电工电子技术项目教程课件作者黄文娟项目一.pptx
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,项目一汽车信号灯电路的安装及测试,电工电子技术,项目目标了解电路的组成,建立电路模型的概念。
熟悉电路基本物理量和电路的三种工作状态,掌握电路元件的特性及参数。
熟悉电压源、电流源的概念及实际电源两种模型的等效变换。
能够识读电路图并能够根据电路图应用工具进行电路接线。
能正确使用常用电工仪表对电路元件进行检测。
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。
电工电子技术,工作情境实训环境要求:
本项目的教学应在一体化的电工技能实训和室电子装配实训室进行,实训室内设有教学区(配备多媒体工)作、区、资料区和展示区。
要配备常用的电工实验台等设备以,及万用表等常用工具。
指导要求:
配备一名主讲教师和一名实验室辅助教师。
学生要求;根据班级情况进行分组,一般每组3-4名同学,选出小组长。
教学手段选择:
1)主要应用讲授法、任务教学法、讨论法和演示法进行教学;2)采取多媒体教学与实物演示相结合;3)现场教学与动手操作相结合;4)教师主导与学生自主学习相结合。
电工电子技术,测电笔,实践知识,a)旋具式,b)数显式,c)结构图1-1测电笔的外形及结构,操作方法:
将食指与笔尾的金属接触,笔尖与被测导体接触,为便于观察应使氖管背光或将显示屏朝向自己。
为防止笔尖金属体触及皮肤,避免触电,在螺钉旋具式测电笔的金属杆上,必须套上绝缘套,仅留出刀口部分供测试需要。
使用测电笔首先应检查一下验电笔的完好性,然后在有电的地方验证一下,只有确认验电笔完好后,才可进行验电。
a)正确握法b)错误握法图1-2测电笔的握法,实践知识,螺钉旋具螺钉旋具俗称螺丝刀,又称为起子,是用于安装、紧固或拆卸螺钉的工具。
螺钉旋具的式样很多,根据其头部形状可将螺钉旋具分为一字形和十字形两种,按柄部材料可分为木柄和塑料柄两类,如图1-3所示。
一字形螺钉旋具常用的规格有50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、200mm等,电工常备的是50mm和150mm两种。
十字形螺钉旋具按旋槽尺寸常用的规格有五种:
0号适用于M2螺钉,1号适用M于3M螺2钉.5、,2号适用于M4、M5螺钉,3号适用于M6螺钉,4号用适于M8、M10螺钉。
十字头一字头,实践知识,电工不可使用金属杆直通柄顶的螺钉旋具,否则操作时很易容造成触电事故。
使用螺钉旋具拆卸带电的螺钉时,手不得触及螺钉旋具的属金杆,以免发生触电事故。
为避免螺钉旋具的金属杆触及皮肤或触及邻近的带电体,在应金属杆上套绝缘套。
使用螺钉旋具时,应注意使螺钉旋具刀头与螺钉尾槽紧密合结,用力均匀,防止打滑,同时也可避免损坏螺钉槽口。
a)较大旋具用法螺钉旋具使用安全事项:
b)较小旋具用法,实践知识,钳类工具钢丝钳(老虎钳),a)外形b)结构c)基本握法钢丝钳使用安全事项:
1)使用前必须检查绝缘柄的绝缘是否完好无损,否则进行带电操作时会发生触电事故。
钳头不可代替手锤作为敲打工具使用。
钳头应防锈,轴销处应经常加机油润滑,以保证使用灵活。
实践知识,尖嘴钳和斜口钳,a)尖嘴钳外形,b)尖嘴钳结构,斜口钳外形,实践知识,剥线钳,a)剥线钳外形,b)剥线钳操作方法,操作时,将要剥除的绝缘长度用标尺定好后,把导线放入相应的刀刃口中(刀刃口要比导线直径稍大,用手将钳柄一握然后放松,导线的绝缘层即被割破自动弹出。
实践知识,电工刀电工刀是用来剖削或切割电工材料(如剖削电线、电缆等)的常用工具。
电工刀主要由刀身和刀柄组成。
使用电工刀时,刀口应朝外操作,在削割电线时,刀口要放平一点,以免割伤线芯。
使用后要及时把刀身折入刀柄内。
实践知识,一、电路和电路模型,
(一)电路的组成电路是各种电气元器件按一定的方式连接起来的总体。
电路的组成:
提供电能的部分称为电源;消耗或转换电能的部分称为负载;联接及控制电源和负载的部分如导线、开关等称为中间环节。
理论知识,常见的直流电源,理论知识,进行电能的传输、分配与转换,
(二)电路的功能,电力系统输电电路示意图信号的传递与处理,扩音器示意图,理论知识,(三)电路模型将实际电路中各个部件用其模型符号来表示,这样画出的图称为实际电路的电路模型图,也称做电路原理图。
手电筒电路及电路模型图,理论知识,二、电流、电压及其参考方向在物理学中,习惯上规定正电荷定向运动的方向为电流的方向。
对于一段电路来说,其电流的方向是客观存在的,是确定的,但在具体分析电路时,有时候很难判断出电流的实际方向。
为解决这一问题,引入电流参考方向的概念。
(1)在分析电路前,可以任意假设一个电流的参考方向;
(2)参考方向一经选定,电流就成为一个代数量,有正、负之分。
若计算电流结果为正值,表明电流的设定参考方向与实际方向相同。
理论知识,【例1-1】请说明图所示电流的实际方向。
理论知识,理论知识电压同电流一样,不但有大小,也是有方向的。
电压的方向总是对电路中的两点而言的,果正电荷从a点移动到b点时释放能量,a点为高电位,b点为低电位。
规定电压的实际方向是由高电位指向低电位的方向。
电压方向可以用箭头来表示也,可以用双下标表示,双下标中前一个字母代表正电荷运动的起点,后一个字母代表正电荷运动的终点,电压的方向则由起点指向终点。
除此之外还可以用“+”“”符号来表示电压的方向。
下图所示为电压方向的三种表示方法。
理论知识【例1-2】元件R上电压参考方向如图所示,请说明电压的实际方向。
注意:
电位是相对的,随参考点发生变化;但任意两点间的电压是绝对的,不随参考点变化。
三、电位与电动势
(一)电位任选电路中的一点O为参考点,则电路中的某点a与参考点o间的电压就称为a点的电位,用表示,单位也是伏特。
参考点的电位规定为零,故参考点又称为零电位点。
参考点的选择物理学中常选无限远处或大地为参考点。
电压与电位的关系电路中a、b两点间的电压等于a、b两点的电位之差,即,理论知识,理论知识【例1-3】电路如图所示。
求各点的电位及c、d间的电压。
如果选d点为参考点,则,理论知识【解】如果选b点为参考点,则,电路的简化表示在电子电路中,为了简化电路的绘制,常采用电位标注法方。
法是:
先确定电路的电位参考点,用标明电源端极性及电位数值的方法表示电源的作用。
理论知识,参考点:
电位能为零的点电压(电位差):
指两点电位之差。
用U表示,a、b间的电压用Uab表示,Uab=Va-Vb。
电压的方向规定为从高电位点指向低电位点,即电位降的方向。
电动势:
电动势表征电源中外力作功的能力,其大小等于外力克服电场力把单位正电荷从负极搬到正极所作的功,方向是从负极指向正极,用E表示。
电位:
电场中某一点单位正电荷(对参考点)所具有的位能。
a点的电位用Va来表示。
理论知识,四、电能、电功率电流所具有的能量称为电能。
电能用电度表测量。
电流做的功称为电功,用字母W表示。
在实际生活中,电功的单位是千瓦时(kWh),简称“度”。
1度等于功率为1kW的用电器在1h内所消耗的电能。
例如1000W的电炉加热1h、100W的灯泡照明10h、40W的灯泡照明25h都消耗1度电。
理论知识,单位时间内电路吸收或发出电能的速率称为电功率,简称功率,用符号或表示。
习惯上常把吸收或发出电能说成是吸收或发出功率。
功率有大小和正负值,元件吸收的功率p0,则该元件吸收(或消耗)功率p0,则该元件发出(或供给)功率,理论知识,例,解
(1)a图,所选u、i为关联参考方向,元件吸收的功率P=UI=4(3)W=12W此时元件吸收功率12W,即发出的功率为12W。
(2)b图,所选u、i为非关联参考方向,元件吸收的功率P=UI=(5)3W=15W此时元件吸收的功率为15W。
理论知识试求如图所示电路中元件吸收的功率。
(3)c图,u、i为非关联参考方向,P=UI=42W=8W即元件发出的功率为8W。
(4)d图,u、i为关联参考方向,P=UI=(6)(5)W=30W即元件吸收的功率为30W。
理论知识,电阻:
物体对电流的阻碍作用,用符号R表示。
电阻的单位是欧姆()。
电阻元件:
是对电流呈现阻碍作用的耗能元件的总称。
如电炉、白炽灯、电阻器等。
电导:
电阻的倒数称为电导,是表征材料的导电能力的一个参数,用符号G表示。
电导的单位是西门子(S),简称西。
五、电阻,理论知识,电阻元件上电压与电流关系1827年德国科学家欧姆总结出:
施加于电阻元件上的电压与通过它的电流成正比。
关联u=Ri非关联u=Ri,理论知识,表1-2阻值环颜色对应的数码,色,色环电阻的使用对五环电阻,第一、二、三道环各代表一位数字,第四道环则代表零的个数(对金色,0.1;银色,0.01)。
第五道环代表误差环。
例如某色环电阻四道环的颜色分别为黄紫橙金,此电阻为47k。
理论知识,电阻串联,理论知识,电阻串联的应用电压表扩大量程,a)单量程电压表,b)双量程电压表,理论知识,电阻并联,理论知识,电阻并联的应用电流表扩大量程,a)单量程电流表,b)双量程电流表,理论知识,电阻混联,理论知识,六、电压源与电流源,U0=E,I,U,I,RL,-R0,+E,+U,1电压源电压源是由电动势E和内阻R0串联的电源的电路模型。
电压源模型由上图电路可得:
U=EIR0若R0=0理想电压源:
UE若R0RL,UE,可近似认为是理想电压源。
理想电压源,电压源O电压源的外特性,理论知识,特点:
(1)内阻R0,I,E,+_,U,+,_,输出电压是一定值,恒等于电动势。
对直流电压,有UE。
恒压源中的电流由外电路决定。
例1:
设E=10V,接上RL后,恒压源对外输出电流。
RL,当RL=1当RL=10,时,UV,IA时,UV,IA,外特性曲线,I,U,E,O,电压恒定,电流随负载变化,理论知识理想电压源(恒压源),2电流源,I,R,L,U=IR,0S0,电流源的外特性,U,理想电流源I,O,IS,电流源是由电流IS和内阻R0并联的电源的电路模型。
由上图电路可得:
若R0=理想电流源:
IIS,若R0RL,IIS,可近似认为是理想电流源。
电流源,电流源模型,R,0,UR0,I,S,+U,理论知识,
(2)输出电流是一定值,恒等于电流IS(;3)恒流源两端的电压U由外电路决,特点:
(1)内阻R0;,例1:
设定I。
=10A,接上R后,恒流源对外输出电流。
RL,当RL=10,SL当RL=1时,IA,UV时,IA,UV,外特性曲线,I,U,I,S,O,IS,U,I+,_,电流恒定,电压随负载变化。
理论知识理想电流源(恒流源),由图b:
U=ISR0IR0,3电压源与电流源的等效变换I,RL,0,+,R,E,+U,电压源由图a:
U=EIR0等效变换条件:
E=ISR0,R0,R,0,U,IS,I+URL,电流源,理论知识,对电源内部则是不等效的。
注,意电事压源和电流源的等效关系只对外电路而言,,项:
例:
当RL时,电压源的内阻R0中不损耗功率,而电流源的内阻R0中则损耗功率。
等效变换时,两电源的参考方向要一一对应。
理想电压源与理想电流源之间无等效关系。
任何一个电动势E和某个电阻R串联的电路,都可化为一个电流为IS和这个电阻并联的电路。
+ER0,b,ISR,0,aa,b,R,0,E+,a,ISb,R0,a,b,理论知识,is=is2-is1,us,is,us,us,is,is,us1,is1,us2is2,is,例:
等效,理论知识,解:
+,a,b,2,5V,(a),+U,+,a,b,5V,(c),+U,a,+,-,2V,5V,U,+,-,b,2,(c),+,(b),a,U,25A,3,b,+,5V+(a),3,2,U,a,b,5A3,(b),+U,理论知识例1:
求下列各电路的等效电源+a,例2.求I=?
3,4,7,I,5Ab2A,a,c,I=0.5A,15v,8v,7,3,I,4,a,b,c,利用实际电源两种模型转换可以简化电路计算。
注意:
化简时不能改变待求支路。
理论知识,计算2电阻中的电流。
解:
+,2V2,+,2,I,8V(d),2,由图(d)可得,6V,3,+,+,12V,2A,6,1,1,2,I,(a),2A,3,+2V2,I,116,2A(b),4A,22V22,+,I,(c),理论知识例3:
试用电压源与电流源等效变换的方法,电路中1电阻中的电流。
2,-,+6V,I,2A,3,4V+-4,6,2A,3,6,2A,I,4,解:
统一电源形式2,1A,4,2,I,1A,2,4A,理论知识例4:
试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示,解:
I,4,2,1A,2,4A,I,4,2,1A,2,+8V-,I,4,1A4,2A,I,2,3A,理论知识,例5:
电路如图。
U110V,IS2A,R11,,R22,R35,R1。
(1)求电阻R中的电计流I算;理(2想)电压源U1中的电流IU1和理想电流源IS两端的电压UIS;(3)分析功率平衡。
解:
(1)由电源的性质及电源的等效变换可得:
aI,R,I,S,b,I1,R1,(c),IR1,I,R3,IU1,R1U+,IS_,R,2,+,_U1,SU_(a)b,aa+IR,R1,IR,I,S,+,_U1,b,(b),理论知识,
(2)由图(a)可得:
理想电压源中的电流理想电流源两端的电压,aI,R,I,S,b,I,1,R1,(c),a,I,R1,R,I,S,+,_U1,b,(b),理论知识,两者平衡:
(60+20)W=(36+16+8+20)W80W=80W,都是电源,发出的功率分别是:
各个电阻所消耗的功率分别是:
理论知识(3)由计算可知,本例中理想电压源与理想电流源,七、电路的三种工作状态,讨论:
R=0?
R=?
R=定值?
理论知识,
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- 电工 电子技术 项目 教程 课件 作者 黄文娟