高职电工技术基础第一单元 认识电路和元件

电工技术基础,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,模块一电路的基本概念,用导线将电池、开关和小电珠按下图连接起来，合上开关，电珠亮了，断开开关电珠就熄灭了。,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）,电路的组成,电源：把其它形式的能转换成电能。负载：使用电能做功的装置，把电能转换成其它形式的能。导线：将电源、开关、负载接成闭合回路，输送和分配电能。开关：控制电路的接通和断开。,6,通路,断路,短路,电工技术基础与技能第2章,电路的三种状态,通路状态：开关接通，构成闭合回路，电路中有电流通过。断路状态：开关断开或电路中某处断开，电路中无电流。短路状态：电路（或电路中的一部分）被短接。,7,常见的供电电源,我们生活中的电器产品种类繁多，它们都需要有相应的供电电源才能正常工作。电源按其提供电能的方式，分为交流电源（提供交流电能）和直流电源（提供直流电能）。,常用干电池a)锌锰电池b)层叠电池c)钮扣电池,a)b)c),电工技术基础与技能第1章,8,常见的供电电源,开关电源,计算机适配器,自行车蓄电池,常用直流电源,电工技术基础与技能第1章,实现电能的传输和转换,电路的两大基本功能,10,电能的产生,电能在自然界不是自然存在的，而是由其他形式的能量转换而成的,常用的有风力发电站、水力发电站、火力发电站和核电站。,风力发电站,核电站,火力发电站,水力发电站,电工技术基础与技能第1章,11,电能的输送,电工技术基础与技能第1章,电能从发电厂到用户，要经过升压、输送、降压、配电的过程。,电力系统的升、输、降、配过程示意图,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,理想电路元件模型,1.电流,电工技术基础与技能第2章,电荷的定向移动形成电流。习惯上规定正电荷的运动方向为电流的实际方向。,知识点二电路的基本物理量,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。,电流强度每单位时间内通过导体横截面的电量,电流的单位：安培千安毫安微安,18,大小和方向均不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流电流，如图a所示。大小随时间变化但方向不随时间变化的电流称为脉动直流电流，如图b所示。大小和方向都随时间变化，这样的电流称为交流电流，如图c所示。,a)b)c),直流电流脉动直流电流交流电流,19,电工技术基础与技能第2章,电压是衡量电场力对电荷做功本领大小的物理量。A、B两点之间的电压UAB在数值上等于单位正电荷在电场力作用下，由A点移动到B点电场力所做的功。,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。,2.电压和电位,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,21,电工技术基础与技能第2章,电位、电动势,电位指电场力把单位正电荷从电场中的一点移到参考点所作的功。,在电源内部，电源力把正电荷从低电位点（电源负极）移到高电位点（电源正极）反抗电场力所做的功与被移动电荷的电荷量的比，叫做电源的电动势。,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,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,电场中某点的电位就是该点和参考点之间的电压,电压和电位的单位：伏特千伏毫伏,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,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,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,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,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,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）,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。,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,I,短路电流很大,电流为零,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。,、,测量电流操作步骤,1.根据电路图连接电路。,2.检查无误后接通电源，调节直流稳压电源电压为,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,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,电阻的单位：欧姆（）千欧（K）、兆欧（M）,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,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,色环识别定义,四环电阻色标法,1,2,3,4,1棕：2黑：3黑：4棕：,101%,1,100,1,0,五环电阻色标法,1,2,3,4,5,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,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,电容的电路符号,电容储存电荷的能力用电容量表示,电容的单位,法拉（F）、微法（F）、皮法（PF）1微法（F）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%（级）10%（级）、20%（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（F）精度等级,CJ34000.01,数码表示法,单位为pF,字母标示法,用4个字母p、n、m标示pF、nF、F、mF,100n,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,技能实训三电容元件的分类与检测,任务,1.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,2.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,电感的电路符号,电感及自感电动势,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L,电感L的单位亨利（H）、毫亨（mH）、微亨（H）1毫亨（mH）10-3亨（H）1微亨（H）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