电流和电路范文

电流和电路范文第1篇

新的物理课程标准提出了新的教学理念：

1.“从生活走向物理，从物理走向社会”，即力求贴近学生生活，激发学生的学习兴趣，通过探索物理现象，揭示其中的物理规律。

2.强调认知过程对学生发展的必要性和重要性。

3.“注重科学探究，提倡教学方式多样化”，即以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究过程，学习科学探究的方法，培养学生的探究精神、实践能力以及创新意识，改革以书本为主、实验为辅的传统教学模式，鼓励将现代信息技术、多媒体技术应用于物理教学中。

为了体现这些新的理念，“电流和电路”一节的设计思想是，通过创设问题情境，激发学生探究的积极性，扩展学生对自己学习的责任感。通过让学生亲自动手实验，营造民主、和谐、合作的探究氛围，给学生的主动探索、自主学习和提高能力留有充足的空间。通过使用多媒体技术，帮助学生对电流的形成和电流方向等抽象知识的学习，优化课堂教学，提高教学效率和质量。

二、教学器材

1.电教器材：计算机，投影仪，教学课件。

2.实验器材：两节电池组成的电源，开关，小灯泡，小电动机，小门铃，导线，铅笔，橡皮，金属钢笔帽，塑料笔杆，硬币。(以上器材均为两人一套)

三、过程设计

教学内容

教学方法和手段

教师活动

学生活动

设计说明

引入课题

设问讨论

问题：（1）世界上如果没有了电，会是什么样子？

（2）你想知道有关电的哪方面的知识？

筛选本节学习内容，告诉学生其他电的知识，以后将逐步学到。

展开联想，积极讨论回答问题。

根据自己的兴趣需要提出自己想要知道的电学知识。

创设情景引起注意，激发学习动机，扩展学生对自己学习的责任感。

电流和电路

学生实验

（1）讨论

提示实验警钟。

巡回指导学生实验。

三次动手连接电路使小灯泡发光，小门铃发声，小电机转起来。

讨论探究，为什么小灯泡会发光，小门铃会发声，小电机会转。

发现问题，解决问题。

让学生在动手实验过程中发现用导线将电池、开关、用电器连接起来，有了“电”的流淌路径，从而产生电路的概念。

计算机投影演示猜想

演示、点拨学生思路

观看、讨论、猜想．

了解电路是如何形成的。

利用现代化手段使抽象变为形象。

电路的组成

观察讨论

引导学生观察电路由哪几部分组成。

观察自己所连接的电路，联系自家的家庭电路讨论、回答问题。

培养观察能力

由简单电路联想到家庭电路及其他复杂电路的组成。

电源

用电器

设问学生实验（2）讨论

问题：（1）前边学过，光是一种能量，热也是一种能量，电是不是一种能量？（2）在电路中电能由谁提供？最终电又变成了什么？（3）我们生活中使用的手电筒、收音机、计算器中的电池会用完吗？

思考探究。

电流和电路范文第2篇

一、知识与技能

1.知道电路的组成，知道电源、用电器、开关等电路元件的作用；

2.认识常用的元件及其符号；

3.了解电流的形成过程，知道电流方向的规定，知道直流电路中电流的方向；

4.会依据实物电路画出对应的电路图，能根据电路图连接实物电路.

二、过程与方法

1.经历组装电路的过程，认识电路的组成；

2.通过实验探究知道直流电路中电流的方向；

3.学会建立电路模型，会画电路图.

三、情感、态度与价值观

通过动手实验激发学生学习电学知识的兴趣和积极性；在学习连接电路、画电路图等基本技能的实践活动中，培养学生合作学习、规范操作的意识.

教学重点

1.电路的组成及其各部分的作用，连接电路；

2.电流的形成及直流电路中电流的方向；

3.认识电器元件及符号，画简单的电路图.

教学难点

1.电流方向的规定；

2.直流电路中电流的方向与自由电子定向移动方向的关系.

教学资源

干电池、小灯泡（灯座）、电铃、小电动机（小风扇）、发光二极管、导线、开关等.

教学过程

一、知识回顾

1.导体为什么容易导电?金属导体靠什么导电？

2.电流是怎样形成的？

设计意图 回顾金属导体导电靠自由电子、电荷的定向移动形成电流这两个知识，检验上节课学习成果，为解决本节课的难点做好铺垫.

二、新课教学

模块一 组装电路，知道电路的主要组成部分及其作用.

环节一 小组合作，组装电路

以小组为单位，把提供的器材组装成简单的电路，让用电器工作.

设计意图 学生虽然初学电路知识，但对简单电路的组装并不陌生，根据学生愿意动手操作的特点，让学生在“玩”的过程中去认识电路，能最大限度地激发学生学习的兴趣，培养学生的动手操作能力.

环节二 展示组装成果，说明电路的组成

1.以小组为单位，展示小组成员组装电路的成果，并尝试说明电路的基本组成部分；

2.归纳总结电路的组成：电源、用电器、导线和开关；

3.对学生的学习态度、学习成果进行即时评价.

设计意图 充分发挥学生的主体作用，促进学生主动获取知识；展示成果并即时评价的目的是激励学生大胆展现自我，让学生通过自己的努力来掌握知识.

环节三 让学生尝试说出各部分的作用

1.电源

（1）作用：提供电能；将其它形式的能转化为电能；能够维持用电器中的电流，使用电器工作.

（2）分类：直流电源、交流电源.

（3）自学、合作学习直流电源（干电池、学生电源）的相关知识.

2.用电器

（1）作用：消耗电能，将电能转化为其它形式的能.

（2）列举常见的用电器.

3.开关

（1）作用：控制电路（通路、开路）.

（2）课件展示常见的开关.

4.导线

作用：连接电路，输送电能.

设计意图 联系生活实际，引导学生注意收集身边的物理知识，观察身边的物理现象，培养学生的概括能力，让学生理解并明确组成电路各部分的作用.通过以上三个环节完成“组装电路，知道电路的主要组成部分及其作用”的教学目标.

模块二 探究直流电路中的电流方向

环节一 利用发光二极管自主探究电路中电流的方向

（1）提出问题：电流是怎样通过小灯泡的？进而形成猜想.

（2）实验探究：教师提供发光二极管，以小组为单位组装电路，使二极管发光；自学发光二极管的知识，了解发光二极管的发光特点；依据现象和发光二极管的特点，讨论发现.

（3）交流探究结果.

结论 在（直流）电源外部，电流的方向是从电源正极经过用电器流向负极（正极用电器负极）.

补充 在（直流）电源内部，电流的方向是从电源负极流向正极.

设计意图 关于电路中电流的方向，是本节课的教学难点.电流是看不见的，但是可以利用发光二极管来突破这个教学难点，让学生自己进行实验探究，通过观察和分析知道在直流电路中电流是有方向的，并进一步明确电流的方向.

环节二 利用课件揭示电路中电流的形成过程

（1）教师利用课件分析电路中电流的形成过程.

（2）结论：

a.自由电子定向移动的方向与电流方向相反；

b.电流方向的规定：正电荷定向移动的方向.

小反馈：判断电流的方向（课件展示另外两种自由电荷定向移动的情景）.

学生分析判断，达成共识：明确自由电荷定向移动的方向跟电流方向的关系.

设计意图 利用多媒体课件模拟电路中电流的形成过程，帮助学生理解电流的形成以及自由电子定向移动的方向与电流方向间的关系，了解历史上对电流方向所做的规定.该环节充分利用课件揭示微观本质，突出体现多媒体信息技术与物理课堂教学的有机整合.

模块三 认识常用电学元件及其符号，会画电路图，并能根据电路图连接实物电路

环节一 小组合作学习元件符号

小组合作学习元件符号的相关知识，完成学案内相关内容.

环节二 交流展示学习成果

小组内学习后以小组对抗赛的形式检测对元件符号的掌握情况.

环节三 对照自己组装的电路尝试画出电路图

（1）小组合作画电路图；

（2）展示成果；

（3）规范电路图的画法.

环节四 依据电路图连接实物

（1）小组合作依据电路图连实物电路；

（2）展示成果；

（3）规范实物电路的连接方法.

设计意图 让学生通过合作学习，学会建立电路的模型，培养学生建立物理模型的能力；采用比赛的方式强化对知识的掌握目的是充分调动学生参与教学的积极性和主动性，增强合作意识.采用多样化的学习方式来提高学习目标的达成度，最终使学生能够熟练进行简单的电路图与实物电路的互画.

三、课堂小结

电流和电路范文第3篇

以往初中物理教材多把力学放在电学之前，认为力学是学习物理的基础。而电学内容比较抽象，应该放在力学之后学习。但是“新课标”强调知识与技能的同时，非凡倡导过程与方法的学习，并关注情感态度与价值观的培养，使培养目标上走向多元化。我们看到“新课标”对电学内容的知识和技能的教学要求也有所降低。并且初中学生学习物理的思维特点是由具体形象思维逐步向抽象逻辑思维过渡，因此我们考虑初中阶段可以从学生爱好、熟悉规律和探究的方便出发，不过分强调学科自身逻辑的体系和概念规律的严密性，先以声、光、热、电有趣的物理现象入手，激发学生学习物理的爱好和愿望，尽可能多地联系生活实际，使学生充分感受到，这些知识跟自己的生活很贴近，而且很有用。提倡多动手，增加实践机会，经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程。体验科学探究的乐趣，领悟科学的思想和精神。

新教材在电学中某些内容的处理上有所考虑，许多概念仅从实用角度出发熟悉，例如强调只有电路闭合时电路中才有电流而引入“电流”、“电路”等概念。另外，“探究串、并联电路中电流的规律”的设计，为了从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，培养科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的科学探索精神，而不倡导让学生背“结论”和概念。

现代生活与电的联系已远远超过人们预期的想象，电磁学及其相关的电子技术和信息技术在上世纪90年代开始受到公众的瞩目。今天的物理教材有必要也有责任把电学知识作为提高全体学生科学素质来处理。

关于“电流和电路”教学目标的设计

本章教材的内容是学习电学概念和规律的基础，生活中又经常用到。

教学目标的设计完全依据《全日制义务教育物理课程标准》，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三者并重的层面上加以考虑，并将其分为三个单元。具体内容见图表所示。

第五章电流和电路教学目标的设计

单元

知识与技能

过程与方法

情感、态度

与价值观

评价

电流和电路

电流的强弱

知道电源是提供电能的装置；用电器是消耗电能的装置。

熟悉常用电气元件的符号。

知道电流的方向：电池正极用电器电池负极。电流的单位。

会使用电流表测量电流。会读数。

了解什么是导体、绝缘体及其区别。

熟悉电气元件，并动手组装控制一个用电器的简单电路。

用电气元件的符号画出电路图。

通过灯泡的明亮程度，间接地分析电路中电流的强弱。

经历用电流表测量电路中电流的过程。

关心生活、生产、自然现象中常见电现象，如电流的数值等。

乐于在四周生活中发现所学过的电源、开关和用电器。

敢于动手做物理课的电路实验，在实验中乐于动脑思考问题，积极动手进行尝试，养成严谨的科学态度。

知：能否从能量转化的角度熟悉电源和用电器。能否识别电流的方向。

技：能否独立连接简单电路。能否正确使用电流表。

情：对电路的组装是否有爱好。实验中是否乐于动脑思考问题，积极动手进行尝试。

串联和并联

探究串并联电路中电流的规律

知道什么是串联电路；什么是并联电路

能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。

知道串联电路中各处电流相等。

知道并联电路中干路的电流等于各支路电流的和。

进一步巩固使用电流表测量电流的技能。

动手组装控制两个以上用电器工作的串联电路和并联电路。并会画出相应的电路图。

探究串联电路中各点电流的规律。

探究并联电路中干路和支路中电流的规律。

通过科学探究全过程的切身体验，领会科学研究的方法，培养严谨的科学态度与协作精神。

关心生活、生产中串联和并联的实际电路。

具有提出问题的意识；强烈的好奇心，勤于思考；乐于通过实验来证实自己的猜想；有合理的设计方案、积极动手操作、认真评估自我、勇于交流。在探究的过程中体现实事求是，严谨的科学态度与协作精神。

技：是否能独立连接串并联电路。

过与法：重点要放在学生是否认真经历了探究过程。不要把探究的结论作为评价的标准，而要根据学生参与探究活动的全过程所反映出的学习状况、态度等做出适当的评价。通过交流，培养全体学生的参与意识。

家庭电路

知道家庭电路的基本组成。

会用试电笔检测家庭供电线路中的火线和零线。

了解家庭电路中的保险装置(保险丝、空气开关)。

从闭合电路了解常见两种生活中的触电及急救措施。

了解接地，三线插头和漏电保护器的安全防护功能。

观察家庭电路的组成结构。

观察家庭电路中的保险装置(保险丝、空气开关)。

尝试用试电笔检测家庭供电线路中的火线和零线。

观察过程中留意器件铭牌及说明书等。

关心生活电路的连接情况。乐于观察家用电器、电工器材上标注的文字和符号并乐于了解其含义。

对初次接触的家用电器具有好奇心。

在生活和实验中具有安全用电的意识。

过：能否认真观察家庭电路的组成。

知：能否从闭合电路中有电流的角度了解安全用电的常识。

技：能否独立使用试电笔。

电流和电路范文第4篇

本节教材是在学生初步了解了电路概念以及认识了串联和并联电路特点的基础上进行教学的.本节是一节典型的实验探究课.教材的编写突出了学生的探究学习过程，整节课科学探究的技能要求比较明显，在教学中占有相当分量.本节的内容具有很强的基础性，无论从知识内容上还是从技能训练上都是电学基础，因此整节课应创造条件让学生人人都能动手操作，在亲自的动手操作中掌握电流表的使用，并且真正经历探究的过程.

【学生现状分析】

学生对本节内容有一定的感性基础，生活中常常会听到“电流”这个词，但又认识得不够明确，不具体.对于串联电路和并联电路中的电流特点容易受灯泡亮度的影响.

【总体设计思路】

本节课中电流的的概念不准备深入讲解只需要学生了解电流有强弱之分.所以通过让学生观察灯泡亮度的变化、录音机音量的变化、风扇转动的变化，知道电流是有强弱的.关于电流表的读数和使用，主要采用学生自学、动手实践、总结的方式进行教学.在进行是串、并联电路中的电流特点的这部分的教学时，通过给学生创设问题的情景，充分调动学生的积极性，让学生亲自经历提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证的全过程，让学生成为串、并联电路中电流的规律的“发现者”.根据实验现象“灯泡发光亮度不一样”，提出问题，并做出合理的猜想.小组讨论、交流实验方案，不断完善实验计划.得到最终的实验方案后，学生合作完成实验、收集数据.最后根据全班不同小组的实验数据中总结出串、并联电路电流的特点.

【教学目标】

1.知识与技能

（1）通过探究实验，得出串、并联电路中电流的规律，学习科学探究的方法；

（2）在实验过程中，训练学生连接电路、正确使用电流表的基本技能.

2.过程与方法

（1）经历探究串联和并联电路电流特点的实验操作过程，培养学生拟定简单的科学探究计划与实验方案的能力和初步的信息处理能力.

（2）经历学习电流表使用说明书的过程，提高学生自学的能力.

3.情感与价值观

通过观察、实验及探究性学习活动，培养实事求是、尊重自然规律的科学态度，认识交流与合作的重要性，并感受成功的喜悦.

【教学重点与难点】

本节的主要物理知识蕴含于探究活动中，学生探究能力的增长、电流规律的得出及掌握电流表的使用都与探究过程密不可分，因此本节课的重点是会正确使用电流表和理解串、并联电路中的电流关系.串、并联电路的电流特点的实验探究是本节教学的难点.

【教学用具】

电池组、两个小灯泡、开关、电流表、导线若干.（说明：有的小组的两个灯泡规格相同，有的小组的两个灯泡规格不相同）

【教学过程】

一、电流

教师：上节课同学们学习了串联和并联电路，请你们来判断一下这里的台灯、录音机、风扇是以什么方式连入电路的？

（给学生展示台灯、录音机、风扇）

学生：并联.

教师：判断的理由是什么呢？

学生：它们可以各自独立工作，互不影响.台灯不工作，录音机、风扇可以照常工作.

教师：很好.那台灯、录音机、风扇可以工作，能说明什么？

学生：说明有电流通过.

教师：电流看不见、摸不着，我们就可以通过台灯、录音机、风扇的工作来感知电流的存在.

教师操作：调节台灯的调光旋钮，灯变亮；调节录音机的音量旋钮，声音变大；调节风扇的转速旋钮，风扇转快.

教师：灯变亮、声音变大、风扇转快，这些现象说明了什么？

学生：通过它们的电流变大了.

教师：很好.电流也是有强弱、大小之分的.物理学上就是用电流这个物理量来表示电流的强弱的.

教师：请大家自学课本53-54页，完成学案相关内容.

学生自学课本.

电流的符号：

电流的单位：国际单位，其他单位.

单位换算：1 A=mA，1 mA=μA.

学生：电流的符号是I.

学生：单位是安培，还有毫安、微安.

教师：咱们再了解一下常用家用电器的电流值.

教师借助多媒体展示学生熟悉的家用电器的电流值：液晶显示电子计算器约130 μA、30 W普通照明日光灯约130 mA、47 cm彩色电视机约200 mA、70 W家用电风扇约320 mA、家用电冰箱1.1～1.7 A、500 W家用电熨斗约2.3 A.

彩色电视机的电流约多少安呢？

学生：0.2 A.

（设计意图：让学生对电流的大小由感性的认识并熟悉电流的常用单位.）

二、电流表

教师：虽然我们可以通过同一灯泡的亮度、录音机音量的大小、风扇转动的快慢等一些直观现象粗略判断电流的大小，但要想准确知道电路中电流的大小，还是要使用专门的测量仪器的――电流表.（教师向学生展示电流表）

教师：你会使用电流表吗？请你阅读电流表的使用说明书，然后用电流表测量一下通过小灯泡的电流的大小（电路如图1所示）.

学生自学电流表使用的说明书，两人一小组进行实验.

教师进行巡视，及时发现学生在使用电流表的过程中存在的问题.

教师：大家在用电流表测量小灯泡电流的过程中遇到过什么问题吗？

学生：我们连好电路，闭合开关后发现指针往零刻线左边偏转了.

教师：谁能帮这个小组的同学解决一下这个问题啊？

学生：他们小组没有让电流从正接线柱流入，负接线柱流出，电流表正负极接反了.

教师：非常好，大家在连接电流表时一定要“正进负出”，如果接反了，就会出现指针反向偏转的现象.

学生：我们小组的电流表一开始指针就没指在零刻线上，这怎么办啊？

教师：遇到这种情况，在使用电流表前就需要先校零.

学生：我们小组闭合开关后，指针偏转角度非常小？

教师：偏转角度过小是什么原因造成的呢？

学生：他们小组肯定是用0～3 A的量程了，量程选大了.

教师：这就提醒大家，使用电流表时，一定要选择合适的量程.

教师：电流表是比较精密的测量仪器，同学们在使用的过程中要按照使用说明书来进行操作.

（设计意图：电流表使用的教学设计成让学生先自学，然后亲自使用电流表的方式，更符合学生的生活经验，学生在不断地摸索、尝试中掌握了电流表的使用方法.纠错的过程可以使学生对电流表的使用有更加深刻的认识.）

三、探究串、并联电路电流的特点

1.情景设置、激智启疑

学生活动：动动手，看谁的小灯最先亮.

教师：接下来同学们一起动动手让你们桌上的两盏小灯亮起来.这一大组的同学是串联组，那边一大组的就是并联组，咱们比比看，串联组中谁的两盏小灯最先亮，并联组中又是谁的两盏小灯最先亮.

学生两人一组利用器材连接电路.请小灯最先亮的小组展示.

学生：我们连接的是串联电路.（操作：闭合开关，两盏灯都亮了.两盏灯炮一样亮.）

学生：我们连接的是并联电路.（操作：闭合开关，两盏灯都亮了，两盏灯炮一样亮.）

教师：大家看，这组连接的串联电路中的两个灯泡亮度是一样的，而这组连接的并联电路中的两个灯泡亮度也是一样的.其它小组的两盏灯的发光情况也都是这样的吗？

学生：我们小组不是.我们的是串联电路，一个灯很亮，一个不太亮.（展示）

学生：我们连的是并联电路，两个灯的亮度也不一样.

教师：不管是一样亮还是不一样亮，只要灯发光了就都说明有电流通过了.那你有没有想过串联电路和并联电路中的电流会有什么样的特点呢？下面请同学们进行有依据的大胆猜想.先小组讨论有怎样的猜想.

2.开放思想、大胆猜想

学生小组讨论，发表自己的猜想.

教师：哪个小组能和大家分享一下你们的猜想啊？对了，还要说出你们猜想的依据啊.

学生：我们小组觉得串联电路电流处处相等.因为我们的串联电路中灯泡一样亮.

教师：嗯，串联的灯泡一样亮猜想电流相等.还有其它的想法吗？

学生：我们的猜想是串联电路电流从负极往正极越来越小.我们这样想的依据是靠近负极的灯泡比较亮.

学生：我们的猜想和刚才小组正好相反，靠近正极的灯泡比较亮，所以我们认为串联电路中电流从正极出发越来越小.

教师：这两个小组也是根据自己小组灯泡的发光情况做出了相应的猜想.

学生：我们觉得串联电路中电流从正极出发越来越小，因为我们感觉电流经过用电器后会消耗一些电流.

教师：并联电路呢？

学生：我们觉得并联电路两条支路的电流相等，因为两条支路上的灯泡亮度一样亮.

教师：那并联电路干路和各支路电流会有什么关系呢？

学生：我们猜并联电路干路上的电流等于两支路电流和.就像河流分流，支流的水加起来就是干流的量.

（教学说明：科学是从想象开始的，想象是科学的准备阶段，没有想象就没有创造意向，便不能进行创造；只有想象和大胆的猜想才能产生假说；同时想象和猜想又能激励创造.可见，猜想与假设在科学探究中是极其重要的.在这个环节中，教师要不断鼓励学生进行合理、大胆的猜想.）

3.设计方案、合作交流

教师：大家的猜想很多，但哪种猜想是正确的呢？我们要用实验进行验证.请同学们根据自己小组的猜想，画出实验所需的电路图，选择所需器材，设计实验过程.

学生分小组讨论.

教师：哪个小组来展示探究串联电路电流特点的设计方案啊？

学生投影电路图简单说出设计方案：把电流表分别串联接入图2电路中的A、B、C点，测量出A、B、C点的电流值进行比较，看猜想是否正确.

教师：好，那再请并联组的同学展示一下并联电路电流特点的设计方案.

学生投影电路图简单说出设计方案：用电流表分别测量出图3中A、B、C三点的电流值，比较图3中B、C两点的电流值，看看支路电流有什么特点；比较三点电流，看干路和支路电流的特点.

教师：两组的设计方案都展示完了，还有没有需要改进完善的地方呢？请大家各抒己见，发表一下自己的看法.

学生：我认为在刚才两个小组的设计中，他们各自只做了一组实验，根据这一组数据就得结论的话，还不够充分，偶然性太大了.

教师：说的很好，针对这个问题大家还有没有很好的解决方案呢？

学生：可以更换电池，通过改变电源来得到多组数据.

学生：还可以更换两个不同型号的灯泡重复他们刚才的实验.

教师：想法都很好，这样就可以得到多组数据，得到的结论也就更具有普遍性了.在课堂上，由于不同小组用的灯泡规格不同，我们采用小组交流的方法，来更快的得到结论.

（教学说明：在这个环节中，学生是当之无愧的主角.在生生互动的过程中，不断完善实验的方案.）

4.进行实验、收集数据

教师：实验方案有了，下面就请同学们按照自己设计的方案进行实验，一定要如实地记录实验数据.

学生进行实验.教师提醒学生实验时要注意正确使用电流表，把实验结果如实地记录下来，填写在表1的实验记录中，并把实验中遇到的问题也记下来.教师巡视指导.

表1实验次数A点的电流IAB点的电流IBC点的电流IC5.分析数据、得出结论

教师：由于时间关系，咱们的实验先进行到这里.请同学关闭电源.很多组同学的实验都完成得很好，完成串联电流特点的小组能过来展示一下你们的实验数据吗？

学生投影数据说明结论：串联电路中电流处处相等.

教师：你们小组的两个灯泡亮度是什么样的？

学生：一样亮.

教师：串联组中，两个灯泡亮度不一样的小组得到的结论是什么样的？

学生：电流也是相等的.

教师：看来不管两个灯泡的亮度是否相同，在串联电路中电流是处处相等的.

教师：我们再来看看完成并联电路电流特点的小组谁能展示一下？

学生投影数据说明结论：并联电路中干路电流等于各支路电流之和.我们小组的两个灯泡亮度不相同.

教师：并联组中，两个灯泡亮度一样的小组得到什么样的结论？

学生：和他们小组一样，也是并联电路中干路电流等于各支路电流之和.

教师：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和.也与灯泡的亮度无关.

（设计意图：在向全班展示实验数据时，教师一定要多收集几组数据.这样不同的小组灯泡不一样、电源不一样，不仅实验的准确性提高了、而且得出的结论更具普遍性.另一方面也更加强调了小组间交流协作的重要性和必要性.）

教师：这节课我们通过亲自动手学会了电流表的使用，通过亲自猜想、实验设计、动手操作得到了串联和并联电路中电流的特点，收获颇丰.下节课我们将运用串并联电路电流的特点来解决一些电路中的问题，期待同学们有更精彩的表现.

【课后反思】

电流和电路范文第5篇

【关键词】电流模 电路 应用

1 电流模技术的概念

电流模电路也叫做电流型电路，它将电流当作主要参量来对模拟信号进行处理。从严格意义上来看，输入信号与输出信号都属于电流。整个电路只含有晶体管结电压，并没有别的电压参量，所以它被称作电流模电路。电流模电路具有以下几种特点：频带比较宽，速度比较快，动态范围相对较大，容易实现对电流的春出以及运输。利用这个方法对模拟信号进行处理，或者进行集成电路的设计，是近几年比较常见的方法。在进行高速宽带线性模拟集成电路以及非线性模拟集成电路的制作时，其最重要的基础就是电流模方法以及相关原理。所以，可以说电流模电路的广泛使用是一个重要的里程碑。

在传统的对模拟集成电路的探究中，学界常常将电压当作输入参量以及输出参量，因此在对模拟信号进行处理的时候，常常将电流信号转化为电压信号。电路以及系统都是利用电压来进行标记的。

相较于电压模电路，电流模处理电路的方法在阻抗方面存在着明显的不同。比如，在现实应用中的各种类型的电路里，内阻比较小的信号源通常会被当作电压源；内阻相对比较大的信号源常常被看作电流源。理想环境下，电压放大电路应该有着趋向于无限大的输入抗阻，而且它的输出抗阻应该是0；同样在理想环境下，电流放大电路的输入抗阻应该是0，而输出抗阻则趋向于无限大。在非常低的阻抗节点之上，各个电量间的电流量存在相加减的关系。

事实上，对于电流模电路，人们还是比较熟悉的，在实际应用中有非常多的电流模电路，比如，集成运放中进行分析的电流镜电路，甲乙类输出电路等等。

2 电流模电路的特点

2.1 非线性失真小

电流模电路主要的传输对象为电流。通常情况下，晶体管器件本身的指数伏安特性并不会对电流传输的线性度产生影响。因此，相较于电压模电路，电流模电路的非线性失真出现的概率要小很多，它能够对模拟信号进行更为精细的处理。

2.2 方便电流的存储以及转移

动态电流模电路对电流的储存功能以及转移功能具有其他电路不具备的优势。需要强调的是，电流模电路的这个特性并未在模拟集成电路以及相关应用中得到发挥。其限制性因素为支撑电路的不足。支撑电路影响了该系统的高速宽带，限制了其精度。

3 电流模单元电路的应用

所有的模拟功能的线性电流模集成电路以及非线性电流模集成电路的基本组成都是电流模单元。其常见的应用情况如下。

3.1 跨导线性电路（Trans Liner Circuits）

如图1所示，TL回路构成能够改变并增加电流放大单元电路。图1显示的T1与T4均为顺时针方向的发射结。而T2和T3则均为逆时针方向。所以，T1-T4的发射结共同后成了TL回路。其信号则由T3与T4的集电极以及基极进行输入，通过放大之后再由T1和T2进行输出。

该图是由基本电流放大单元级联构成的电流放大电路，它主要包括四级。其中第一级的T1，T2，T3，T4都是TL回路的主要组成部分，T3和T4是输入管，他们的偏置电流是（IO-IE），T1和T2则是差动管，它的偏执电流则是IE。所以这个单机电流的增益如下：

通常情况下，T1，T2，T3，T4的典型值是100，各个组的增益取值应该为β/10、

这个电路具备以下特点：通过对电流源本身的偏压进行改变能够对静态电流产生影响。所以利用这个方法能够提高增益调节的方便性，帮助增益控制提高自动化水平，尽可能大的降低功耗。

3.2 电流镜（Current Mirrors）

电流镜，也常常被称作CM电路。这种电路既能被当作电路的直流偏置以及有源负载，还能将电流量依据一定的比例进行传输。它在很多的电流模电路中都有比较广泛的运用。

常见的电流镜主要包括的结构有：基本镜像电流源，精密镜像电流源，高输出阻抗串接镜像电流源，闭环负反馈镜像电流源（威尔逊电流源），比例电流源，微电流源以及跨导线性甲乙类电流放大单元等。

3.3 电流传输器（Current Conveyors）

电流传输器也被叫做CC电路，它是一种三端器件。其本身是一种常见的电流模电路，组成部分为：电流镜和电流镜，电流镜和TL回路或电流镜和运放。电流运输器是构建宽带，运转速度高，精度比较高的模拟功能电路的基本电路之一。喜爱你在常见的电流传输器主要包括第一代电流传输器以及第二代电流传输器。

3.4 开关电流电路（Switched Current Circuits）

开关电流电路主要运用MOS器件栅极电容本身的存储能力来存储电流，转移电流。电管电流电路的别名又叫做动态电流镜，它主要被用于开关电流滤波器，开关电流以及电流转换器等方面。

4 小结

电流模电路的应用最早开始于上世纪八十年代末，近几年发展势头正旺，已经变为一类重要的电路了。其应用形式正在逐渐丰富。而在学术界，对电流模电路及其应用的研究正在变得越来越为人们所重视。本文对各种电流模电路和电流模电路的相关原理进行了分析，阐述了新的电子电路分析方法。这个方法主要运用跨导线性电路，电流镜，电流传输器等等对常用的电子电路进行了分析。本文主要包括三大部分，它们是：电流模技术的概念，电流模电路的特点，电流模单元电路的应用。其中电流模单元电路的应用主要包括以下几大部分：跨导线性电路；电流镜；电流传输器；开关电流电路等。目前国内对电流模电路的应用还存在着不充分的问题，这需要学界对其相关领域不断深入研究，提供良好的技术支撑。

参考文献

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[2]张鹏，赵惟莽，高清运，电流模电路的通用单元电路[J].半导体杂志，2000（12）：20.

[3]钮文良，电流模电路及其应用[J].北京联合大学学报，2001（06）：55.

作者单位

电流和电路范文第6篇

一、串、并联电路中的电流特点

1.探究串联电路中的电流

把用电器逐个顺次连接起来组成的电路叫串联电路.它的基本特征是整个电路只有一条回路，没有“分支点”.电流的方向是，电流从电源的正极流出，通过用电器流回电源的负极.那么在串联电路中各处的电流大小有怎样的关系呢？请同学们猜想：

（1）串联电路中电流通过用电器后可能越来越小；

（2）串联电路中电流通过用电器后可能越来越大；

（3）串联电路中电流大小通过用电器后可能不变.

如何设计和进行实验验证呢？

（1）按图1所示的电路图连接好电路.若测A处电流就把该处接线断开，把电流表串联接入A处，选择合适的量程，使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出.闭合开关S，测出A处的电流为IA.然后用同样的方法测出B、C处的电流分别为IB、IC，并把测得的数据记录在表一中.

表一

（2）换上不同规格的小灯泡或改变电源电压，至少测量3组数据.若实验次数太少，得出的结论具有偶然性.

根据测得的多组实验数据分析，即可得出串联电路中的电流特点：串联电路中电流处处相等.表达式为：IA=IB=IC（或I1=I2，I1、I2分别表示为通过灯泡L1、L2的电流）.

2.探究并联电路中的电流

把用电器并列地连接在电路的两点间所组成的电路叫并联电路.它的基本特征是由两条及以上支路组成，有“分支点”.每条支路都和干路形成回路，有几条支路，就有几条回路.那么在并联电路中各处的电流大小又有怎样的关系呢？请同学们再猜想：

（1）干路上的电流与各支路上的电流可能相等；

（2）干路上的电流可能等于各支路上的电流之和.

如何设计和进行实验验证呢？

（1）按图2所示电路连接好电路.在电路中的A、B、C处先后串联接入电流表，选择合适的量程，测出各处的电流大小分别为IA、IB、IC，并把测得的数据记录在表格中（设计实验记录表格同表一，略）.

（2）换上不同规格的小灯泡或改变电源电压，再测量几组数据.

根据测得的多组实验数据分析，即可得出并联电路中的电流特点：干路中的电流等于各支路中的电流之和.表达式为：IA

=IB+IC（或I=I1+I2）.

二、串、并联电路中的电压特点

1.探究串联电路中的电压

串联电路两端的总电压和各用电器两端的电压之间有什么关系呢？我们把电压类比为水压（水位差），猜想：串联电路两端的总电压可能等于各用电器两端的电压之和.

如何设计和进行实验验证呢？

（1）按图3所示的电路图连接好电路.先将电压表并联在L1的两端（即连接在A、B两点间），选择合适的量程，注意电压表“+”“-”接线柱接法正确.闭合开关S，测出L1两端的电压为U1.然后用同样的方法测出L2两端的电压为U2和A、C两点间的电压为U，并将测得的数据记录在表二中.

表二

（2）换上不同规格的灯泡或改变电源电压，再测几组数据.

分析测得的实验数据，即可得出串联电路中的电压特点：串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和.表达式为：U=U1+U2.

2.探究并联电路中的电压

在并联电路中，各支路两端的电压跟总电压之间有什么关系呢？猜想：并联电路两端的总电压可能跟各支路两端的电压相等.

如何设计和进行实验验证呢？

（1）按图4所示的电路图连接好电路.先将电压表并联在L1的两端，测出L1两端的电压U1.然后用同样的方法测出L2两端的电压U2和A、B两点间的电压U，并将测得的数据记录在表格中（设计实验记录表格基本同表二，略）.

（2）换上不同规格的灯泡或改变电源电压，再测几组数据.

分析测得的实验数据，即可得出并联电路中的电压特点：并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等.表达式为：U=U1=U2.

三、串联分压与并联分流特点

1.串联电路的分压作用

如图5所示，电阻R1和R2串联，设电路中的电流为I，R1两端的电压为U1，R2两端的电压为U2，串联电路两端的总电压为U.

因为串联电路中电流处处相等，故通过R1和R2的电流相同，都为I.由欧姆定律得I=■=■，故■=■，这个公式称为分压公式.即在串联电路中，各个电阻分配的电压跟它们的阻值成正比.此规律也可以通过实验探究获得.

例1 一只小灯泡的额定电压为8V，正常发光时的电阻为20Ω，现将该小灯泡接在12V的电源上，为使其正常发光，应

联一个 Ω的电阻.

分析 小灯泡的额定电压为8V，而电源电压为12V，高于小灯泡正常工作时的电压，故不能直接接到电源上.我们应该想到串联电路具有分压作用，用一个电阻和小灯泡串联，分担多余的电压，就可以保证小灯泡正常工作.串联一个阻值多大的电阻呢？直接利用分压公式进行计算，也可以利用欧姆定律和串联电路电流电压特点进行计算.

解答 方法一：应串联一个电阻R，它应分担的电压为UR=U-UL=12V-8V=4V，

利用分压公式，得：■=■，

故R=■RL=■×20Ω=10Ω.

方法二：小灯泡的额定电压UL=8V，串联电阻分担的电压为UR=U-UL=12V-8V=4V，小灯泡正常发光时的电流是I=■=■

=0.4A，而串联电路中通过每个用电器的电流相等，故应串联一个阻值为R=■=■=10Ω的电阻.

2.并联电路的分流作用

如图6所示，电阻R1和R2并联在电压为U的电路中，设通过R1支路的电流为I1，通过R2支路的电流为I2.

因为并联电路中总电压和各支路两端的电压相等，故U=U1=U2.由欧姆定律得I1R1=I2R2，故■=■，这个公式称为分流公式.即并联电路支路中的电流跟它们的阻值成反比.此规律同样可以通过实验探究获得.

例2 一只量程为500mA的电流表表头，它的内阻只有0.2Ω，若要把它的量程扩大为3A，该怎样做？

分析 电流表表头的量程和内阻一般都很小，直接使用只能测量较小的电流.若要测量较大的电流，必须将表头和一个电阻并联.我们知道，并联电路有分流作用，通过与一个电阻并联，可以分走多余的电流，从而确保电流表表头的安全.我们使用的双量程电流表，就是将同一个表头和不同的电阻并联，从而扩大为不同的量程.

解答 将电流表表头和一个电阻R2并联，电阻R2需分走的电流I2=I-I1=3A

电流和电路范文第7篇

关键词：正弦交流电路；Multisim；相位关系；相量图

中图分类号：TM762.1+1 文献标识码：A

在正弦交流电路中的相位实验教学过程中发现有部分学生对于对交流电相位关系的理解很模糊，对于电路的性质、如何由波形图确定相位关系以及电路中各电压相量的关系存在疑惑。采用Multisim仿真软件模拟实物实验，实验过程非常接近实际操作效果，可以减少误差，参数修改方便，解决了传统实物实验存在的诸多问题[1,2]。因此本文对正弦交流电路中的RC串联电路、RL串联电路以及RLC串联电路进行Multisim仿真，辅助实物实验，便于学生对实验内容的理解，帮助学生消除对交流电实验的恐惧。

1 电路理论分析

文中用到的实验电路RC串联电路、RL串联电路和RLC串联电路分别见图1、图2和图3。

正弦交流电路的性质一般分为容性电路、感性电路和阻性电路。在容性电路中，电流超前电压一个角度；在感性电路中，电压超前电流一个角度；在阻性电路中，电压和电流同相位[3,4]。那么，在RC串联电路中电流超前电压，在RL串联电路中电压超前电流。对于RLC串联电路，电压和电流的相位关系是由电路的参数和电源的频率决定的。在电路参数L和C不变的前提下，改变电源的频率，电路中电压和电流的相位关系会发生改变。当电源频率f等于谐振频率f0=■时，电路发生谐振，电路呈阻性，电路中的电压和电流同相位。当ff0时，电路呈感性，电压超前电流。

2 对正弦交流电路的Multisim仿真

采用电路图中给定的参数，分别对图1、图2和图3用Multisim软件进行仿真[5]。利用软件中自带的虚拟示波器可以得到电源电压和电阻两端的电压波形，分别对应图4、图5和图6。因为电阻两端的电压与电流同相位，这里用电阻两端的电压波形来表示电路的总电流波形。

2.1 相位关系

这里根据波形图来判定电压和电流的相位关系，在同一周期内，如果电压波形先于电流波形达到波峰，那么电压超前电流，反之电流超前电压。图4RC串联电路，电流先于电压达到波峰，因此电流超前电压一定角度，电路是容性的。图5RL串联电路，则是电压超过电流一定角度，电路是感性的，与前面的理论知识相吻合。

图6(a)RLC串联电路电压和电流的相位关系是电流超前电压一定角度，电路是容性的。通过计算得到该RLC串联电路的谐振频率f0=1959.1Hz，如果改变电源频率为f=3000Hz>f0，用示波器看到的结果是电流超前电压，如图6(b)所示；若改变电源频率f等于谐振频率f0得到的结果是电压和电流同相位，见图6(c)。

2.2 相位差与相量图

相位差是指两个同频率正弦量的相位之差，实际是它们的初相之差，其值大小与时间无关[6]。电压和电流的相位差可以通过波形图计算得到。图4-图6的波形中都有两条游标线，二者之差对应电压和电流相差的时间为T2-T1，从示波器的显示上可以获得，相位差可以通过公式■×360°计算得到 。如图4，T2-T1的时间是229.730us，周期是1ms，那么得到的相位差是-83°（一般规定电流比电压超前时，相位差为负值）。图1-图3对应的电容、电感和电阻的电压有效值见表1及所对应的相量图见图7。图7中各电压相量满足：US=UR+UC，US=UR+UL，US=UR+CU+UL，满足基尔霍夫电压定律的相量形式。

表1 各电路电容、电感、电阻的电压有效值

图7 各电路电压相量图

结论

本文利用Multisim仿真软件对正弦交流电中的RC串联电路、RL串联电路和RLC串联电路进行了分析，对学生存在疑惑的电压和电流的相位关系给出了详细的说明，以及各个电路中电压相量的关系用相量图清楚地展示出来。可见，Multisim仿真软件对提高教学质量，改善实验教学效果起着非常重要的作用。

参考文献

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[2]聂典，丁伟.Multisim10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京：电子工业出版社，2009.

[3]李瀚荪.简明电路分析基础[M].北京：高等教育出版社，2002.

[4]秦曾煌.电工学[M].北京：高等教育出版社，2004.

[5]李宗平.RLC串联谐振实验的Multisim仿真教学法[J].大学物理实验.2009，22（4）：84-86.

电流和电路范文第8篇

关键词：动态电路；静态电路；简化；解析

中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）16-0187-02

在多年的教学过程中，笔者发现很多学生对电路特别是复杂电路的理解和解析颇感困惑，导致计算错误。为此，笔者在教学过程中，将电路图进行归类解析，让学生初步掌握将复杂电路简化的方法，再进行分析计算，这样大大提高了计算的准确率。

电路主要分为动态电路和静态电路两大类。静态电路是指开关闭合，电路中各用电器工作时，流经电路中的电流和各用电器分配的电压不变，故称静态电路。动态电路是指电路中有多个开关控制，或有滑动变阻器改变电路，通过各开关的断开与闭合，或调节滑动变阻器的滑片，从而导致电流所行走的路径或电路中电流大小及各用电器分配的电压随之发生改变，故称为动态电路。在动态电路中，若只有调节滑动变阻器的滑片，从而导致电路中电流大小和各用电器分配的电压发生改变，但电路中电流所行走的路径并未改变，所以，电路图外观也无须改变。对于此类情况，学生基本上也能正确解析。但对于有些复杂电路，也就是通过多个开关的断开与闭合，而导致电路中电流所行走的路径发生改变，有些用电器能够工作，但有些用电器被短路，从而让很多学生迷惑不解，为此，我们应让学生对此类电路进行分阶段简化，再分阶段进行分析和计算，就相对简便了。

对复杂电路图的简化，我们主要采用的方法是电流路径法，即电流从电源的正极出发，凡经过的用电器、电流表都把它画下来，未经过或被短路的用电器不再画它，经过闭合的开关时，直接用导线连接，直到电流回到电源负极，最后将电压表在不违背电路图原意的情况下，与被其测量电压值的用电器并联起来，电路图简化完成后再进行解析。例如：

例1：如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V、3W”字样，当S闭合，S1、S2断开，滑片P从b端滑到中点时，电流表的示数变化为0.1A，此时电压表的示数为6V；保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2，电流表的示数又变化为2A。则电源电压和定值电阻R0的阻值分别是多少？

根据电流路径法，分阶段对电路进行简化。

第一种情况：当S闭合，S1.S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时：电流从正极出发，经过灯泡L与滑动变阻器（其阻值为最大R），再经过电流表回到负极，电压表测量灯泡L的电压，小灯泡L与滑动变阻器串联。如图：

根据题意：小灯泡的额定电压U额=6V，额定电功率P额=3W。故其电阻R1=U2/P=（6V）2/3W=12Ω。当滑动变阻器滑片P在b端时，滑动变阻器阻值最大为R，此时电路中的电流值等于电源电压除以灯泡电阻与滑动变阻器最大阻值之和，即I1=U/（R1+R2）=U/（12Ω+R）。

当滑动变阻器滑片P移至中点时，电路中总电阻减小，电路中电流增大（即I2=U/（R1+■R））=U/（12+■R），此时，电压表示数为6V，故电流表中的电流值等于流经小灯泡的电流值I2=U/（12+■R）=0.5A……（1）式，故滑片在b端时电路中电流值应为0.4A。I1=U/（12+R）=0.4A……（2）式，解方程组由（1）（2）式可得U=8V，R=8Ω。

第二种情况：保持滑片P的位置不变（即滑动变阻器的阻值R/=4Ω时），闭合S1、S2，根据电流路径法，电流从电源正极出发，经闭合的开关S1后分成两个支路。一个支路经定值电阻R0，一个支路经滑动变阻器R/（阻值为4Ω）后汇合经电流表回到负极。此时定值电阻R0与滑动变阻器并联，如图。

因为电路由串联改为并联，电路中电流增大，故此时电阻的总电流应为I总=0.5A+2A=2.5A。流经支路R/的电流I/=U/R/=8V/4Ω=2A。根据在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，故流经支路R0电流I0=I总=0.5A-2A=0.5A。所以R0电阻，R0=U/I0=8V/0.5A=16Ω。

这样通过对电路的分阶段简化与解析，即可求出各物理量了。

例2：如图所示的电路中，灯泡L上标有“6V、4W”的字样，R1的最大阻值为18Ω，R2=4.5Ω。

（1）当开关S1，S3都断开，S2闭合时，灯泡L正常发光，求电源电压。

（2）当开关S1，S2，S3都闭合时，且滑动变阻器滑片P滑到b端，求电路中的总电流。

（3）当开关S1闭合，S2，S3都断开，在滑片P滑到b端的过程中，滑动变阻器消耗的功率随其电阻R1变化的情况如图所示，由图像可知，当R1为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？（设电源电压不变）

分析：（1）当开关S1，S3都断开，S2闭合时，根据电流路经法，电流从正极出发，经闭合开关S2后经过灯泡L再经过电阻R2后回到负极，灯泡L与电阻R2串联，滑动变阻器R1被短路，简化电路图，如图所示：

此时因灯泡正常发光，所以电路中的电流值就等于灯泡的额定电流，即I=I额=P额/U额=4W/6V=2/3A。

电阻R2分配的电压U2=IL×R2=2/3A×4.5Ω=3V。

故电源电压U=U额+U2=6V+3V=9V。

（2）当开关S1，S2，S3都闭合时，滑动变阻器的滑片滑到b端时，根据电流路经法，电流从正极出发后分成两个支路，一个支路经闭合开关S2通过灯泡L回到负极，另一个支路经闭合开关S1后再经滑动变阻器（阻值为最大）回到负极，灯泡L与滑动变阻器并联，简化电路图，如图所示：

小灯泡的电阻RL=U×U/P=6V×6V/4W=9Ω。所以流经灯泡的电流IL=U/R=9V/9Ω=1A。

流经滑动变阻器的电流I1=U/R1=9V/18Ω=0.5A。

所以电路中的总电流I总=IL+I1=1A+0.5A=1.5A。

（3）当开关S1闭合，S2，S3都断开时，根据电流路经法，电流从正极出发经闭合开关S1后，流经滑动变阻器R1，再流经电阻R2后回到负极，滑动变阻器R1与电阻R2串联，简化电路图，如图所示：

从电功率与电阻关系图像获得的信息可知，当电阻R1的阻值为4.5Ω时，滑动变阻器的电功率为最大值即4.5W。

电流和电路范文第9篇

关键词： 支路电流法 网孔电流法 节点电位法 叠加定理 戴维宁定理

线性电路是指由线性元件、独立源或线性受控源构成的电路，常用的分析方法包括支路电流法，网孔电流法，节点电位法，叠加定理和戴维宁定理。在对同一电路进行参数计算时，采取不同的分析方法决定了解题过程的简单或复杂，所以，了解每种方法的适用对象具有重要的意义。

1.电路分析方法的介绍

1.1支路电流法

支路电流法是以支路电流为变量，分别对节点和网孔列写KCL和KVL方程的方法。对于有n个节点、m个网孔的电路，首先对各支路电流标出参考方向，然后对任意（n-1）个节点列出（n-1）个独立的KCL方程，对电路中的网孔列出m个KVL方程，最后联立方程组求解即可。

这种分析方法是最基本的电路分析方法，虽然列写方程容易，但当支路条数过多时，计算却很麻烦。

1.2网孔电流法

网孔电流法是以假想沿网孔环流的电流为变量，列写网孔KVL的方法。对于有m个网孔的电路，首先假设每个网孔电流的方向为顺时针或者逆时针，然后对m个网孔列写KVL方程，在列写方程时需要区分自电阻和互电阻，最后联立方程组求解。

网孔电流法虽然解决了支路电流法解方程麻烦的问题，但是一定不要忘记将虚拟的网孔电流转换成实际的支路电流，再进行电路其他参数的求取。

1.3节点电位法

节点电位法是以独立节点电位为变量，列写独立节点KCL的方法。对于有n个节点的电路，首先在电路中选择1个节点为参考电位点，然后对剩余的（n-1）个节点列写KCL方程，最后联立方程组求解。利用这个方法可以把求解某电流、电压响应的问题转化为求节点电压的问题。

1.4叠加定理

叠加定理体现了线性电路的基本性质，在使用叠加定理分析线性电路时，首先标定原电路各支路电流、电压的参考方向；其次把原电路分解为各理想电源单独作用的几个分电路，求出各分电路的电压或电流；最后求代数和得出原电路的总电压或总电流。

需要强调的是叠加定理仅适用于电压、电流的叠加，不适用于功率的叠加。在分析电路的过程中，当某一独立源单独作用时，其他独立源应为零值，即独立电压源用短路代替，独立电流源用开路代替，受控源不能单独作用于电路，和电阻一样始终保留在电路中。

1.5戴维宁定理

戴维宁定理又称等效电压源定理，是指一个线性有源二端网络对外电路而言，总能等效成一个电压源模型，其电压等于有源二端网络的开路电压，其内阻等于二端网络中所有独立源均为零时所得到无源网络的等效内阻。

当电路中含有受控源的时候，虽然求取开路电压U 的方法和不含受控源一样，可以结合以上四种方案，但是求取等效内阻R 时需要应用外加电压法和短路电流法进行分析。

2.举例进行比较

下面通过几个例题来说明如何根据电路结构选择相应的电路分析方法。

例1：电路如图1所示，求电阻R 上的电流I 。

图1

图1所示电路是含有5条支路，3个节点，3个网孔，3个独立电压源，5个电阻的线性电路，可以采用多种电路分析方法进行电流I 的求取。

解法I：采用支路电流法进行分析时，需要在a、b、c三个节点中任意选择两个节点列出2个KCL方程，和3个关于网孔的KVL方程，需要求解5个方程。

解法II：采用网孔电流法进行分析时，需要假设三个网孔的虚拟电流，列写3个网孔的KVL，电阻R 、R 和R 是自电阻，R 和R 是两个网孔公用的互电阻，可以看出图1中最右边网孔的电流就是实际电流I 。

解法III：采用节点电位法进行分析时，选择3个节点之一作为参考点，如选择c点为大地，只需要以a点和b点电位为参考变量，列出a、b两个节点的KCL方程，最后利用b点电位求取I 。

解法IV：采用叠加定理解题时，需要对U 、U 和U 进行三次单独电压源的电流响应求取，再进行叠加求代数和。

图2 图3

解法V：采用戴维宁等效定理进行分析时，如图2所示，先以虚线划分左边为内、右边为外电路，难点是将左半边电路的等效，可以利用电源之间的转换求取开路电压U ，去掉三个电源后求等效内阻R ，右半边的外电路不变，最终变换为图3所示的戴维宁等效电路求取I 。

例2：求图4电路中的电流I。

解这道例题比较简单的方案是节点电位法。

就图4电路结构而言，有7条支路、5个网孔、5个独立源、3个节点。如果应用支路电流法解题时，除去已知两条支路的电流，还需要列5个方程；应用网孔电流法解题时，除去两个已知的网孔电流，还要假设剩下三个网孔的电流，列方程求解；应用叠加定理可以选择进行两次叠加，一次使所有的独立电压源工作，一次使所有的独立电流源工作；应用戴维宁定理解题时，可以将I所在的支路当做外部电路，将剩余电路等效为戴维宁模型，如图5所示进行求取；应用节点电位法解题时，除去节点3作为电路参考点电位为0，节点2的电位为5V，只需要列写节点1的方程，最后通过节点1和2的电位差推出未知电流I为3A，所以这种方案最为简便。

图4 图5

3.结语

以上两道例题都可以使用5种方法对其进行解答，当然在解题过程中还可以进行等效电源变换，因此可见电路分析的方法相当灵活。每种方法在正确的分析下，都能得到最终的答案。但有时方法使用不当会带来解题的繁琐，所以分析题时还是应该具体情况具体分析，考虑电路的结构，学会从一题多解中找到解题的最佳方案。

支路电路法用于分析支路少的电路；网孔电流法用于分析网孔少的电路；节点电压法适用于分析节点少的电路；叠加定理适用于分析电源少的线性电路；戴维宁定理适用于分析求电路中某一支路电压电流的电路；而叠加定理和戴维南定理的引申则需要对前述定理的透彻理解后才可加以应用，否则会因概念不清而导致错误的电路分析。因此在学习过程中只有多种方法的熟练有效掌握，才能使电路求解事半功倍。

参考文献：

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电流和电路范文第10篇

关键词:差分放大器 Cadence 优化

中图分类号: TQ153文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 02-107-01

1简介

差动放大电路(简称差放)作为模拟集成电路中使用最广泛的单元电路,不仅可与另一级差放直接级联(直接耦合),而且它具有优异的差模输入特性。它几乎是所有集成运放,数据放大器,模拟乘法器,电压比较器等电路的输入级,又几乎完全决定着这些电路的差模输入特性,共模抑制特性,输入失调特性和噪声特性。

2工程项目总结

2.1电路分析及仿真

做为一个简单的差放负载为纯电阻,且两个MOS管的宽长比设为30. 差动放大电路的增益 相同尺寸的共源电路的增益为9.91,由此可看出负载为电阻的差放的放大倍数与共源电路基本相当。因为应用半边等效电路可得双端输入、双端输出的差放对的放大倍数是和半边的共源放大电路的放大倍数相同的。

估算图1的漏极静态电压与增益:

与仿真结果接近。

2.2差放的优化

通过改变电路结构或某些参数可以对提高电路增益有贡献。

(方法一)若把差放管的负载电阻改为电流源(如图2),可以增加电路的增益。

输入图2 电路,理论上说,调整R3 可以调整电流源M5 的电流。通过调整R3 电阻将差放管的漏极电流压调到和步骤1 电路相近的电压值,此电路的电压增益经仿真为19。改变偏置电压,R5和R4的阻值可以相应提高增益,但调整电路中的R5改变NMOS管N3的漏极电流,因为N3作为整个差放电路的尾电流,所以提高尾电流,因此调整电路中的R5使其工作在饱和区。差放管的负载电阻改成电流源,理想的电流源内阻无穷大,由可得可以提高电路的增益,但漏极电流和跨导之间要有折中考虑,经过几次仿真很难放大1000倍。而且对于给定的偏置电流和输入器件的尺寸,电路的增益与PMOS管的过驱动电压成比例变化,电路的增益变大了,那么对应的PMOS的过驱动电压就会变大,在电源电压不变时,漏极电压就会相应变小从而不好调节漏极电压。

(方法二)若改为图1的差分电路,为去掉负载电流源的阻性,在每一个输出端与之相应的电阻之前加入了M6和M7的源跟随器,这是一个共模电平的检测电路,,经过检测电路又反馈到尾电流。但放大倍数不会改变。因为不能保证尾电流的大小和负载的电流源的电流是否呈2倍的关系,即P型电流源和N型电流源很难做到平衡, 流过放大器的本征输出阻抗,会产生的输出电压的变化,可能驱动P型电流源或N型电流源进入线性区,在高增益放大电路中,输出共模电平对器件的特性和失配相当敏感,而且不能通过差放反馈达到稳定,因此通过共模反馈网络来检测两个输出端的共模电平,同一参考电压比较,将误差送回偏置网络,即下面的尾电流的栅极,调整栅压,从而达到调整尾电流,进而达到调整尾电流和负载电流源电流的目的,稳定共模电压。

由仿真结果可计算

参考文献: