電工電子技能與實訓(xùn)課件

項目一、直流電路學(xué)習(xí)目標(biāo)

技能目標(biāo)：會識讀簡單電路圖，會根據(jù)簡單的實物電路畫出電路圖；能識別常用、新型電阻器，會識讀色環(huán)電阻；會用萬用表測量電阻值；會使用直流電壓表、直流電流表和萬用表測量電路中的電壓和電流；能對電阻性電路進(jìn)行故障檢查。主講教師：左平1項目一、直流電路學(xué)習(xí)目標(biāo)技能目標(biāo)：主講教師：左平1任務(wù)總覽任務(wù)1電路的組成與電路模型

任務(wù)2電路的基本物理量及其測量

任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用實訓(xùn)項目操作指導(dǎo)

小結(jié)

項目一、直流電路任務(wù)3電阻任務(wù)4歐姆定律

2任務(wù)總覽任務(wù)1電路的組成與電路模型任務(wù)2電路的基本物理任務(wù)1電路組成與電路模型活動一、電路組成及各部分的作用用導(dǎo)線將電池、開關(guān)和小電珠按下圖連接起來，合上開關(guān)，電珠亮了，斷開開關(guān)電珠就熄滅了。

電源：把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能。負(fù)載：使用電能做功的裝置，把電能轉(zhuǎn)換成其它形式的能。導(dǎo)線：將電源、開關(guān)、負(fù)載接成閉合回路，輸送和分配電能。開關(guān)：控制電路的接通和斷開。3任務(wù)1電路組成與電路模型活動一、電路組成及各部分的作用通路斷路短路任務(wù)1電路的組成與電路模型活動三、電路的三種狀態(tài)通路狀態(tài)：開關(guān)接通，構(gòu)成閉合回路，電路中有電流通過。斷路狀態(tài)：開關(guān)斷開或電路中某處斷開，電路中無電流。短路狀態(tài)：電路（或電路中的一部分）被短接。4通路斷路短路任務(wù)1電路的組成與電路模型活動三、電路的三種狀項目一、直流電路學(xué)習(xí)目標(biāo)

知識目標(biāo)：了解電路組成的基本要素，理解電路模型；理解參考方向的含義和作用，會應(yīng)用參考方向解決電路中的實際問題；理解電流、電壓和電功率，并能進(jìn)行簡單計算；了解電阻器及其參數(shù)，會計算導(dǎo)體電阻；了解電阻元件電壓與電流的關(guān)系，掌握歐姆定律；掌握基爾霍夫電流、電壓定律，并能應(yīng)用基爾霍夫電流、電壓定律列出兩個網(wǎng)孔的電路方程；了解實際電源的電路模型、負(fù)載獲得最大功率的條件及其應(yīng)用。5項目一、直流電路學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：5任務(wù)2電路的基本物理量及其測量2.1電流、電壓、電位、電動勢

1.電流

電荷的定向移動形成電流。習(xí)慣上規(guī)定正電荷的運(yùn)動方向為電流的實際方向。參考方向

6任務(wù)2電路的基本物理量及其測量2.1電流、電壓、電位、電任務(wù)2電路的基本物理量及其測量

大小和方向均不隨時間變化的電流稱為恒定電流，簡稱直流電流，如圖a所示。大小隨時間變化但方向不隨時間變化的電流稱為脈動直流電流，如圖b所示。大小和方向都隨時間變化，這樣的電流稱為交流電流，如圖c所示。a)b)c)直流電流脈動直流電流交流電流7任務(wù)2電路的基本物理量及其測量大任務(wù)2電路的基本物理量及其測量

2.電壓

電壓是衡量電場力對電荷做功本領(lǐng)大小的物理量。A、B兩點(diǎn)之間的電壓UAB在數(shù)值上等于單位正電荷在電場力作用下，由A點(diǎn)移動到B點(diǎn)電場力所做的功。電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。8任務(wù)2電路的基本物理量及其測量2.電任務(wù)2電路的基本物理量

3.電位、電動勢

電位指電場力把單位正電荷從電場中的一點(diǎn)移到參考點(diǎn)所作的功。在電源內(nèi)部，電源力把正電荷從低電位點(diǎn)（電源負(fù)極）移到高電位點(diǎn)（電源正極）反抗電場力所做的功與被移動電荷的電荷量的比，叫做電源的電動勢。9任務(wù)2電路的基本物理量3.電位、電動任務(wù)2電路的基本物理量2.2電功、電功率、電流熱效應(yīng)

1.電功

1)電流做的功叫做電功。公式為：W=UIt

對于純電阻電路：2)電流在單位時間內(nèi)所做的功稱為電功率。3)導(dǎo)體中有電流通過，導(dǎo)體就會發(fā)熱的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。10任務(wù)2電路的基本物理量2.2電功、電功率、電流熱效應(yīng)

2.電功率

在相同的時間內(nèi)，電流通過不同的用電器所做的功，一般并不相同。例如，電流通過電力牽引機(jī)車的電動機(jī)所做的功，顯然要比通過微風(fēng)電扇的電動機(jī)所做的功要大得多。為了表征電流做功的快慢程度，引入了電功率這一物理量。電功率是表明負(fù)載消耗電能快慢程度的物理量112.電功率在相同的時間內(nèi)，電流通過不同的用電器所做任務(wù)3電阻活動一、電阻與電阻定律

導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻。導(dǎo)體的電阻在材料確定的情況下，與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比，這個結(jié)論叫做電阻定律。材料名稱電阻率ρ/Ω·m材料名稱電阻率ρ/Ω·m銀1.65×10-8鎢5.3×10-8銅1.75×10-8錳銅4.4×10-7鋁2.83×10-8康銅5.0×10-7低碳鋼1.3×10-7鎳鉻鐵1.0×10-6鉑1.06×10-7碳1.0×10-6幾種常見材料的電阻率電阻和電阻器12任務(wù)3電阻活動一、電阻與電阻定律任務(wù)3電阻電阻器外形利用導(dǎo)體對電流的阻礙作用可以做成電阻器。固定電阻器可變電阻器13任務(wù)3電阻電阻器外形利用導(dǎo)體對電流的阻礙作用可以做成電阻器任務(wù)3電阻電阻阻值表示法顏色有效數(shù)字倍率允許偏差顏色有效數(shù)字倍率允許偏差棕1101±1%灰8108紅2102±2%白9109橙3103黑0100黃4104金－10-1±5%綠5105±0.5%銀－10-2±10%藍(lán)6106±0.25%無色－±20%紫7107±0.1%色環(huán)的具體含義口訣：棕紅橙黃綠、藍(lán)紫灰白黑

常用電阻器的阻值表示方法有三種，一是用數(shù)字直接標(biāo)注；二是文字符號法；三是色標(biāo)法標(biāo)注。14任務(wù)3電阻電阻阻值表示法顏色有效數(shù)字倍率允許偏差顏色有效數(shù)如何選用電阻器和電位器1、按用途選用合適的型號。2、正確選取阻值及精度。3、額定功率的選擇，應(yīng)滿足它所承受的功率不能超過它的額定功率。4、注意最高工作電壓。15如何選用電阻器和電位器1、按用途選用合適的型號。15用萬用表測電阻1、用指針式萬用表測電阻（1）、取一色環(huán)電阻，估計它的阻值，選擇合適的倍率檔，并將轉(zhuǎn)換開關(guān)指向歐姆檔項目內(nèi)的倍率檔。（2）、將表筆短接，檢查指針是否指在右端零刻度處，若不指零，應(yīng)調(diào)節(jié)“電阻調(diào)零旋鈕”使指針指零。（3）、將表筆接被測電阻兩端，此時指針?biāo)缚潭瘸艘运x檔位的倍率即為被測電阻的阻值。16用萬用表測電阻1、用指針式萬用表測電阻16注意事項（1）要防止被測電阻器帶電或者與其他電阻器連在一起測量，否則會損壞萬用表或者造成讀數(shù)不準(zhǔn)。（２）每次改換倍率擋，都應(yīng)在測量前重新短接表筆調(diào)零。萬用表移動位置后再進(jìn)行測量時也要進(jìn)行重新調(diào)零。（３）由于電阻標(biāo)度尺的刻度是不均勻的，故測量時當(dāng)指針指在兩刻度中間時，要根據(jù)兩刻度間數(shù)值變化的趨勢來估讀。（４）測量中不允許用雙手同時觸及被測電阻兩端，以免并聯(lián)上人體電阻，造成讀數(shù)變小而產(chǎn)生誤差。17注意事項（1）要防止被測電阻器帶電或者與其他電阻器連在一起測２、用數(shù)字萬用表測電阻

數(shù)字式萬用表測量外熱式電鉻鐵的電阻時，將黑表筆插入“COM”插孔，紅表筆插入“V.歐姆”插孔。把量程開關(guān)于歐姆范圍內(nèi)2k歐姆擋位。按下數(shù)字萬用表的電源開關(guān)進(jìn)行測量。在液晶顯示器窗口直接讀出數(shù)值。若顯示“1”，表示測量結(jié)果已超出該檔的最大值，應(yīng)轉(zhuǎn)換一個更大量程擋測量。1818任務(wù)3電阻及電阻器電阻阻值表示法四環(huán)電阻器

五環(huán)電阻器

19任務(wù)3電阻及電阻器電阻阻值表示法四環(huán)電阻器五環(huán)電阻器1小知識新型敏感電阻器壓敏電阻光敏電阻濕敏電阻

氣敏電阻熱敏電阻20小知識新型敏感電阻器壓敏電阻光敏電阻濕敏電阻任務(wù)四、歐姆定律

歐姆定律：

1.部分電路歐姆定律

在電路中，流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比，和電阻值成反比。公式為：例

圖示電路中，已知電源電動勢E為1.5V，電阻為100Ω，求電路中的電流。解：根據(jù)歐姆定律21任務(wù)四、歐姆定律歐姆定律：任務(wù)4歐姆定律

2.全電路歐姆定律

閉合電路中的電流與電源電動勢成正比，與電路的總電阻成反比，即例有一閉合電路如圖所示，電源電動勢E=12V，其內(nèi)阻r=2Ω，負(fù)載電阻R=10Ω，求電路中的電流I、負(fù)載電阻R兩端的電壓UR、電源內(nèi)阻r上的電壓降Ur。解：根據(jù)全電路歐姆定律負(fù)載兩端電壓UR=IR=1A×10Ω=10V電源內(nèi)阻上的電壓降為Ur=Ir=1A×2Ω=2V22任務(wù)4歐姆定律2.全電路歐姆定律閉合任務(wù)4歐姆定律及其應(yīng)用電阻串、并聯(lián)電路

1.電阻串聯(lián)電路

把兩個或多個電阻依次連接起來，組成中間無分支的電路，叫做電阻串聯(lián)電路。電路特點(diǎn)分壓公式23任務(wù)4歐姆定律及其應(yīng)用電阻串、并聯(lián)電路1.電阻串聯(lián)電路任務(wù)4歐姆定律

2.電阻并聯(lián)電路

把兩個或兩個以上電阻接到電路中的兩點(diǎn)之間，電阻兩端承受同一個電壓的電路叫做電阻并聯(lián)電路。電路特點(diǎn)分流公式24任務(wù)4歐姆定律2.電阻并聯(lián)電路把兩個或兩個以上任務(wù)4歐姆定律及其應(yīng)用

3.電阻混聯(lián)電路

既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路叫做電阻混聯(lián)電路。分析混聯(lián)電路的方法

1）確定等電位點(diǎn)、標(biāo)出相應(yīng)的符號。導(dǎo)線、開關(guān)和理想電流表的電阻可忽略不計，可以認(rèn)為導(dǎo)線、開關(guān)和電流表聯(lián)接的兩點(diǎn)是等電位點(diǎn)。2）把標(biāo)注的各字母按水平方向依次排開，待求兩端的字母排在左右兩端.3）將各電阻依次接入與原電路圖對應(yīng)的兩字母之間，畫出等效電路圖。4）畫出串并聯(lián)關(guān)系清晰的等效電路圖。根據(jù)等效電路中電阻之間的串、并聯(lián)關(guān)系求出等效電阻。25任務(wù)4歐姆定律及其應(yīng)用3.電阻混聯(lián)電路既有電阻串聯(lián)又有任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用基爾霍夫定律

1.基本概念

【支路】

由一個或幾個元件串聯(lián)后組成的無分支電路。【節(jié)點(diǎn)】

電路中三條或三條以上支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。【回路】

電路中任意一個閉合路徑稱為回路。【網(wǎng)孔】

中間無支路穿過的回路稱為網(wǎng)孔例

指出右圖電路中的支路數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、回路數(shù)。解

圖中支路數(shù)b=3、節(jié)點(diǎn)數(shù)n=2、回路數(shù)m=3。26任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用基爾霍夫定律任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用

2.基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律：也叫節(jié)點(diǎn)電流定律，定律是：在任一時刻，對電路中的任一節(jié)點(diǎn)，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。27任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用2.基爾霍夫電流定律基爾霍夫電任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用

3.基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律：也叫回路電壓定律，定律是：在任一時刻，對任一閉合回路，沿回路繞行方向上各段電壓的代數(shù)和為零，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為28任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用3.基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用5.2電壓源、電流源及其等效變換

1.電壓源一個能輸出恒定不變的電壓且輸出電壓值與其電流無關(guān)的電源，稱為理想電壓源。當(dāng)負(fù)載在一定范圍內(nèi)變化時，它的端電壓隨之變化，而輸出電流恒定不變，這類電源稱為理想電流源。

2.電流源電流源電壓源29任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用5.2電壓源、電流源及其等效變換任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用

3.電壓源、電流源等效變換實際電壓源和實際電流源之間可以等效變換。1）電壓源與電流源的等效變換只對外電路等效，對內(nèi)電路不等效。2）理想電壓源和理想電流源之間不能進(jìn)行等效變換。3）等效變換前后電源內(nèi)阻不變。4）等效變換時，US與IS的方向是一致的，即電流源輸出電流的一端與電壓源的正極相對應(yīng)。30任務(wù)5基爾霍夫定律的應(yīng)用3.電壓源、電流5一般直流電路的分析

5.3戴維寧定理

戴維寧定理：任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對外電路來說，可以用一個等效的電壓源來代替，這個等效電壓源的電動勢US等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，等效電源的內(nèi)阻R0等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源不作用時的等效電阻。1)斷開待求支路，得到有源二端網(wǎng)絡(luò)。2)計算有源二端網(wǎng)絡(luò)兩端點(diǎn)間的開路電壓UOC。3)將有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各電源置零，求從端口處看進(jìn)去的等效電阻R0。4)將待求支路與等效電源連接，畫出等效簡化電路，計算待求量。維寧定理解題步驟

315一般直流電路的分析5.3戴維寧定理一般直流電路的分析

例題如圖所示電路中，已知E1=3V,E2=15V，R1=3Ω,R2=6Ω,R3=2Ω,試用戴維寧定理求通過R3的電流及R3兩端電壓U3。

解：1）斷開R3所在支路，如圖b所示，計算開路電壓UOC，即等效電源的電動勢US。a)b)

2）將有源二端網(wǎng)絡(luò)中各電源不作用，即將電動勢用短路代替，成為無源二端網(wǎng)絡(luò)，如圖c所示，計算出等效電阻Rab，即等效電壓源的內(nèi)阻R0。32一般直流電路的分析例題如圖所示電路中，已知E1=3V,E一般直流電路的分析

3）將所求的等效電源US、R0與待求支路的電阻R3聯(lián)接，形成戴維寧等效電路，如圖2-67d所示。計算支路電流I3和電壓U3。d)c)33一般直流電路的分析3）將所求的等效電源US

一般直流電路的分析

5.1負(fù)載獲得最大功率的條件

負(fù)載獲得最大功率的條件當(dāng)R0=RL時,負(fù)載上獲得最大功率。

負(fù)載電阻等于電源內(nèi)阻，這在無線電技術(shù)中稱為負(fù)載匹配。34一般直流電路的分析5.1負(fù)載獲得最大功率的條件實訓(xùn)一簡易發(fā)光電路的安裝與檢測講述電路原理任務(wù)一簡易發(fā)光電路的安裝【控制要求】開關(guān)閉合，發(fā)光二極管亮；開關(guān)斷開，發(fā)光二極管滅。簡易發(fā)光電路原理圖如下圖所示。【實訓(xùn)目標(biāo)】1.會識讀簡單的電路突然，了解電路的組成；2.能識別電阻、發(fā)光二極管，會用萬用表電阻擋檢測電阻、發(fā)光二極管；3.會使用面包板安裝簡單電路；4.會測量直流電壓和直流電流。簡易發(fā)光電路原理圖35實訓(xùn)一簡易發(fā)光電路的安裝與檢測講述任務(wù)一簡易發(fā)光電路的實訓(xùn)一簡易發(fā)光電路的安裝與檢測面包板發(fā)光二極管電阻器按鈕開關(guān)【所用元器件】電池導(dǎo)線36實訓(xùn)一簡易發(fā)光電路的安裝與檢測面包板發(fā)光二極管電阻器按鈕開實訓(xùn)一簡易發(fā)光電路的安裝與檢測【萬用表初步認(rèn)識】1.擋位2.量程MF47型萬用表面板3.使用注意事項使用前使用后37實訓(xùn)一簡易發(fā)光電路的安裝與檢測【萬用表初步認(rèn)識】1.擋位2實訓(xùn)一簡易發(fā)光電路的安裝與檢測【元器件檢測】檢測開關(guān)檢測二極管“長腳正、短腳負(fù)”