电工基础1-电路常用元件的识别与检测.ppt

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1、,电工基础,情景一 电路常用元件的识别与检测,电力系统中，在发电、输电、配电方面都采用三相制在工厂拖动生产机械工作需要大功率电机（对称三相负载）；日常生活中使用的都是单相电，而对于供电系统来说也可以组成三相负载在用电的过程中，要进行电度测量，因此需要了解功率表的使用和测量。,企业工作情境描述,主要内容,主要内容,知识目标：1、了解电路、电路的基本组成及各部分的作用，简单电路模型的建立。2、理解电路基本物理量的意义，掌握其计算方法。3、了解电阻器、电容器、电感器和直流电源等电路元器件的外观、分类、特性、主要参数、识别方法和检测方法。4、熟练掌握欧姆定律。5、了解电阻器、电感器、电容器的连接方式，

2、掌握各自的电路基本特点、主要性质与应用。6、掌握电路最大功率传输定理。,学习目标,学习目标,技能目标：1、会识别电阻器、电感器、电容器和直流电源。2、能用万用表对电阻器、电感器、电容器和直流电源进行简单检测。3、会正确使用直流电源。素质目标：1、培养良好的职业道德、安全生产意识；2、培养学生认真严谨、一丝不苟的工作作风；3、培养学生分析问题、解决问题的能力；4、培养学生自学能力及经验积累能力,学习目标,学习任务,1、明确任务，理解电路常用元件的识别与检测。2、学习电路常用元件的分类、特性、参数、连接及电路基本特性与应用。3、理解理解电路基本物理量的意义与计算方法。4、分析项目需求，分解工作任务

3、，制定实施计划。5、完成工作任务，记录测量数据。6、将任务结果进行展示，同学间互相评价，教师点评。7、根据评价反馈信息进行检查，并进行修改、完善，最终提交书面总结文档。8、填写评价表，进行自我评价总结。,项目一 电阻器的识别与检测,情景一 电路常用元件的识别与检测,做一做 电阻器的识别与检测,一、电阻器的识别,二、电阻器的检测,知识链接,1、电阻器的种类,2、电阻器的标称值,3、电阻器的标识方法,4、电阻器的检测方法,1、电阻器的种类,结构：用金属电阻丝绕制在陶瓷或其它绝缘材料的骨架上，表面涂以保护漆或玻璃釉。优点：阻值精确(0.1%)、功率范围大、工作稳定可靠、噪声小、耐热性能好。(主要用于

4、精密和大功率场合)。,线绕型电阻器,非线绕型-薄膜式(碳膜、金属膜等）电阻,1、电阻器的种类,注意：碳膜电阻从外观上，金属膜的为五个环（1%），碳膜的为四环（5%）。金属膜的为蓝色，碳膜的为土黄色或是其他的颜色。（微型电阻过去的国标是按颜色区别，金属膜电阻用红色，碳膜电阻用绿色。）,2、电阻器的标称值,标称阻值、允许偏差和额定功率,（1）精度为5的碳膜电阻，以欧姆为单位的标称值：1.022M,（2）精度为1的金属膜电阻，以欧姆为单位的标称值：102.2M,3、电阻器的标识方法,（1）直标法,（2）文字符号法,（3）色标法,（4）数码法,直标法,文字符号法,数码法,色环法,4、电阻器的检测方法,

5、一、电路和电路模型,(1)实现电能的传输、分配与转换,(2)实现信号的传递与处理,2.电路的作用,1.电路：为了完成某种功能,将若干电工设备或电器元件按一定方式连接而成系统。(电流的通路),读一读 电路及其常用物理量,3.电路模型,电路模型：指由理想元件组成的电路，是对实际 电路的科学抽象和概括。,理想元件：（1）电阻元件、电感元件、电容元件（无源）（2）电压源、电流源（有源）,基本模型：,手电筒的电路模型,电池是电源元件，其参数为电动势 E 和内阻Ro；,灯泡主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，其参数为电阻R；,筒体用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。,开关用来控制电

6、路的通断。,今后分析的都是指电路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号表示。,（一）电流,1.定义,电流：电荷的定向运动形成电流。电流强度：计量电流大小的物理量，简称电流。定义单位时间内流过导体截面的电荷量。,2.单位,A（安培）、mA(毫安）、A（微安）,二、电路的基本物理量,（1）电流的实际方向：正电荷定向移动的方向问题：在实际电路中电流的实际方向怎么判断？（2）电流的参考方向（正方向）根据计算结果和参考方向来判断电路的实际方向，即 i0 参考方向与实际方向一致 i0 参考方向与实际方向相反,3、方向,电流的参考方向：任意假定,电流的参考方向,（3)表示方法：电流的方向

7、用箭头表示,也可用 字母顺序表示(),（二）电压,1、定义：电压:是衡量电场力对电荷做功能力大小的物理量。是电场力把单位正电荷从一点移到另一点所做的功。,2、单位 V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）,3、方向：实际方向由高电位指向低电位。参考方向任意设定,4、表示方法：电压的方向可用箭头表示,也可用字母顺序表示()，也可用+，-号表示。,（三）、电位,电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX”。通常设参考点的电位为零。,1.概念,2.电位的计算步骤:(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；(2)标出各电流参考方向并计算；(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。,某点电位为正，

8、说明该点电位比参考点高；某点电位为负，说明该点电位比参考点低。,1、定义：,电源力把单位正电荷从“-”极板经电源内部移到“+”极板所做的功。,2、单位：,（四）电动势,V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）,3、实际方向：,由低电位端指向高电位端,电动势的方向用+，-号表示，,也可用箭头表示。,U=E,注意：,（1）i、u、e 的参考方向可任意假定。但一经选定，分析过程中不应改变。,（2）电路中标出的方向一律指参考方向。,（3）同一元件的 u、i 同方向，称为关联参考方向。,或,或,关联参考方向,非关联参考方向,功率是电场力在单位时间内所做的功。,1、定义：电阻元件吸收的电功率为：,（五）电功

9、率,关联参考方向,电阻在t 时间内消耗的电能：,1kWh（1千瓦小时称为1度）,若 P 0，电路实际吸收功率，元件为负载；,若 P 0，电路实际发出功率元件为电源。,2、元件吸收或供出功率的判断,（U和I的实际方向相反，则是电源）,（U和I的实际方向相同，是负载）,例1.1 试 判断(a)、(b)中元件是吸收功率还是发出功率。,解：,是吸收功率。,(a)元件电流和电压的参考方向为关联,是发出功率。,(b)元件电流和电压的参考方向为非关联,例：求图示各元件的功率.（a）关联方向，P=UI=52=10W，P0，吸收10W功率。（b）关联方向，P=UI=5(2)=10W，P0，吸收10W功率。,例1

10、.1 试 判断(a)、(b)中元件是吸收功率还是发出功率。,解：,是吸收功率。,(a)元件电流和电压的参考方向为关联,是发出功率。,(b)元件电流和电压的参考方向为非关联,学一学 电阻及其连接,一、电阻元件,分类：,线性电阻（过原点的直线）,非线性电阻,2、欧姆定律（线性电阻）,关联参考方向：,G 电导，单位：西门子（S）,非关联参考方向：,3、电阻的功率,关联方向：,非关联方向：,P 0 吸收,P 0 释放,电阻的串联,4、电阻的连接,电阻的并联,4、电阻的连接,项目二 电感器的识别与检测,情景一 电路常用元件的识别与检测,做一做 电感器的识别与检测,一、电感器的识别,二、电感器的检测,知识

11、链接,1、电感器的种类,2、电感器的标称值,3、电感器的标识方法,4、电感器的检测方法,根据有无磁芯分,空芯线圈电感器 磁芯线圈电感器,1、电感器的种类,色码固定电感器 带磁芯可变 电感器,1、电感器的种类,根据电感量是否可调分,常用电感,卧式电感,工形电感,工形电感（带外套）,环形电感,多层电感,贴片功率电感,2、电感器的标称值,标称电感量、允许偏差和最大直流工作电流,3、电感器的标识方法,（1）直标法,（2）文字符号法,（3）色标法,（4）数码法,色码表示法,方法：第一、二色环为有效数字，第三色环是倍率，第四色环表允许偏差，单位为H,色序：红、红、黑、银10H，=22H允许偏差为%。,采用

12、这种标示方法的通常是一些小功率电感器，如“6N8”表示电感量为6.8nH，“4R7”表示电感量为4.7H。,文字表示法,数码法,贴片电感器上常用。单位为H。如：470=47100H=47 H221k=22101H=220H允许偏差为 10%,4、电感器的检测方法,任务：用万用表判断调频收音机输出变压器初、次级线圈的端脚,线性电感（L为常数）,N 匝数,磁通,磁链,电感,i,（安）A,韦伯（Wb）,亨利（H）,一、电感元件,学一学 电感元件及其连接,二、电感元件的电压电流关系,u、i、e（电动势）的参考方向为关联参考方向,三、电感元件储存的能量,电感 L 在任一瞬间吸收的功率：,电感 L 在 d

13、t 时间内吸收的能量：,电感 L 从 0 到 t 时间内吸收的能量：,设i(0)=0,（关联参考方向）,P 0 吸收能量,P 0 释放能量,即,四、电感器电路图形符号,五、电感元件的连接,1、电感的串联,2、电感的并联,五、电感元件的连接,练一练,1、能根据电感器的标注识别电感量、品质因数。,2、能用万用表检测输出变压器的初、次级线圈端脚。,3、能用万用表检测中周的质量。,项目三 电容器的识别与检测,情景一 电路常用元件的识别与检测,做一做 电容器的识别与检测,一、电容器的识别,二、电容器的检测,知识链接,1、电容器的种类,2、电容器的标称值,3、电容器的标识方法,4、电容器的检测方法,瓷介电

14、容器,涤纶电容器,1、电容器的种类,独石电容器,铝电解电容器,1、电容器的种类,纸介电容器,空气可变电容器,金属化纸介电容器,1、电容器的种类,2、电容器的标称值,标称容量、允许偏差和最大直流工作电压,3、电容器的标识方法,（1）直标法,（2）文字符号法,（3）色标法,（4）数码法,纸介电容、金属化纸介电容误差有：5%，10%，20%;高频（无极性）有机薄膜介质电容、瓷介电容、玻璃釉电容、云母电容误差有：5%，10%，20%；铝、钽、铌、钛电解电容误差有：10%，20%，+50/-20%，+100/-10%,3、电容器容量的标示方法（1）直标法 电容器容量、耐压、误差等直接标在外壳上。4n7表

15、示4.7nF,47表示4.7F；整数位省去：.01F表示0.01F；R表示小数点：R47 F表示0.R47 F;电解电容器：F字母省略,（3）数码法：用三位数码表示容量值的大小。一、二位为有效数，第三位为倍率，即零的个数，单位为pF。（如第三位是9，表示101。）例：223J:22000 Pf=0.022F，误差5；479K：47101 pF，误差10,（2）文字符号法：用字母或数字或两者结合的办法来标注电容器的主要 参数与技术性能,例：10p，22。其允许偏差也用文字符号表示。例：1 2 5 10 20 30 F G J K M N,（4）色标法：单位Pf,靠近引线端是第一环。,a、色标电容

16、也分4环和5环：第1、2、（3）环是有效数，第3（4）环倍率，第4（5）环是误差，距4（5）环较远的5（6）环是耐压；b、一道色环的宽度是标准宽度的23倍，表示是相同颜色的2或3 道环。例：红红橙 22000pF,4、电容器的检测方法,测量电容器的方法：用万用表的欧姆档测量其阻值，一般阻值应为无穷大。也可用数字万用表直接测量其容值，判定好坏。,做一做,1、电解电容器的检测内容：容量和漏电流的检测；极性标志脱落的极性判断；方法：用万用表电阻档测电阻的方法估测电容器的漏电流。,2、小容量无极性电容器的测试 这类电容，无正负极，绝缘电阻很大，漏电流很小，用万用表的电阻档测量其绝缘电阻，指针的摆动范围

17、小不易观察，用此法主要检查电容器的断路情况。,一、线性电容（C为常数）,二、电容元件的电压电流关系（关联参考方向）,（电容元件的VCR）,u(0)t=0 时电压u的值，若u(0)=0,学一学 电容元件及其连接,三、电容元件储存的能量,（关联参考方向）,电容 C 在任一瞬间吸收的功率：,电容 C 在 dt 时间内吸收的能量：,电容 C 从 0 到 t 时间内吸收的能量：,设u(0)=0,即,P 0 吸收能量,P 0 释放能量,1、电容器串联,电荷量特点,每个电容器带的电荷量相等。,电压特点,总电压等于各个电容器上的电压之和。,电容特点,总电容的倒数等于各个电容器的电容的倒数之和。,q1=q2=q

18、3=q,五、电容元件的连接,2、电容器并联,电压特点,电荷量特点,电容特点,每个电容器两端的电压相等，并等于外加电压。,总电荷量等于各个电容器的带电荷量之和。,总电容等于各个电容器的电容之和。,五、电容元件的连接,小李在维修电路时，碰到了以下情况：有一实际电路需要用到一个200uF、120V电容器，而手边只有若干200uF，50V的电容器，该怎么办？,你能帮小李解决这些问题吗？,想一想【案例】,项目四 直流电源的识别与使用,情景一 电路常用元件的识别与检测,做一做 直流电源的识别与使用,一、直流电源的识别,1、常用的干电池（电压源）,2、常用的电流源,一、直流电源的识别,做一做 直流电源的识别

19、与使用,一、直流电源的识别,二、直流电源的使用,在理想情况下，内阻 的电压源，也简称恒压源。,（一）、理想电压源,一、电压源 能向外电路提供一个稳定电压的二端电源。,理想电压源(交流),1、电路符号,理想电压源(直流),或,学一学 独立电源及其电路模型,特点：电流及电源的功率由外电路确定，输出电 压不随外电路变化。,Us,2、伏安特性,I,U,理想电压源伏安特性,（二）、实际电压源,理想电压源是不存在的,电源在对外提供功率时,不可避免的存在内部功率损耗。即实际电源存在内阻,带载后其端电压下降。,实际电压源(交流),1、电路符号,实际电压源(直流),或,特点：输出电压随外电路变化。,2、伏安特性

20、,I,U,U=US Ri I,U0=US,实际电压源与理想电压源的本质区别在于其内阻RO。,注意,时，实际电压源就成为理想电压源。,当,实际电压源,理想电压源,实际工程中，当负载电阻远远大于电源内阻时，实际电源可用理想电压源表示。,近似,（一）、理想电流源,二、电流源能向外电路提供一个稳定电流的二端电源,理想电流源(交流),1、电路符号,理想电流源(直流),在理想情况下，内阻 的电流源，也简称恒流源。,特点：电源的端电压及电源的功率由外电路确定，输出电流不随外电路变化。,2、伏安特性,I,理想电流源伏安特性,（二）、实际电流源,理想电流源是不存在的,电源在对外提供功率时,不可避免的存在内部功率损耗。即实际电源存在内阻,带载后,输出电流下降。,Is,i,0,u,理想电流源伏安特性,Is,实际电流源(交流),1、电路符号,实际电流源(直流),特点：输出电流随外电路变化。,2、伏安特性,实际电流源伏安特性,实际电流源与理想电流源的本质区别在于其内阻RO。,注意,时，实际电流源就成为理想电流源。,当,实际电流源,理想电流源,实际工程中，当负载电阻远远小于电源内阻时，实际电源可用理想电流源表示。,近似,