电工技术基础(李娅)第一单元

电工技术基础主讲：李杰第一单元认识电路和元件4.熟悉电路的基本状态的特点及电气设备额定值的意义。知识目标：1.了解电路的基本组成，建立电路模型的概念。2.理解电路基本物理量的含义。3.熟悉电阻元件、电容元件、电感元件的基本特性及其主要参数。4.认识常用电路元件，会正确使用万用表对电路元件进行检测。技能目标：1.熟悉电路连接的基本原则和安全规程，培养良好的职业素养和规范的操作习惯。2.会识读电路图，并能根据电路图正确进行实验电路接线。3.会正确使用电流表、电压表和万用表测量直流电路中电流和电压。知识点一电路的组成及作用◆电路是由电源、电阻器、电容器、线圈等部件和晶体管等器件按一定方式连接起来以形成电流的通路。手电筒电路电源负载开关手电筒壳（连接导体）模块一电路的基本概念●电路的组成实现电能的传输和转换●电路的两大基本功能实现信号的传递和处理电压源负载电阻电源内电阻◆用抽象的理想元件及其组合近似地替代实际电路元件，便构成了与实际电路相对应的电路模型。●电路模型及理想电路元件电阻元件电感元件电容元件电压源电流源Si理想电路元件模型知识点二电路的基本物理量dqidt1.电流电流强度——每单位时间内通过导体横截面的电量3110AmA3110kAA3611010AmAA电流的单位：安培千安毫安微安AkAmAA电流的实际方向——正电荷定向运动的方向电流的参考方向——任意假定的方向◆当电流为正值，表明电流的实际方向与参考方向一致；若电流为负值，则表明电流的实际方向与参考方向相反。II2.电压和电位ababdwudq电场力将单位正电荷从a点移动到b点所做的功，定义为该两点之间的电压VV电场力将单位正电荷从电场中某点a移到参考点o时电场力所做的功，定义为电位00aaaWUUQ◆电场中某点的电位就是该点和参考点之间的电压VVV电压和电位的单位：伏特千伏毫伏KVmV3110kVV3110VmVVV◆电压为电路中任意两点电位之差，与参考点选择无关，即电压具有绝对性ababUUU◆电位值与参考点选择有关，参考点选择不同电位的值也不同，即电位具有单值性（相对性）●电压与电位的比较◆电压和电位都是衡量电场力做工大小的物理量电压的实际方向——正电荷从高电位点指向低电位点即电位降低的方向VV电压的参考方向——任意假定的方向◆当电压的实际方向与参考方向一致时，电压为正值当电压的实际方向与参考方向相反时，电压为负值abuu●关联参考方向的概念电压与电流参考方向关联电压与电流参考方向非关联电源力将单位正电荷从低电位移到高电位做的功，定义为电源的电动势3.电动势dwedq电动势的实际方向——从低电位点到高电位点即电位升高的方向◆当电动势的参考方向与实际方向一致时，电动势为正值◆当电动势的参考方向与实际方向相反时，电动势为负值E电池电压源SUESUSEUSEU●电动势与端电压的关系4.电功率电功率是指单位时间内电流所做的功电功率的单位：千瓦（KW）瓦（W）毫瓦（MW）dwPdtmWWKW6310101电功率的计算式当参考方向关联时P=UI当参考方向非关联时P=-UI电功率的性质当P=＞0元件消耗（吸收）功率当P=＜0元件产生（发出）功率例题如图所示电路，流过元件的电流均为2A，且方向均由a流向b，已知求该元件吸收或提供的功率。11uV21uV知识点三电路的三种状态有载状态短路状态开路状态短路点电压为零开路点两端电压等于电源电压RRUIs00sUIR0abUI短路电流很大abSUU电流为零0Iabab技能实训一直流电流、电压与电位的测量2.用直流电流表、直流电压表或万用表测量电路的电流、电位和电压。任务1.根据所给电路图进行电路的接线。●安全操作规程1.操作前仔细阅读实验指导书，了解实验任务、实训器材和操作方法。2.应在无电的情况下进行线路连接，连接好后，需经过检查，经确认无误后方可送电。3.操作中如需要改变线路或更换元器件，应停电进行，不允许带电操作。6.使用仪器、仪表时应注意量程大小的选择，绝对不允许用小量程去测量大电流和高电压。4.操作中发生故障，必须首先断开电源，再进行检查，绝对不允许带电检查。5.工作完毕后，应首先断掉电源，再将线路拆除，将元器件、仪表、仪表、工具清点好，摆放整齐。●操作要领1.准备充分合理有序地摆放仪器、仪表、元器件。2.先主后辅电路连接顺序是：先接主回路，再接辅助回路。3.牢固准确接线端的连接处要拧紧或插紧，防止虚接。旋转、插接时不能用力过猛，以免造成连接处损坏。5.工作台面干净整洁接线完毕及时清理工作台上多余的物品。把钳子、旋具、镊子等其他工具放在指定位置，以防引起短路或间接触电事故。4.井然有序电路连接要易看、易查和易操作。连接导线的颜色要合理搭配。●电流表的接线◆电流表必须串联在电路中◆用直流电流表测量电流时连线应使电流从电流表“＋”端流进；从“—”端流出◆电流表不准与电源并联◆电压表必须并联在电路中◆用直流电压表测量电压时，应注意电路电压“＋”、—”端极性●电压表的接线●测量电压、电位操作步骤1.根据电路图连接电路2.检查接线无误后接通电源，将两个直流稳压电源的输出电压分别调到20V和10V。aU、bUcUdUeUabUbcUcdUdeU3.测各点电位和电压aU115sUV210sUV1120R2200R3100R4150R5120R电路参数：直流电源电阻●测量电流操作步骤1.根据电路图连接电路。114sUV29sUV120R25R6LR电路参数：直流电源电阻2.检查无误后接通电源，调节直流稳压电源电压为114sUV29sUV1I2I3I0aU3.测量电流值和电压值模块二电路元件的识别与检测知识点一电阻器的识别与检测●电阻元件——具有一定阻值的实体元件碳膜电阻金属膜电阻金属氧化膜电阻普通电位器线绕电阻热敏电阻光敏电阻微调电位器直滑式电位器电阻器热敏电阻可调电阻电位器电阻的电路符号●电阻值（电阻）——导体对电流起阻碍作用大小的物理量3611010MK电阻的单位：欧姆（Ω）千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）●电阻器的主要参数1.标称阻值——规定的产品标准2.允许偏差——3.额定功率——长期连续工作所允许消耗的最大功率100%XXRRR实际阻值标称阻值标称阻值电阻器功率符号●电阻器的标志识别直接标识法色环标识法五环电阻色标法四环电阻色标法颜色有效数字倍率允许偏差%黑0100—棕1101±1红2102±2橙3103—黄4104—绿5105±0.5蓝6106±0.25紫7107±0.1灰8108—白9109-20～5金—10-1±5银—10-2±10无色——±20色环识别定义四环电阻色标法12341棕：2黑：3黑：4棕：10Ω±1%棕：1黑：0橙：103金：±510KΩ±5%绿：5棕：1金：10-1棕：±15.1Ω±1%绿：5棕：1红：102金：±55.1KΩ±5%1100±10五环电阻色标法1234绿：5棕：1黑：0棕：101金：±55.1KΩ±5%5棕：1黑：0黑：0棕：101棕：±11000Ω±1%最常用的表示电阻误差的颜色是：金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以在电阻上只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环,此方法在四环电阻的识别中尤其有效。色环顺序的确定间距法电阻上印刷的色环的环间距是有细小的差别的。对于五道色环的电阻而言，第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些，据此可判定色环的排列顺序。误差环法●电阻器和电位器的检测方法指针式万用表校零万用表笔的握法欧姆档电阻值读数方法：指针的指示值乘以相应的量程挡位技能实训二电阻元件的分类与检测任务1.根据提供的电阻元件和电位器，识别其类型并用直标法和色环法读数。2.用万用表检测电阻和电位器，并对其性能进行判断。电容器的结构知识点二电容器的识别与检测方法●电容元件绝缘介质引出线金属电极金属电极◆电容元件具有储存电荷的特性金属化纸介电容陶瓷电容云母电容陶瓷电容涤纶电容贴片电容电解电容钽电解电容电容的电路符号CCC一般电容器电解电容器可调电容器●电容储存电荷的能力用电容量表示()QCU库仑电容量（伏）电容的单位法拉（F）、微法（μF）、皮法（PF）1微法（μF）＝10-6法（F）1皮法（PF）＝10-12法（F）●电容器的主要参数1.标称容量电容器上所表明的电容值2.允许误差按其精度分为五个等级±1%（00级）、±2%（0级）、±5%（Ⅰ级）±10%（Ⅱ级）、±20%（Ⅲ级）3.额定电压（耐压）在规定温度下，能保证电容长期连续工作而不被击穿的电压值注意：电容所承受的交流电压的最大值（峰值）不得超过额定工作电压●电容器的标志识别直接标识法型号—额定直流工作电压—标称电容（μF）—精度等级CJ3—400—0.01—Ⅱ极性标志极性标志数码表示法表示数字0123456789乘数（10的幂）10010110210310410510610710810-1单位为pF字母标示法用4个字母p、n、μ、m标示pF、nF、μF、mF100n0.1μF●电容器的检测1.用万用表鉴别电容器的好坏3.用万用表判断电解电容的正、负极2.用万用表检查电解电容器的好坏F技能实训三电容元件的分类与检测任务pF电容类型直标法额定电压标称容量电容类型数码法字母法数码（字母）读数电容量万用表档位电容值数字/字母pF1.根据提供的电容元件，识别电容器的类型。技能实训三电容元件的分类与检测pF2.用万用表检测电容器，并对其性能进行判断。任务▲万用表指针将迅速右摆后再逐渐返回左端,指针停止时所指电阻值为此电容绝缘电阻。绝缘电阻越大越好，一般应接近∞。▲若指针不动，电容器已断路。▲若指针摆动后不返回，电容器漏电严重，均不能使用。测量容量较大（5000P以上）的电容器▲测试时应用红笔接电解电容器负极，黑笔接正极，电容量越大，表针摆动越大。▲每次测量后应将电容器两端短接将电容器上所充电荷放掉。测量电解电容知识点三电感线圈的识别与检测方法●电感元件电感是用导线绕制的线圈构成◆电感元件具有储存磁场能量的特性环形电感棒形电感工字形电感色环电感贴片电感电感的电路符号一般线圈铁心及磁心线圈●电感及自感电动势NL=ii线圈中通过单位电流所产生的自感磁链定义为自感系数，简称电感LN磁链电感L的单位亨利（H）、毫亨（mH）、微亨（μH）1毫亨（mH）＝10-3亨（H）1微亨（μH）＝10-6亨（H）自感电动势——流过线圈本身的电流发生变化而引起的感应电动势LLdiueLdt线圈电流不变，则没有电动势当线圈电感量一定时线圈电流变化越快，自感电动势越大；线圈的电流变化越慢，自感电动势越小；●电感线圈的主要参数1.电感量L表征产生自感电动势能力的物理量空芯线圈L为线性电感铁芯线圈L为非线性电感2.额定电流电感线圈在正常工作时，所允许通过的最大电流。●电感线圈的标志识别直接标识法10μΗ10μΗ●电感线圈的标志识别色环标识法单位为μH●电感线圈的标志识别色点标示法单位为μH技能实训四电感元件的分类与检测任务色环电感量允许偏差色标法一二三四根据提供的电感元件识别电感的类型。技能实训四电感元件的分类与检测任务