淺談中職《電工基礎》“復雜直流電路”的學習

周紅兵

[摘 要] “復雜直流電路”課程是中職《電工基礎》課程中的一大難點，“一題多解”法是學生在學習這一部分內容時所要具備的解題方法。以疊加定理和戴維寧定理為例，分析中職《電工基礎》“復雜直流電路”內容的學習方法。

[關 鍵 詞] 《電工基礎》課程；復雜直流電路；疊加定理；戴維寧定理

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）13-0120-01

《電工基礎》課程是機電類中職學校的重要專業基礎課程。這門課程具有理論性強、系統性強和實踐性強的特點。在接觸這一課程以后，學生往往既想學好這一學科，又擔心自己難以理解教師在課堂教學中所講述的內容。從《電工基礎》的教材內容來看，“復雜直流電路”的部分內容多以計算題的形式出現，與之相關的計算類問題具有解法多樣化的特點。學生在接觸此類問題以后，往往認為這一類題目難以理解、難以操作。

一、中職《電工基礎》“復雜直流電路”的教學方法與學習方法

《電工基礎》“復雜直流電路”的學習與教師的課堂教學方法之間有較為密切的聯系。對于教師而言，為了讓學生更好地了解這一部分知識，他們往往通過啟發學生從不同角度和不同方向入手，對問題中所反映出來的數量關系進行把握，讓學生利用多種思路解答問題。

比較教學法是“復雜直流電路”教學中常用的教學方法，將這一方法應用于課堂教學，教師往往需要按照一定條件和一定標準對兩種或兩種以上具有聯系性的知識進行歸納和區別。教師將比較教學法應用于“復雜直流電路”課堂教學后，學生在課堂教學中需要聽從教師的指導，從不同角度分析問題。學生根據教師的指導，利用多種方式完成題目的解答過程，有助于更好地應用所學知識。學生在學習“復雜直流電路”相關知識的過程中采用“一題多解”的解題模式，可以讓他們在解決相關問題的過程中，確定最為合理、最為簡潔的解題思路。

二、中職《電工基礎》“復雜直流電路”中的疊加定理的學習

疊加定理是解決“復雜直流電路”問題的過程中常用的一種定理。在利用這一方法進行解題的過程中，學生需要關注以下內容：一是電路在單個電源工作時的支路電流；二是電路在多個電源共同作用下的支路電流變化情況。根據支路電流在上述兩種情況下的變化情況，我們可以發現，如果現行電路中存在有來自多個電源的共同作用，該支路在各個電源單獨作用下所產生的電流疊加代數和是各個支路的電流的反映。在上述環境下，各個支路的電壓也可以被看做是該支路在各個電源單獨作用時所產生的電壓的疊加代數和。虛擬電流表、虛擬電壓表和功率表的建構，是學生充分了解教材信息的主要工具。從“疊加定理”相關知識的講解過程來看，教師在完成課堂講解以后，通常會為學生提供一些與例題相關的復雜直流電路問題，對此學生需要根據疊加定理的各個步驟，完成復雜直流電路中的各個支路的求解。從這部分知識的學習過程來看，對與之相關的圖形變換知識重點講解，可以讓學生了解與之相關的畫圖技巧，進而加深對疊加時電流極性判斷內容及電壓極性判斷內容的了解。

三、《電工基礎》“復雜直流電路”中戴維寧定理的學習

戴維寧定理與待求支路（元件）的開路電壓及等效電阻之間有著一定的聯系。在了解這一定理以后，學生需要通過斷開待求支路的方式，確定開路電壓的電壓值及等效電阻的電阻值，最后將開路電壓的數值看做是等效電壓源的電動勢，將等效電阻的電阻值看做是內阻的阻值。在熟練掌握這一定理以后，學生可以通過將多種電壓源轉變為一種電壓源，將復雜直流電路轉變為學生所熟悉的簡單直流電路的方式，對相關知識進行了解。在講解這一部分知識內容時，教師通常會利用虛擬電流表和虛擬電壓表對復雜直流電路及簡單直流電路進行測量的方式講解，學生需要根據教師所講述的內容，完成待求支路或待求元件的電流和電壓的測定，最后對測量結果進行分析。

“消源”是中職學生在學習“復雜直流電路”相關知識以后所要掌握的一種解題思維。對此學生需要在對這部分知識學習的過程中，了解兩種電源的等效變換。如兩個電壓源在串聯以后可以形成一個電壓源，兩個電流源串聯以后也可以形成一個電流源。消源思路的有效運用，可以讓學生將“復雜直流電路”中所涉及的電路轉化為只有一種電壓源及電流源的串聯電路，進而借助全電路歐姆定律及分壓、分流公式等知識完成習題的求解。以下圖所示問題為例，該電路中電源電動勢E1為8 V，E2為6 V，電阻R1R2和R3的電阻值均為2 Ω，求電阻R3通過的電流值。

在解答這一問題的過程中，學生可以借助戴維寧定理，確定開路電壓、等效電阻等信息，進而在繪制等效電路的基礎上，完成問題的求解。支路電流法也可以在這一問題的求解過程中得到應用。

復雜直流電路解題方法涉及疊加定理法和戴維寧定理法等多種內容。根據教師的講解確立基于“消源”的解題思路，可以讓學生學習這一部分知識的過程中突破難點，加深對相關知識的理解。

參考文獻：

[1]孫海林.靈活運用彌爾曼定理分析復雜直流電路[J].新課程導學，2012（17）：56.

[2]謝宗林.直流復雜電路解題方法的分析與研究[J].考試周刊，2010（33）：9-11.