电工电子技能与实训ppt课件.ppt

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1、1,项目一、直流电路,学习目标,技能目标：会识读简单电路图，会根据简单的实物电路画出电路图；能识别常用、新型电阻器，会识读色环电阻；会用万用表测量电阻值；会使用直流电压表、直流电流表和万用表测量电路中的电压和电流；能对电阻性电路进行故障检查。,主讲教师：左平,2,任务总览,项目一、直流电路,3,任务1 电路组成与电路模型,活动一、电路组成及各部分的作用,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

2、和断开。,4,通路,断路,短路,任务1 电路的组成与电路模型,活动三、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。,5,项目一、直流电路,学习目标,知识目标：了解电路组成的基本要素，理解电路模型；理解参考方向的含义和作用，会应用参考方向解决电路中的实际问题；理解电流、电压和电功率，并能进行简单计算；了解电阻器及其参数，会计算导体电阻；了解电阻元件电压与电流的关系，掌握欧姆定律；掌握基尔霍夫电流、电压定律，并能应用基尔霍夫电流、电压定律列出两个网孔的电路方程；了解实际电源的电路模型

3、、负载获得最大功率的条件及其应用。,6,任务2 电路的基本物理量及其测量,2.1 电流、电压、电位、电动势,1.电流,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。,参考方向,7,任务2 电路的基本物理量及其测量,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,8,任务2 电路的基本物理量及其测量,2.电压,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UA

4、B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。,9,任务2 电路的基本物理量,3.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。,10,任务2 电路的基本物理量,2.2 电功、电功率、电流热效应,1.电功,1)电流做的功叫做电功。公式为：W=UIt,对于纯电阻电路：,2)电流在单位时间内所做的功称为电功率。,3)导体中有电流通过，导体就会发热的现象叫电流的热效应。,

5、11,2.电功率,在相同的时间内，电流通过不同的用电器所做的功，一般并不相同。例如，电流通过电力牵引机车的电动机所做的功，显然要比通过微风电扇的电动机所做的功要大得多。为了表征电流做功的快慢程度，引入了电功率这一物理量。,电功率是表明负载消耗电能快慢程度的物理量,12,任务3 电阻,活动一、电阻与电阻定律,导体对电流的阻碍作用叫电阻。,导体的电阻在材料确定的情况下，与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，这个结论叫做电阻定律。,几种常见材料的电阻率,电阻和电阻器,13,任务3 电阻,电阻器外形,利用导体对电流的阻碍作用可以做成电阻器。,固定电阻器,可变电阻器,14,任务3 电阻,电阻阻值表

6、示法,色环的具体含义,口诀：棕红橙黄绿、蓝紫灰白黑,常用电阻器的阻值表示方法有三种，一是用数字直接标注；二是文字符号法；三是色标法标注。,15,如何选用电阻器和电位器,1、按用途选用合适的型号。2、正确选取阻值及精度。3、额定功率的选择，应满足它所承受的功率不能超过它的额定功率。4、注意最高工作电压。,16,用万用表测电阻,1、用指针式万用表测电阻（1）、取一色环电阻，估计它的阻值，选择合适的倍率档，并将转换开关指向欧姆档项目内的倍率档。（2）、将表笔短接，检查指针是否指在右端零刻度处，若不指零，应调节“电阻调零旋钮”使指针指零。（3）、将表笔接被测电阻两端，此时指针所指刻度乘以所选档位的倍率

7、即为被测电阻的阻值。,17,注意事项,（1）要防止被测电阻器带电或者与其他电阻器连在一起测量，否则会损坏万用表或者造成读数不准。（）每次改换倍率挡，都应在测量前重新短接表笔调零。万用表移动位置后再进行测量时也要进行重新调零。（）由于电阻标度尺的刻度是不均匀的，故测量时当指针指在两刻度中间时，要根据两刻度间数值变化的趋势来估读。（）测量中不允许用双手同时触及被测电阻两端，以免并联上人体电阻，造成读数变小而产生误差。,18,、用数字万用表测电阻 数字式万用表测量外热式电铬铁的电阻时，将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V.欧姆”插孔。把量程开关于欧姆范围内2k欧姆挡位。按下数字万用表的电源开关

8、进行测量。在液晶显示器窗口直接读出数值。若显示“1”，表示测量结果已超出该档的最大值，应转换一个更大量程挡测量。,19,任务3 电阻及电阻器,电阻阻值表示法,四环电阻器,五环电阻器,20,小知识 新型敏感电阻器,压敏电阻,光敏电阻,湿敏电阻,气敏电阻,热敏电阻,21,任务四、欧姆定律,欧姆定律：,1.部分电路欧姆定律,在电路中，流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，和电阻值成反比。公式为：,例 图示电路中，已知电源电动势E为1.5V，电阻为100，求电路中的电流。,解：根据欧姆定律,22,任务4 欧姆定律,2.全电路欧姆定律,闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比，即,例 有

9、一闭合电路如图所示，电源电动势E=12V，其内阻r=2，负载电阻R=10，求电路中的电流I、负载电阻R两端的电压UR、电源内阻r上的电压降Ur。,解：根据全电路欧姆定律,负载两端电压 UR=IR=1A10=10V电源内阻上的电压降为 Ur=Ir=1A2=2V,23,任务4 欧姆定律及其应用,电阻串、并联电路,1.电阻串联电路,把两个或多个电阻依次连接起来，组成中间无分支的电路，叫做电阻串联电路。,电路特点,分压公式,24,任务4 欧姆定律,2.电阻并联电路,把两个或两个以上电阻接到电路中的两点之间，电阻两端承受同一个电压的电路叫做电阻并联电路。,电路特点,分流公式,25,任务4 欧姆定律及其应

10、用,3.电阻混联电路,既有电阻串联又有电阻并联的电路叫做电阻混联电路。,分析混联电路的方法,1）确定等电位点、标出相应的符号。导线、开关和理想电流表的电阻可忽略不计，可以认为导线、开关和电流表联接的两点是等电位点。2）把标注的各字母按水平方向依次排开，待求两端的字母排在左右两端.3）将各电阻依次接入与原电路图对应的两字母之间，画出等效电路图。4）画出串并联关系清晰的等效电路图。根据等效电路中电阻之间的串、并联关系求出等效电阻。,26,任务5 基尔霍夫定律的应用,基尔霍夫定律,1.基本概念,【支路】由一个或几个元件串联后组成的无分支电路。,【节点】电路中三条或三条以上支路的连接点称为节点。,【回

11、路】电路中任意一个闭合路径称为回路。,【网孔】中间无支路穿过的回路称为网孔,例 指出右图电路中的支路数、节点数、回路数。,解 图中支路数b=3、节点数n=2、回路数m=3。,27,任务5 基尔霍夫定律的应用,2.基尔霍夫电流定律,基尔霍夫电流定律：也叫节点电流定律，定律是：在任一时刻，对电路中的任一节点，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。,28,任务5 基尔霍夫定律的应用,3.基尔霍夫电压定律,基尔霍夫电压定律：也叫回路电压定律，定律是：在任一时刻，对任一闭合回路，沿回路绕行方向上各段电压的代数和为零，其数学表达式为,29,任务5 基尔霍夫定律的应用,5.2 电压源、电流源及其等效变

12、换,1.电压源,一个能输出恒定不变的电压且输出电压值与其电流无关的电源，称为理想电压源。,当负载在一定范围内变化时，它的端电压随之变化，而输出电流恒定不变，这类电源称为理想电流源。,2.电流源,电流源,电压源,30,任务5 基尔霍夫定律的应用,3.电压源、电流源等效变换,实际电压源和实际电流源之间可以等效变换。,1）电压源与电流源的等效变换只对外电路等效，对内电路不等效。2）理想电压源和理想电流源之间不能进行等效变换。3）等效变换前后电源内阻不变。4）等效变换时，US与IS的方向是一致的，即电流源输出电流的一端与电压源的正极相对应。,31,5 一般直流电路的分析,5.3 戴维宁定理,戴维宁定理

13、：任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，可以用一个等效的电压源来代替，这个等效电压源的电动势US等于该有源二端网络的开路电压Uoc，等效电源的内阻R0等于该有源二端网络中所有电源不作用时的等效电阻。,1)断开待求支路，得到有源二端网络。2)计算有源二端网络两端点间的开路电压 UOC。3)将有源二端网络内各电源置零，求从端口处看进去的等效电阻 R0。4)将待求支路与等效电源连接，画出等效简化电路，计算待求量。,维宁定理解题步骤,32,一般直流电路的分析,例题 如图所示电路中，已知E1=3V,E2=15V，R1=3,R2=6,R3=2,试用戴维宁定理求通过R3的电流及R3两端电压U3。,解：1）

14、断开R3所在支路，如图b所示，计算开路电压UOC，即等效电源的电动势US。,a),b),2）将有源二端网络中各电源不作用，即将电动势用短路代替，成为无源二端网络，如图c所示，计算出等效电阻Rab，即等效电压源的内阻R0。,33,一般直流电路的分析,3）将所求的等效电源US、R0与待求支路的电阻R3联接，形成戴维宁等效电路，如图2-67d所示。计算支路电流I3和电压U3。,d),c),34,一般直流电路的分析,5.1 负载获得最大功率的条件,负载获得最大功率的条件,当 R0=RL时,负载上获得最大功率。,负载电阻等于电源内阻，这在无线电技术中称为负载匹配。,35,实训一 简易发光电路的安装与检测

15、,讲述电路原理,任务一 简易发光电路的安装,【控制要求】开关闭合，发光二极管亮；开关断开，发光二极管灭。简易发光电路原理图如下图所示。,【实训目标】1.会识读简单的电路突然，了解电路的组成；2.能识别电阻、发光二极管，会用万用表电阻挡检测电阻、发光二极管；3.会使用面包板安装简单电路；4.会测量直流电压和直流电流。,简易发光电路原理图,36,实训一 简易发光电路的安装与检测,面包板,发光二极管,电阻器,按钮开关,【所用元器件】,电池,导线,37,实训一 简易发光电路的安装与检测,【万用表初步认识】,1.挡位,2.量程,MF47型 万用表面板,3.使用注意事项,使用前,使用后,38,实训一 简易

16、发光电路的安装与检测,【元器件检测】,检测开关,检测二极管,“长脚正、短脚负”,39,实训一 简易发光电路的安装与检测,【电路安装】,40,小结,1）电流所通过的路径称为电路。电路一般由电源、负载、开关和连接导线四部分组成。电路分为通路、断路和短路三种状态。2）电路的主要物理量有电流、电压、电位、电动势、功率、电能等。3）导体对电流的阻碍作用叫电阻。导体电阻的大小决定于导体本身的性质和几何尺寸，电阻定律用公式表示为4）电阻的连接分为串联、并联、混联三种。,41,5）欧姆定律是计算电路的最重要、最基本的定律之一，它反映了电阻及其电压、电流之间的关系。应用于一段电路中称为部分电路欧姆定律，应用于全电路中称为全电路欧姆定律。6）电阻串联电路的特点，电阻并联电路的特点。7）基尔霍夫定律是研究电路的基本的定律，包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律(KVL)。对于简单电路、复杂电路、直流电路、交流电路、线性电路、非线性电路都适用。,42,8）实际电压源与实际电流源可进行等效变换，等效变换公式为：9）戴维宁定理是将有源二端网络用等效电压源来代替，电压源的电动势US等于该网络的开路电压UOC，等效电源的内阻R0等于该原网络中所有电源不作用时的等效电阻。10）负载获得最大功率的条件是：负载电阻等于电源内阻，即当RL=R0时，负载RL上获得最大功率，最大功率为,