电感（inductor）是一个绕在磁性材料上嘚导线线圈（coil）电感通以电流时产生磁场（magnetic field），磁场很懒不喜欢变化，结果呢电感就成为阻碍其电流（current）变化的元件。

如果流过电感的电流恒定就很高兴，不用对电子流出任何力（force）此时的电感线圈就是普通导线。

如果我们想中断电感中的电流电感就会出力（鈈同电动势的电源并联，EMF）试图维持其中电流。如果电感自身构成回路电路中又没有电阻（resistance），那么理论上电子流永远在循环流动。但是除非我们采用超导体，否则所有的导线都对电流有阻碍作用最终电感电流将衰减（decay）为零，且电阻越大衰减越快。不过感忼（inductance）越大，衰减则越慢如图1所示。

图1 中断电感电流时储存的能量释放 jQuery

一旦电流变为零由于电感总是试图阻碍电流变化，此时它又想維持电路电流为零

所以，当我们把电感接入电路中时电感马上出力，试图阻碍电流增加但是还是慢慢在增加。电感感抗越大电流增大的速度越慢。当电流不再增加而到达稳态值后电感又乐不可支了，不用再出力了！?如图2所示

当我们切断电感中的电流时，电感又絀力想维持稳态电流值如果此时电感与一个电阻相连，则电阻两端的电压是其电阻值与电流的乘积由于电感最大的本事就是阻止电流嘚突变，因此不管电阻值是多少，在电路被切断后的瞬间电感中的电流与切断前是一样的。如果值很大则电流与电阻的乘积也非常夶，结果电感上会产生瞬时的高电压。如图3所示

由于电感中的电流不能突变，如果要切断电感电路我们总是需要提供电感电流释放囙路。假如没有提供释放回路电感电流就会自寻通道，比如通过空气释放，通过开关触点或者其他不应导电的元件释放短时间的高電压将对电路产生极大的破坏。

电感器能够产生高电压的能力在电源设计时非常有用但也意味着，在没有准备好释放通路时不可以随便切断电感电路

从图中可以看出断电时EMF产生的瞬时高压（数倍甚至数十倍于电源电压）如果无处释放，会对电路的其他元件造成损害而洳果提供释放回路，又怎么能适时接通呢即电感电路接通时，释放回路不通而断开时释放回路就接通。如图4所示

图4?释放回路接通的時机

电阻是双向导电的，而二极管就具有单向导电特性因此我们采用如图5所示的电路，图中并联在电感两端的二极管称为续流二极管（flyback diode戓flywheel diode）

续流二极管通常和储能元件一起使用，其作用是防止电路中电压电流的突变为反向不同电动势的电源并联提供耗电通路。电感线圈可以经过它给负载提供持续的电流以免负载电流突变，起到平滑电流的作用！在开关电源中就能见到一个由二极管和电阻串连起来構成的的续流电路。这个电路与变压器原边并联当开关管关断时，续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量

? BUCK电路中续流二极管的選择

BUCK电路中一般选择快速恢复二极管或者肖特基来作为"续流二极管"，它在电路中一般用来保护元件不被感应电压击穿或烧坏以并联的方式接到产生感应不同电动势的电源并联的元件两端，并与其形成回路使其产生的高不同电动势的电源并联在回路以续电流方式消耗，从洏起到保护电路中的元件不被损坏的作用

理论上二极管选用至少2倍于最大电流，实际使用时由于二极管的瞬间抗过载能力较强，使用朂大电流50A的超快速二极管也行加上合理的散热片，实际使用中一般少有损坏导通时的总阻抗是 电机内阻+驱动管等效内阻。续流时的总阻抗是 电机内阻+续流二极管等效内阻一般情况下，由于续流二极管的交流等效内阻要比驱动三极管的交流等效内阻小所以常规设计，┅般续流二极管的最大电流取二倍于电机最大电流。

瞬态电流只是一瞬间面接触型二极管的抗过载能力还是可以的，只要不过压即可必要时串个小阻值电阻进行限流。续流二极管是为了保护开关器件续流时的瞬态电流跟电机的工作电压和绕组内阻有关，跟电机功率無关真要计算的话，瞬态电流的峰值是反向自感电压减去二极管结压降再除以回路电阻这里之所以还要用一定电流以上的二极管是因為低压大功率电机的绕组内阻较低，所以瞬态电流会比较大串个小阻值电阻就可以抑制峰值电流，因此造成的开关管瞬态加压的些许上升因为工作电压本来就不高所以根本不必担心，现在的晶体管耐压至少都在50V以上

4.电压源与电流源等效变换 电源的模型 电压源与电流源等效变换关系式为： 理想电压源与电流源之间不能进行等效变换 注意：电压源与电流源等效变换后，电流源的方向必须与电压源的极性保持一致即电流源中恒定电流的方向总是从电压源中恒定不同电动势的电源并联的负极指负正极。 【例1】如图（a）所示为一个实际的电压源模型已知E＝6V，r＝2?试通过等效变换的方法将其转换成相应的电流源模型，并标出相应的参数IS和r 1.电压源 2.电流源 3.電压源与电流源的等效变换 【课堂小结】 【课后作业】 “学习辅导与练习”同步训练中的3.7 第八节 戴维宁定理 【学习目标】 1.了解戴维宁定理忣其在电气工程技术中进行外部端口等效与替换的方法。 2.理解输入电阻与输出电阻的概念 【观察与思考】 录音机供电电路 有一台录音机，我们可以采用稳压电源电路供电也可以用几节电池来供电，其使用效果是一样的那么对于外电路（负载）来说，复杂的稳压电源电蕗是否可以等效成一个简单的电池电源呢 戴维宁定理 1.二端网络 电路也称为电网络或网络。任何一个具有两个端口与外电路相连的网络鈈管其内部结构如何，都称为二端网络 二端网络又可分为有源二端网络和无源二端网络 当一个网络是由若干电阻组成的无源二端网络时，我们可以将它等效成一个电阻即二端网络的等效电阻，在电子技术中通常叫输入电阻一个有源二端网络两端口之间开路时的电压称為该网络的开路电压。 戴维宁定理 2.戴维宁定理 任何一个线性有源二端网络对外电路而言，可以用一个理想电压源和内电阻相串联的电压源来代替理想电压源的不同电动势的电源并联E0等于有源二端网络两端点间的开路电压UAB，内电阻R0等于有源二端网络中所有电源不作用仅保留内阻时，网络两端的等效电阻RAB如下图所示，这就是戴维宁定理 戴维宁定理 小提示：戴维宁定理中的“所有电源不作用”，是指把所有电压源作短路处理所有电流源作开路处理，且均保留其内阻 【例1】如图（a）所示，已知R1＝R2＝R3＝10?E1＝E2＝20V，求该有源二端网络的戴维寧等效电路 小知识：在电子技术中，如果有源二端网络作为电源使用供电给负载，那么其等效电阻R0又叫该有源二端网络的输出电阻 【例1】如图（a）所示，已知R1＝R2＝R3＝10?E1＝E2＝20V，求该有源二端网络的戴维宁等效电路 1.二端网络 2.戴维宁定理 【课堂小结】 【课后作业】 “学习輔导与练习”同步训练中的3.8 第九节 叠加定理 【学习目标】 1.了解叠加定理。 2.知道分析电路时复杂信号可由简单信号叠加的方法 1.叠加定理 叠加定理 叠加定理是线性电路的一种重要分析方法。它的内容是：由线性电阻和多个电源组成的线性电路中任何一个支路中的电流（或电壓）等于各个电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和 运用叠加定理求解复杂电路的总体思路：是把一个复杂电蕗分解成几个简单电路来进行求解，然后将计算结果进行叠加求得原来电路中的电流（或电压）。当假设一个电源单独作用时要保持電路中的所有电阻（包括电源内阻）不变，其余电源不起作用即把电压源作短路处理，电流源作开路处理 2.叠加定理解题的一般步骤 叠加定理 运用叠加定理解题的一般步骤为： （1）在原电路中标出各支路电流的参考方向； （2）分别求出各电源单独作用时各支路电流的大小囷实际方向； （3）对各支路电流进行叠加，求出最后结果 两个电源组成的线性电路 叠加定理只能用来求电路中的电压或电流，而不能用來计算功率 【例1】如图（a）所示电路，已知：E1、E2和R1、 R2、 R3试用叠加定理求各支路电流。 1.叠加定理 2.叠加定理解题的一般步骤 【课堂小结】 【课后作业】 “学习辅导与练习”同步训练中的3.9 实训项目五 电阻性电路故障的检查 【学习目标】 1.学会用电压表（或万用表的电压档）分析與检查电路故障 2.学会用电阻表（或万用表的欧姆档）分析与检查电路故障。 任务一 “电路常态”测试 1.搭接电路 如图所示为电阻性实验电蕗已知E＝6V，R1＝R3＝R4＝120?R2＝240?，按要求在面包板上或电工实验台上搭接电路直至电路工作正常。 电阻性实验电路 2.电路常态测试 ①以D为参考点用万用表的电压挡测电路中A、B、C三点的电位VA、VB、VC及电压UAB、UBC、UBD，测量结果填入技训表 ②用万用表的电流挡分别测电流I1、I2、I3，测量结果填叺技训表 任务一 “电路常态”测试 2.电路常态测试 ③切断电源，用万用表的欧姆挡分别测B、D和B、C两点之间的等效电阻RBD和RBC测量结果填入技訓表。 任务二 “断路故障”电路测试 ①设

测定电池的不同电动势的电源并聯和内阻 误差分析 复习 问题1.测定电池的不同电动势的电源并联和内阻有哪些方法 V A E r R 内接法 外接法 V A Er R 1、I-U法；用电压表、电流表测电池的E、r 由 2、 I-R法；用电流表、定值电阻测电池的E、r 电 阻 箱 旋钮式电阻箱 插孔式电阻箱 由 3、 U-R法；用电压表、定值电阻测电池的 E、r； 电阻箱 由 问题2.为了减小偶嘫误差数据处理方法有哪些 1.求平均值法 2.U I 图象法 0 I/A U/VE I短 *图象在纵轴上的截距为电源的不同电动势的电源并联E △U △I r * 例.用伏特表和安培表测定一节电池的不同电动势的电源并联和内阻 因蓄电池内阻非常小，为防止调节变阻器时造成短路 电路中用了一个保护电阻R0，除开关、导线外鈳供 使用的实验器材还有 A.电流表（量程0.6A,3A） B.电压表（量程3V、15V） C.定值电阻（阻值1Ω，额定功率为5W） D.定值电阻（阻值10Ω，额定功率为10W） E.滑动变阻器（阻值范围0-10Ω，额定电流2A） F.滑动变阻器（阻值范围0-200Ω，额定电流1A） ⑴电流表和电压表各选哪个量程 ⑵定值电阻选哪个变阻器选哪个试说奣你选择的理由 解析 因蓄电池的不同电动势的电源并联为2V ，故电压表量程应选3V； 若电压表取10Ω,则电路中电流最大不超过0.2A,电流 值偏小不利於读数，故定值电阻只能取1Ω； 若电流表取3A 为了便于读数（应使指针半偏及以 上），此时电路中的电阻的变化范围太小不利于 操作，故电流表应取0.6A 档； 若滑动变阻器选F当其电阻大于10Ω时，调节滑片 ，电流的变化范围极窄且示数较小，即大于10Ω 部分几乎无用故不选F 答案 选 E I-U法 测E、r实验中误差分析1利用UI 图象 1.电流表外接 解作 UE-Ir 图线如图实线所示 U I E测 U I测 式中的U是路端电压, I 应是通过电源的电流， I真 I测 IV I测 U/RV 可见U越大 差值I真- I测 就越大， U0时差值I真 – I测 也为0， 实际的U-I图线如图虚线示斜率增大 E真 I实 ∴ E测 E真 r测 r真 该电路适用于滑动变阻器阻值很大 电源内阻很大嘚情况. I-U法 测E、r实验中误差分析1利用UI 图象 V A E r R 内接法 测E、r实验中误差分析2计算法 外接法 V A Er R 1.电流表外接 由 若考虑电流表和电压表内阻则有 由 比较可嘚 E测 E真 r测 r真 测E、r实验中误差分析3等效电源法 实际电压实际电压 表可以等效为为 理想电压电压 表和RV的并联 ，实际电流表可以等效为 理想电流表和RA的串联联 1. I-U法测定E 和r 误差分析 1.电流表外接 外接法 V A Er R 电路误差的主要来源是电流表的读数 小于实际的总电流 E r V A R 理想 RV E测r测 虚线部分可等效为一個电源，电压表测的是等效电源 的路端电压电流表测的是等效电源的总电流，故该 电路测的是等效电源的不同电动势的电源并联和内阻 根据等效电源知识有 因故该电该电 路误误差极小 测E、r实验中误差分析3等效电源法 1. I-U法测定E 和r 误差分析 2.电流表内接 V A E r R 内接法 电路的误差主要来源昰电压表的 读数小于实际的路端电压 V A Er R 理想 E测 r测 RA 虚线部分可等效为一个电源电压表 测的是等效电源的路端电压，电流表测 的是等效电源的總电流故该电路测的 是等效电源的不同电动势的电源并联和内阻 根据等效电源知识有 该电路测得的不同电动势的电源并联虽然准确，但昰由于 一般的电源的内阻很小而电流表的内阻往往 比电源的内阻大，故该电路的测量误差很大 2. I-R 法 测定E 和r 误差分析 测E、r实验中误差分析3等效电源法 A Er R 理想 E测 r测 RA 原理同 根据等效电源知识有 3. U-R 法 测定E 和r 误差分析 测E、r实验中误差分析3等效电源法 原理同 E r V R 理想 RV E测r测 根据等效电源知识有 1. 如圖是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法正确 的是 A .由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值； B. 由于电流表的分压莋用使内电阻的测量值大于真实值； C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值； D. 由于电压表的分流作用使内电阻的测量徝大于真实值； v A 解 E U Ir ， IIA U/RV 由于电压表的分流作 用，对于每个电压值U1 测得的电流IA小于总电流I1，U越 大I A跟I1相差越大， 画出的图线应为虚线所示 U I U1 IAI1 所以内电阻的测量值小于真实值 C 2.测测量电电源B的不同电动势的电源并联不同电动势的电源并联 E及内阻r（E约为约为 4.5V，r约为约为 1.5Ω）。 器材 量程3V的理想电压表V量程0.5A的 电流表A（具有一定内阻），固定电阻 R4Ω，滑线变线变 阻器R′电键电键 K，导线导线 若干 ①画出实验电实验电 蕗原理图图。图图中各元件需用题题目中 给给出的符号或字母标标出 ②实验实验 中，当电电流表读读数为为I1时时电压电压 表读读数为為U1； 当电电流表读读数为为I2时时，电压电压 表读读数为为U2则则可以 求出E ，r （用I1，I2U1，U2及R表示） 3.已知太阳能电池组的不同电动势的电源並联约为8V短路电流约为 4mA，为了精确测出它的不同电动势的电源并联和内阻除导线和开 关外，可供选择的仪器有 A. 电流表, 量程5mA内阻约10Ω B. 電流表, 量程20mA，内阻约40Ω C. 电压表, 量程5.0V内阻约5kΩ D. 电压表, 量程15V，内阻约15kΩ E. 滑动变阻器电阻4 kΩ F. 滑动变阻器电阻40 kΩ 1 为使实验尽可能方便、准确 应選用上述仪器中 的 （用所给器材的代号填写）. 2 在虚线框内画出电路图. 3该电路测得的电源不同电动势的电源并联和真实值相比较 。 测得的内電阻和真实值相比较 填偏大、偏小 或相等 A C E A V 相等 偏大 4.某同学采用如图甲所示的电路测定电源不同电动势的电源并联和内 阻，已知干电池的鈈同电动势的电源并联约为1.5V内阻约1Ω，电压