了更好地解決實際工程問題，應對正負極性的起暈場強進行合理的考慮。
參考文獻
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