歐姆定律在串并聯(lián)電路中的比例關(guān)系設(shè)計思路

通過2道例題講解歐姆定律在串并聯(lián)電路中的比例關(guān)系，載通過3道練習(xí)加以鞏固，使學(xué)生掌握和鞏固歐姆定律在串并聯(lián)電路中的比例關(guān)系并加以應(yīng)用。 2100433B

歐姆定律在串并聯(lián)電路中的比例關(guān)系 串聯(lián)電路中 U1：U2=R1：R2 并聯(lián)電路中 I1：I2=R2：R1。

在通常溫度或溫度不太低的情況下，對于電子導(dǎo)電的導(dǎo)體（如金屬），歐姆定律是一個很準(zhǔn)確的定律。當(dāng)溫度低到某一溫度時，金屬導(dǎo)體可能從正常態(tài)進入超導(dǎo)態(tài)。處于超導(dǎo)態(tài)的導(dǎo)體電阻消失了，不加電壓也可以有電流。對于這種情況，歐姆定律當(dāng)然不再適用了。

在通常溫度或溫度變化范圍不太大時，像電解液（酸、堿、鹽的水溶液）這樣離子導(dǎo)電的導(dǎo)體，歐姆定律也適用。而對于氣體電離條件下，所呈現(xiàn)的導(dǎo)電狀態(tài)，和一些導(dǎo)電器件，如電子管、晶體管等，歐姆定律不成立。

歐姆定律只適用于純電阻電路，金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，在氣體導(dǎo)電和半導(dǎo)體元件等中歐姆定律將不適用。

以應(yīng)用磁路歐姆定律分析電機和電器為例說明

根據(jù)磁路歐姆定律，我們可以發(fā)現(xiàn)，磁路中的磁通相當(dāng)于電路中的電流，磁壓降（或磁勢）相當(dāng)于電路中的電壓降（或電勢），而磁阻則相當(dāng)于電路中的電阻，這樣，就可把磁路的問題仿照電路的問題來解決。

在運用時應(yīng)注意磁路有其自身的特點。在機電設(shè)備中，不導(dǎo)磁的銅、不銹鋼等金屬材料和絕緣材料及空氣隙在磁路中均描述成空氣隙，它與氣隙的大小δ成正比，與磁路的截面積 S_δ及其導(dǎo)磁率μ₀成反比，它的導(dǎo)磁率為常數(shù)。鐵磁物質(zhì)的磁阻用 R_Fe表示，它與磁路的長度成正比，與導(dǎo)磁體的截面積及其導(dǎo)磁率成反比，它的導(dǎo)磁率與導(dǎo)磁體的物理性質(zhì)及飽和程度有關(guān)，不是常數(shù)。這和電阻不完全一樣。

下面用磁路歐姆定律分析一個典型的磁路問題：直流電機的主磁場

直流電機的主磁場是電機實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。為了清楚知道電機的工作情況，必須具體分析空載時直流電機的磁場和氣隙磁密的分布情況。這個問題如果用陳述性語言去分析，是非常困難的。應(yīng)用磁路歐姆定律，把電機的磁場關(guān)系進行量化，便可以用數(shù)學(xué)方法去進行有關(guān)的計算和分析。

首先，根據(jù)磁路按材料和截面分段的原則，對閉合的主磁路可分為五段，即空氣隙、電樞齒、電樞軛部、主磁極和定子磁軛。其中除空氣隙是空氣介質(zhì)外，其余各段均是鐵磁物質(zhì)。這樣，可把磁路中的磁阻分解為鐵磁阻 R_Fe和空氣隙的磁阻R_δ，且按各段磁路的連接情況，認(rèn)為鐵磁阻和空氣隙的磁阻是串聯(lián)關(guān)系，可畫出其等效磁路圖，如圖1中(a)所示。由于氣隙中的空氣導(dǎo)磁系數(shù)比鐵磁物質(zhì)的導(dǎo)磁系數(shù)小得多，所以氣隙磁阻在磁路總磁阻中占相當(dāng)大的比例。為了簡化計算，通常忽略鐵磁物質(zhì)的磁阻，等效磁路可見圖1中的（b）。這樣，主磁通Φ的大小決定于勵磁磁勢F_L跟氣隙磁阻R_δ的比值。

當(dāng)勵磁磁勢恒定時，氣隙各處的磁密與該處的氣隙長度δ成反比。若主磁極下的氣隙是均勻的，則主磁極下的氣隙磁密大小相等。據(jù)此得出氣隙磁密沿電樞表面氣隙空間的分布波形為一平頂波?？捎猛瑯拥姆椒ㄇ笕∝?fù)載時電樞磁密的分布波形。 2100433B