Transcript 串並聯電路

第三章
3-1 電路型態及其特性
3-2 電壓源及電流源
3-3 克希荷夫電壓定律
3-4 克希荷夫電流定律
3-5 惠斯登電橋
3-6 Y-Δ互換法則
1
3-1 電路型態及其特性
第三章 / 3-1
P67
電路特性：
電路值保持定值，不受時間影響
隨時間變化而改變
2
3-1.1 電路之運用
第三章 / 3-1
P67
1.電路：
3
3-1.1 電路之運用
第三章 / 3-1
P68
組成要素：
(1).電源：供應電路需要的電能，有直流與交流電兩種。
(2).負載：電能之消耗者，如電燈泡等用電設備。
(3).導線(或稱電線)：電能之輸送或元件之連接線，
一般採用銅或銅合金線(多心線) 或電纜線等。
4
3-1.1 電路之運用
第三章 / 3-1
P68
2.電路之應用：
(1).通路 :
電流自電池正端流出，經負載，
+
-
流回電池負端，形成廻路，
(2).斷路又稱開路:
電路斷開
電路斷開，負載沒作用。
圖示，燈泡不亮。
(3).短路 :
5
電流不經負載，
直接回電池負端。
3-1.1 電路之運用
第三章 / 3-1
P69
6
3-1.2 串聯電路
第三章 / 3-1
P70
1.電路型態：
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3-1.2 串聯電路
第三章 / 3-1
P70
2.電路特性：
(1).電路之總電阻為各電阻之和。RT=R1+R2+R3
(2).流經各電阻之電流值都相同，皆為I。
(3).電壓源等於各元件電壓降之和，E= V1+V2+V3。
(4).電路總功率消耗為各電阻消耗功率之和。
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3-1.2 串聯電路
第三章 / 3-1
P71
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3-1.3 串聯電壓分配定則
第三章 / 3-1
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P71
觀念：
實例：
各元件之電壓值按比例分配。
總電阻RT=2+8=10(Ω)
2Ω佔有比例=2/10=0.2
8Ω佔有比例=8/10=0.8
R1分配之電壓：V1=10×0.2=2(V)
R2分配之電壓：V2=10×0.8=8(V)
公式：
1. 2電阻串聯： V1=V×R1/RT ； V2=V×R2/RT
2. 多電阻串聯：V1=V×R1/RT；V2=V×R2/RT；V3=V×R3/RT；……
3-1.3 串聯電壓分配定則
第三章 / 3-1
P72
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3-1.3 串聯電壓分配定則
第三章 / 3-1
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3-1.3 串聯電壓分配定則
第三章 / 3-1
P73
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3-1.4 並聯電路
第三章 / 3-1
P75
觀念：
特性：
1.總電流為各分路電流之和，I=I1+I2+I3。
2.因同電位，電壓皆相同。E=V1=V2=V3=…
3.總電阻倒數等於各分路電阻之倒數和。
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3-1.4 並聯電路
第三章 / 3-1
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3-1.4 並聯電路
第三章 / 3-1
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3-1.4 並聯電路
第三章 / 3-1
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3-1.4 並聯電路
第三章 / 3-1
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3-1.5 分流定則
第三章 / 3-1
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3-1.5 分流定則
第三章 / 3-1
P80
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3-1.6 串並聯電路
第三章 / 3-1
P82
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3-1.7 串並聯電路之解法
實例： 求下圖各分路之電流值為多少安培？
解：
第三章 / 3-1
P83
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3-1.7 串並聯電路之解法
第三章 / 3-1
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3-1.7 串並聯電路之解法
第三章 / 3-1
P84
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3-1.7 串並聯電路之解法
第三章 / 3-1
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3-1.7 串並聯電路之解法
第三章 / 3-1
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3-1.7 串並聯電路之解法
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3-1.7 串並聯電路之解法
第三章 / 3-1
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3-2 電壓源及電流源
第三章 / 3-2
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觀念：
1.並聯電壓相同，電壓源以串聯型態出現。
2.串聯電流相同，電流源以並聯型態出現。
型態：
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3-2.3 電壓調整率
第三章 / 3-2
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觀念：
1.內電阻Rin產生之壓降會影響供電的大小。
2.電壓調整率(VR%)愈小愈好。
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3-2.3 電壓調整率
第三章 / 3-2
P89
定義：
電壓調整率(VR%)=
VNL為無載時之端電壓，VFL為有載時之端電壓。
VR% =
電壓調整率也可以內電阻與負載電阻之關係表示
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3-2.3 電壓調整率
第三章 / 3-2
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3-2.3 電壓調整率
第三章 / 3-2
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3-2.4 電流源之內電阻
第三章 / 3-2
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3-2.5 電壓源與電流源之互換
第三章 / 3-2
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互換原則：
1.內電阻Rin經轉換後，其電阻值不變。
內電阻與電壓源串接，而與電流源並接。
2.轉換的電流值為，電壓源E=IRin，電流源I=E/Rin。
3.電源之方向，以電流流出電源端為正( “+” )。
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3-2.5 電壓源與電流源之互換
第三章 / 3-2
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3-2.5 電壓源與電流源之互換
第三章 / 3-2
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3-2.6 串聯電壓源
第三章 / 3-2
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串接方式：
1.同極性串接，指極性方向相同，電壓源應相加。
電壓源串接之極性皆相同
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3-2.6 串聯電壓源
第三章 / 3-2
P94
2.反極性串接，指極性方向相反，電壓源應相減。
E2極性與E1及E3相反
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3-2.7 並聯電壓源
目的： 在提高供應的電流，與額定功率值 。
第三章 / 3-2
P94
特性： 1.額定電壓值必須相等。E=E1=E2=….=En。n為項數。
2.並聯電壓源可提高倍數之電流值。I=I1+I2=2I1=2I2。
3.並聯電壓源可提高倍數之功率。
PT=EI=E(I1+I2)=2EI1=2P1=2EI2=2P2。
注意： 不同額定電壓值之電壓源不可並接，
形成之環流會燒燬額定值較小之電壓源。
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3-2.7 並聯電壓源
第三章 / 3-2
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3-2.7 並聯電壓源
第三章 / 3-2
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3-2.7 並聯電壓源
第三章 / 3-2
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3-2.8 串聯電流源
第三章 / 3-2
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觀念： 串聯只有一個廻路，電流應為唯一值。
相同電流值才可串聯
不同電流值不可串聯
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3-2.9 並聯電流源
第三章 / 3-2
P97
多個電流源並聯使用時，應用之方法為：
1. 同方向電流源取，反方之和，最後以一個電流源表示。
2. 內電阻以並聯方式求出總電阻值。
實例：
解： 電流源： I=10A-2A-6A=2A
內阻： R=
(Ω)
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3-2.9 並聯電流源
第三章 / 3-2
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3-3 克希荷夫電壓定律
第三章 / 3-3
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觀念：
汲取能量，取
正
釋放能量，取負
定義： 廻路中，電壓升與電壓降之和為零，ΣV=0 (V)
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3-3 克希荷夫電壓定律
第三章 / 3-3
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3-3 克希荷夫電壓定律
第三章 / 3-3
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3-3 克希荷夫電壓定律
第三章 / 3-3
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P101
3-4 克希荷夫電流定律
第三章 / 3-4
定義：在電路節點上，流入之電流和等於流出之電流和。
ΣI流入=ΣI流出
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P102
3-4 克希荷夫電流定律
第三章 / 3-4
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P102
3-4 克希荷夫電流定律
第三章 / 3-4
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P103
3-5 惠斯登電橋
第三章 / 3-5
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P103
電路形態 ：
惠斯登電橋為一對稱電路，可用來測量未知電阻值
3-5 惠斯登電橋
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應用：電橋平衡條件：R R =R R ，若成立，則：
1
X
2
3
流經檢流計之電流I=0A，可簡化電路
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3-5 惠斯登電橋
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P105
3-5 惠斯登電橋
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3-5 惠斯登電橋
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3-5 惠斯登電橋
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3-6 Y-Δ互換法則
第三章 / 3-6
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P107
Y-Δ型電路 :
3-6.1 Δ型轉換成Y型
Δ型轉換成Y型 ：
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P107
3-6.1 Δ型轉換成Y型
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3-6.1 Δ型轉換成Y型
第三章 / 3-6
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P108
3-6.1 Δ型轉換成Y型
第三章 / 3-6
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P109
3-6.1 Δ型轉換成Y型
第三章 / 3-6
66
P109
3-6.1 Δ型轉換成Y型
第三章 / 3-6
67
P109
3-6.2 Y 型轉換成Δ型
Y型轉換成Δ型 ：
第三章 / 3-6
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P110
3-6.2 Y 型轉換成Δ型
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P111
3-6.2 Y 型轉換成Δ型
第三章 / 3-6
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P111
3-6.2 Y 型轉換成Δ型
第三章 / 3-6
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P112
3-6.2 Y 型轉換成Δ型
第三章 / 3-6
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P112
3-6.3 Δ型或Y型之電阻為
等值的互換
第三章 / 3-6
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P113
觀念：
等值指RA=RB=RC=R或R1=R2=R3=R時，兩者之互換 。
1.Δ型轉換成Y型，依公式 ：
數學式表示為：
Y型電阻值為Δ型除以3倍 。
2. Y型轉換成Δ型，依公式：
數學式表示為：
Δ型電阻為Y型之3倍大。
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