电工技术基础项目教程 课件 项目1直流电路的测试分析任务1

双电源供电电路基本物理量测量分析电工技术基础项目1任务1任务导入学习目标知识链接练习思考工作任务直流电路的测试分析1任务导入任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回应用、实践练习、再理解思考、理解阅读、听讲1.为什么要学习电工技术基础？2.如何学好电工技术基础？任务导入电鳗会电死自己吗？作为电力系统中一名电气设备运行与维护人员，日常巡视工作的重要一部分是观察与分析电气设备的基本物理量，这些基本物理量的值要在正常范围之内，超出正常值表明电气设备出现异常需要给以重点关注，那么电气设备的基本物理量有那些？这些物理量又该如何测量呢？电气设备的额定值（正常值）是怎么定义的？在电气设备什么地方可以找到电气设备额定值？电气设备在额定电压下工作其工作电流是否一定是额定电流呢？任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回学习目标1了解电流、电压、电位、电动势、功率、电能的概念。2345了解和掌握电流的测量分析方法。了解和掌握电压、电位、电动势的测量分析方法。知道并掌握功率的计算方法。了解和掌握功率的测量方法。任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回工作任务双电源供电电路图任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回教师使用Multisim软件按照左图连接双电源供电电路。连接好电路后教师分别使用电流表测量各支流电流、使用电压表测量任意两点之间电压，使用功率表测量各元件功率，测量时要求学生注意电流表、电压表、功率表极性、量程、连接方法及读数。工作任务任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回I1、

I2、I3三个电流参考方向都由下向上工作任务任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回I1电流参考方向变成由上向下，其余不变工作任务任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回以D点为零电位参考点，A、B、C三点电位测量及UDB电压测量。任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回以B点为零电位参考点，A、B、C三点电位测量及UDB电压测量。工作任务任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回R2功率测量，电压和电流取关联方向。工作任务I2任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回R2功率测量，电压和电流取非关联方向。工作任务I2任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回测量电流时电流表应串联到电路中，测量电压时电压表应并联到电路中，测量时要注意表的量程、极性、被测量的性质和读数方法。一个复杂的直流电路，当电路中物理量方向不确定时，需要先假设电流方向，然后让电压方向和电流方向保持一致，测量时根据参考方向进行仪表连接，测量值为正表明实际方向和假设方向相同，测量值为负表明实际方向和假设方向相反。测量功率时，电流和电压参考方向一致，被测元件的功率为两表读数的乘积。电位是相对量，和参考点选取有关；电压是绝对量，和参考点选取无关。一般直流电路选取电源负极为零电位点，交流电路选取大地为零电位点。工作任务【总结与提升】知识链接---1.1电路及其基本物理量（1）电路的定义：电流流通的路径叫作电路。1.1.1电路和电路模型任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回（2）电路的组成：电源（又称为激励）、负载和中间环节（导线、开关等）。电路工作前提是三个基本环节必须能构成闭合回路，构不成闭合回路就无法产生持续电流。电荷1.1.1电路和电路模型任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回扩音机电路电能的传输、分配和转换（3）电路的作用：一是完成能量的传输、分配和转换的电路；二是实现对电信号的传递、变换、储存和处理的电路。1.1.1电路和电路模型任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回（4）电路模型：由理想电路元件相互连接组成的电路称为电路模型。电路模型不等于实际电路。实际电路电路模型电路模型是为了方便实际电路的分析和计算，在所研究问题允许范围内用足以反映实际电路真实情况的理想元件相互连接组成的电路。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回基本物理量电流电压电位电动势电功率物理量符号：I单位符号：A物理量符号：U单位符号：V物理量符号：V单位符号：V物理量符号：E单位符号：V物理量符号：P单位符号：W电能物理量符号：W单位符号：J1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回1．电流1）电流的定义：带电粒子（电子、离子等）的有序运动形成电流。电流的大小用单位时间内通过导体截面的电荷量表示。按照国际标准大写字母表示直流，小写字母表示交流或瞬时电流，即I表示直流电流，i表示交流电流或瞬时电流。电流单位有安培（A）、千安（kA）、毫安（mA）、微安（

A）等，它们之间的换算关系为1kA=103A=106mA=109

A。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回1．电流2）电流的参考方向习惯上规定正电荷运动方向为电流的实际方向。对于一个复杂的电路，在不知道具体的电流方向时，一般先任意假设一个参考方向。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回1．电流3）电流参考方向的表示方法（1）用箭头表示。箭头的指向为电流的参考方向。（2）用双下标表示。如iAB，电流的参考方向由A指向B。【例题】如上图所示，在假设参考方向下经测量得iAB=-6A，则实际电流方向是由A到B还是由B到A？答：由B到A。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回2．电压1）电压的定义电路中a，b两点间的电压定义为单位正电荷在电场力的作用下从a点转移到b点时所失去的电能，用符号uab表示，即：电压在国际单位制中的主单位是伏特，简称伏，用符号V表示。1伏等于对1库的电荷做了1焦的功，即1V=1J/C。强电压时常用千伏（kV）为单位，弱电压时可以用毫伏（mV）、微伏（

V）。它们之间的换算关系为：1kV=103V=106mV=109

V。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回2．电压2）电压的参考方向电压的实际方法规定为由电位高处指向电位低处，即电位降低的方向。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回2．电压3）电压参考方向的表示方法（1）用箭头表示（2）用正负极性表示（3）用双下标表示【例题】如上图所示，在假设参考方向下经测量得uAB=-6V，则实际电压方向是由A到B还是由B到A？答：由B到A。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回3．电位1）电位的定义电位即电路中某点到参考点之间的电压。因此，要求某点的电位，必须在电路中选择一点作为参考点，这个参考点叫作零电位点，即该点的电位为零。零电位点可以任意选择，通常直流电选择电源负极作为参考点，交流电选择大地作为参考点，零电位点用“⊥”或“〨”表示。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回3．电位【例题】小鸟可以落在10kV的高压线上而不会被电死？小鸟两脚间的电阻太小，两脚近似为等电位点，所以两脚间电压为零，没有电流流过小鸟，所以小鸟不会被电死。【例题】如图下图所示电路，以D为参考点，求A点电位VA。解：以D为零电位点时，因为D点和B点间导线为理想导线，电阻为0，所以D点和B点为等电位，所以VD

=VB=0V，VA=

12V。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回3．电位2）电压与电位的关系电路中a、b两点间的电压等于a、b两点的电位差，用公式表达为：解：由图可知U1参考方向为从左到右，可得：

；同理【例题】如下图所示，当Va=3V，Vb=2V时，求U1和U2的值。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回4．电动势1）电动势的定义单位正电荷在电源力的作用下在电源内部转移时所增加的电能，用符号e或E表示。电动势的实际方向与其电压实际方向相反，规定为由负极指向正极，也即为电位升高的方向；电动势电压实际方向规定为由正极指向负极，也即为电位降低的方向。2）电动势的参考方向电动势的实际方向和电动势电压实际方向规定方向刚好相反。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回5．电流、电压、电动势参考方向的关联性对于任意一个复杂的电路，电流、电压、电动势的参考方向都可以相互独立的任意假设，但为了后续电路测量、分析和计算的方便，在不引起冲突的情况下，负载电压和电流参考方向常常取为关联方向。对于电源而言电压实际方向和电流参考方向可以关联也可以不关联，前提是电源的电压实际方向必须是确定的。1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回5．电流、电压、电动势参考方向的关联性【例题】电压电流参考方向如下图所示，对A、B两部分电路，电压、电流参考方向是否关联？。答：对A部分电路而言，电压、电流参考方向非关联；对B部分电路而言，电压、电流参考方向关联。IIUU1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回6．电功率把单位时间内电路吸收或释放的电能定义为该电路的功率，用p表示。关联参考方向时：

p=ui国际单位制中，功率的单位为瓦特，简称瓦（W）。此外还常用千瓦（kW）及毫瓦（mW）。非关联参考方向时：p

=-ui

（2）p<0，说明该元器件发出（或产生）功率，为电源；（3）p=0，说明该元器件不产生也不消耗功率。（1）p>0，说明该元器件吸收（或消耗）功率，为负载；1.1.2电路的基本物理量任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回6．电功率【例题】求下图所示各元件的功率情况。解：a元件电压和电流为关联参考方向，P=UI=5×2W=10W，P>0，吸收10W功率；b元件电压和电流为关联参考方向，P=UI=5×(

2)W=

10W，P<0，发出10W功率；c元件电压和电流为非关联参考方向，P=

UI=

5×(

2)W=10W，P>0，吸收10W功率。1.1.3电路的工作状态任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回1．通路（有载工作状态）开关闭合，电路处于正常工作条件下。3．短路短路，就是电源未经负载而直接由导线接通构成闭合回路。2．断路断路，就是电源与负载没有构成闭合回路。原因负荷过大误操作绝缘破坏……..1.1.4电气设备的额定值任务1双电源供电电路基本物理量测量分析返回额定值是电气设备长期、安全、稳定工作时的标准值，生产厂家都会在电气设备和电路元件的铭牌或外壳上明确标出电气设备额定数据。电气设备在额定电压下工作，其电流不一定等于额定电流。额定电压是元器件、设备正常工作时所允许施加的最高电压，如果超过额定电压可能损坏设备