电工电子技术与技能(非电类少学时)(第2版 (1)教学课件 高教版.ppt
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1、Y CF电工电子技术与技能(非电类少学时)(第2版(1)教学课件高教版第1篇 电路基础 教学纲要 知识目标 掌握电与安全用电;懂得电路的基本概念;懂得直流电路;基本掌握正弦交流电路;了解三相正弦交流电路。技能目标 掌握万用表的使用、电阻的测量;掌握实验室的仪表及仪器使用、电流、电压的测量;熟悉日光灯电路的装联及功率因数提高;了解三相负载电路的连接与测量。第1章 电与安全用电1.1 电与生活 思考题与练习题1.2 生产实际中的电工与电子设备 思考题与练习题1.3 电的危害与安全用电1.3.1 电的危害1.3.2 安全用电1.3.3 电气火灾的防范 思考题与练习题本章小结习题11.1 电与生活电能
2、是生活中使用最普遍、最清洁也是最方便的一种能源。电能是我们生活和工作中不可或缺的必需品,电能给人们提供洁净、高效率的服务与享受。电与我们的生活息息相关,在我们的生活中处处都用到电,比如:电灯、电视机、洗衣机、音响、电脑、手机、微波炉、电磁灶和空调等都要用电。城市里的夜景照明、无轨电车和地铁列车等也都要用电。发电厂主要是火力发电和水力发电,此外还有风力发电,原子能发电等。使用节能灯、节能冰箱,给电器设备装设节能开关等。让节约下来的电用到更多更应该用电的地方去,做更多更需要做的事情。1.2 生产实际中的电工与电子设备 在生产中,目前常用电工电子设备包括:变压器、电动机及低压电器,电动工具、风扇、照
3、明控制电器,电子开关、稳压电源、万用表、数字表、示波器及其他仪器类等设备。随着时代与生活节奏的加快,各行各业的工作效率和技术要求也在不断地提高,因此如何快速的掌握常用电工电子设备的正确使用,是广大电工电子初学者面临的课题。1.3 电的危害与安全用电 1.3.1 电的危害 如果在生产和生活中不注意安全用电,会带来灾害。例如,触电可造成人身伤亡,设备漏电产生的电火花可能酿成火灾、爆炸,高频电器设备可产生电磁污染等。因此在生活和工作中必须严格地遵守安全规程,正确使用电器设备,避免灾害的发生。1.3.2 安全用电 1.如何安全用电 首先,在安装电器之前要考察电度表和室内线路的承载能力。安装电器时要考虑
4、家庭的总用电量不超负荷才能使用。在用电时还要考虑一个插座允许插接几个电器。如果所有插接电器的最大功率之和不超过插座的功率。另外,安装的刀闸必须使用相应标准的保险丝。不得用其他金属丝替代,有条件的应安装漏电保护器或空气开关。2.安全用电方法 要注意电源的安全使用,以避免不必要的伤害。带金属外壳的电器应使用三脚电源插头,三脚插座的地线必须可靠接地。大功率的家用电器要使用单独的电源插座。电压波动大时要使用保护器。1.3.3 电气火灾的防范 为了预防电气火灾的发生,首先在安装电气设备的时候,必须保证质量。要用合格的电气设备。对接线桩头、端子的接线要拧紧螺丝防接触不良。有过热现象时,要及时找电工处理。其
5、次,不要在低压线路和开关、插座、熔断器附近放置油类、纸张、棉花、木屑、木材等易燃物品。万一发生了火灾,不管是否是电气方面引起的,首先要想办法迅速切断火灾范围内的电源。发生电气火灾后,应使用盖土、盖沙或灭火器,但决不能使用泡沫灭火器,因此种灭火剂是导电的。第2章 电路的基本概念 2.1 电路的基本组成 2.2 识读基本电路符号和简单电路图 2.2.1 电路图 2.2.2 电路图的意义 2.3 电流的基本概念 2.3.1 电流的形成 2.3.2 电流的大小和方向 2.4 电压与电位的基本概念 2.4.1 电压的大小和方向 2.4.2 电位 2.5 电源与电动势 2.5.1 提供电能的装置电源 2.
6、5.2 电源给予单位电荷的能量电动势第2章 电路的基本概念2.6 电阻、导体和绝缘体2.6.1 导体对电流阻力的参数电阻2.6.2 不同导电能力的物体导体、绝缘体和半导体2.6.3 认识不同类型的电阻器2.7 技能训练1 用万用表测量电阻2.7.1 技能训练目的2.7.2 预习要求2.7.3 测量仪器和设备2.7.4 技能训练内容和步骤2.7.5 注意事项本章小结习题2 2.1 电路的基本组成 组成电路的元件种类很多,但大体分为三类基本元件,即电源、负载和导线。电路的作用是产生、传输、分配和使用电能。2.2 识读基本电路符号和简单电路图 用导线将电源、负载及开关、电流表、电压表等连接起来组成电
7、路,在实际中为了便于分析、研究电路,通常将电路的实际元件用图形符号表示,画出与实际电路相对应的结构示意图,这样绘制出的结构示意图就称为电路图。2.2.1 电路图2.3 电流的基本概念 2.3.1电流的形成2.3.2电流的大小和方向 常用电流强度表示电流产生各种效应的强弱。电流强度简称电流,用I表示,它是电路中的基本物理量之一。电流的大小定义为单位时间内通过导体截面的电量。规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。2.4 电压与电位的基本概念 2.4.1 电压的大小和方向 将电场力移动单位正电荷由A到B所做的功称为AB间的电压,用 UAB表示。如果电场将电量为 Q的电荷从A移动到B所做的功为WAB,
8、则AB间的电压为 电压的实际方向为正电荷的运动方向,即电压的方向是由正极到负极。2.4.2 电位 在电路中任选一点作为参考点,参考点的电位为零,在实际电路中一般选接地点为参考点,电路中某一点的电位等于该点到参考点之间的电压,所以电位的基本单位也是伏特,常用V表示。在电路中任意两点的电位之差,等于这两点之间的电压,因此电压也称为电位差。2.5 电源与电动势 电源是一种能量转换装置,电源将机械能、化学能或光能等转换为电能,如发电机、干电池和光电池等。电源的电动势是衡量电源力对电荷做功能力大小的物理量。当电源力将正电荷Q从负极B移到正极A所做的功为WBA时,则电源的电动势为2.6 电阻、导体和绝缘体
9、 2.6.1导体对电流阻力的参数电阻 导体对电流的这种阻力称为电阻。式中R 导体电阻();l导体长度(m);A 导体横截面积(m2);导体电阻率(m)。2.6 电阻、导体和绝缘体 2.6.2不同导电能力的物体导体、绝缘体和半导体 导体材料的电阻率一般在1021范围内,绝缘体的电阻率一般在10121022范围内,还有一类材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,称为半导体。半导体的电阻率在108左右。2.6.3 认识不同类型的电阻器 电阻器简称电阻,它是具有一定阻值的元件。在电路中主要用来调节电压和电流,起降压、分压、限流、分流作用。电阻器有固定电阻器和电位器两大类。图2-9 碳膜电阻器第2章 电路的
10、基本概念 2.7 技能训练1 电阻的测量 2.7.1 万用表的使用 2.7.2 认识各种电阻的外形及结构 2.7.3 电阻器的参数与型号和标号 2.7.4 用万用表测量各种电阻值 思考题与练习题 本章小结 习题22.7 技能训练1 用万用表测量电阻 技能训练内容和步骤 1学习电阻器的标记方法 2认识万用表,学习万用表欧姆挡的使用 3用万用表测量 电阻值 注意事项第3章 直 流 电 路 3.1 电路及工作状态 3.1.1 电路和电路图 3.1.2 电路的工作状态 3.2 欧姆定律及应用 3.2.1 欧姆定律 3.2.2 欧姆定律的应用 3.1 电路及工作状态 电路是电流所流经的路径,它由电路元件
11、组成。在实际中为了便于分析、研究电路,通常将电路的实际元件用电路符号表示,在电路图中画出与实际电路相对应的电路图。额定工作状态 开路状态 短路状态3.2 欧姆定律及应用 3.2.1欧姆定律式中 I 电流(A);U 电压(V);R 电阻()。3.2.2 欧姆定律的应用【例3-2】手电筒的电池电压为3V,通过灯泡的电流为150mA,求灯泡的电阻。解 已知电压和电流,利用欧姆定律可以求得灯泡的电阻为第3章 直流电路 3.3 基尔霍夫定律 3.3.1 基尔霍夫电流定律 3.3.2 基尔霍夫电压定律 3.4 电阻的连接方式 3.4.1 电阻的串联与分压 3.4.2 电阻的并联与分流 3.4.3 电阻的混
12、联 3.5 电路的功率与电能 3.5.1 电功率 3.5.2 电能3.3 基尔霍夫定律 3.3.1基尔霍夫电流定律 任一瞬间,流入电路任一节点的各支路电流代数和等于零。可以用下式表示,即 I=0 3.3.2基尔霍夫电压定律 对于电路的任一回路,沿任一方向绕行一周,各元件电压的代数和等于零,即 U=03.4 电阻的连接方式 3.4.1电阻的串联与分压如电阻分压器和多量程电压表就是利用分压原理制成的。3.4.2电阻的并联与分流分流器就是根据电阻并联分流原理制成,利用分流器可以扩大电流表的量程。3.4.3 电阻的混联 电阻的串联与并联是电路的最基本的连接形式,在电路中,可能既有电阻串联又有电阻并联,
13、这称为电阻的混联电路。3.5 电路的功率与电能P=UI3.5.1电功率单位时间内电场在电阻上做的功应为电压与电流的乘积,即3.5.2电能电能是表示电场在一段时间内所做的功。即W=PtP=UI=I2R=U2G 第3章 直流电路 3.6 技能训练2 电流、电压的测量 3.6.1 技能训练目的 3.6.2 预习要求 3.6.3 测量仪器和设备 3.6.4 技能训练内容和步骤 3.6.5 注意事项 本章小结 习题3 3.6 技能训练2 电流、电压的测量 技能训练内容和步骤 1学习使用万用表测量电压 2学习使用万用表测量电流 3数字电压表和电流表 4学习直流稳压电源的使用方法 5简单直流电路的连接 6测
14、量直流电路中的电压及电流值 注意事项 第4章 正弦交流电路 4.1 电容与电感 4.1.1 常用电容器 4.1.2 电容元件的性能及参数 4.1.3 电容元件的应用及性能判别 4.1.4 常用电感器件 4.1.5 电感元件的性能及参数 4.1.6 电感元件的应用及性能判别4.1 电容与电感 4.1.1常用电容器4.1.2电容元件的性能及参数 1电容元件电荷与电压的关系 2电容元件电压与电流的关系 电容具有隔直的作用。3电容的电场能量 WC=Cu24.1.3电容元件的应用及性能判别 电容器的标称容量、允许误差(精度等级)可用数字、字母或色码在电容器上标明,标注方法与电阻器相同。通常电容器的电容量
15、小于10000pF时,用pF做单位,大于10000pF时,用F做单位。一般来说,高频、超高频电路中选用高频瓷介电容器;中、低频电路可选用低频瓷介电容器(铁电陶瓷电容器)、有机薄膜电容器、金属化纸介电容器、电解电容器;调谐电路中选用可变电容器。4.1.4常用电感器件4.1.5电感元件的性能及参数 1电感元件磁通链与电流的关系 2电感元件电感电压与电流的关系 电感电压的大小取决电流对时间的变化率,即某一瞬间的电感电压不是取决于此瞬间电流的数值,而是由电流的变化快慢决定。电感在直流电路中,由于电流不变化,电感电压为零,相当于短路。3电感的磁场能量 WL=LI24.1.6电感元件的应用及性能判别 1电
16、感器的型号 2电感器的标号 3标称电感量和允许误差 4额定工作电流 6分布电容 5品质因数第4章 正弦交流电路 4.2正弦交流电的基本概念 4.2.1正弦交流电的三要素 4.2.2正弦量的表示方法 4.2.3正弦交流电路关注的主要问题及分析方法 4.3纯电阻、纯电感、纯电容电路 4.3.1纯电阻正弦交流电路 4.3.2纯电感正弦交流电路 4.3.3纯电容正弦交流电路4.2正弦交流电的基本概念 4.2.1正弦交流电的三要素 交流电是指大小和方向都随时间变化的电压或电流,每一时刻的电压、电流值称为瞬时值,一般用小写字母u、i表示。按正弦规律变化的交流电为正弦交流电,也称为正弦量。其瞬时值表达式为i
17、=Imsin(t+i)式中的三个常数、Im和i表示正弦电流的特征,称为正弦量的三要素。4.2.2正弦量的表示方法 1正弦函数和波形图表示法 2相量表示法4.2.3正弦交流电路关注的主要问题及分析方法 1正弦交流电路关注的主要问题 正弦交流电路关注的主要问题基本与直流电路相似,即包括两个方面:(1)电路中电压与电流的关系;(2)电路中电源与负载之间的功率关系。2正弦交流电路的分析方法4.3纯电阻、纯电感、纯电容电路 4.3.1纯电阻正弦交流电路 P=UI=I2R 4.3.2纯电感正弦交流电路 U=LI=XLIQL=UI=I2XL=P=UIsin2 t 4.3.3纯电容正弦交流电路第4章 正弦交流
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