電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能項(xiàng)目四課件

1、任務(wù)一電位與電壓的測量1.電位的定義電位是指電場力把單位正電荷從電場中的一點(diǎn)移動到參考點(diǎn)所做的功。 2.電壓的定義電壓,也稱作電勢差或電位差,是衡量電場力做功本領(lǐng)大小的物理量。3.電壓的方向電壓不僅有大小,而且有方向。 圖4-1電壓的參考方向與實(shí)際方向4.電壓測量的注意事項(xiàng)1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 了解實(shí)訓(xùn)臺上的各部分組成與作用。亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置一套、指針式萬用表一塊、電工工具一套,其余元件見表4-1。2.實(shí)訓(xùn)器材 表4-1電位電壓測量元件清單3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容本實(shí)訓(xùn)分為電壓、電位測量電路的連接和測量兩個步驟來實(shí)現(xiàn)。圖4-2電壓與電位測量的電路原理圖圖4-3電壓、電位測量電路的連接圖4-4E

2、為參考點(diǎn)A點(diǎn)電位的測量表4-2電壓與電位測量結(jié)果記錄表(單位:V)圖4-5亞歷山德羅伏特電動勢電動勢是一個表征電源維持電流持續(xù)流動特征的物理量,為理想電壓源的端電壓。1.電流的定義電荷定向有規(guī)則的移動稱作電流。2.電流的大小電流的大小取決于單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面電荷量的多少。 任務(wù)二電流的測量 3.電流的方向電流不僅有大小,而且有方向。圖4-6電流的參考方向與實(shí)際方向4.電流密度電流的大小是指整個導(dǎo)體截面上電荷的流速。5.電流測量的注意事項(xiàng)電路中電流的大小可以用電流表來測量,也可以用萬用表的電流擋來測量。1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 了解實(shí)訓(xùn)臺上的各部分組成與作用。2.實(shí)訓(xùn)器材亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考

3、核裝置一套、指針式萬用表一塊、電工工具一套,其余元件見表4-4。 表4-4電流測量元件清單3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容本實(shí)訓(xùn)分為電流測量電路的連接和測量兩個步驟來實(shí)現(xiàn)。圖4-7電流測量電路圖4-8電流測量電路的連接圖4-9安培1.電阻的相關(guān)知識從材料導(dǎo)電的角度來看,我們可以把物體分為三類:導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體。任務(wù)三電阻的測量 在電子電路中常用的電阻器有固定式電阻器和電位器,按制作材料和工藝不同,固定式電阻器可分為:膜式電阻(碳膜RT、金屬膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY)、實(shí)芯電阻(有機(jī)RS和無機(jī)RN)、金屬線繞電阻(RX)、特殊電阻(MG型光敏電阻、MF型熱敏電阻)四種。2.電阻器的分類 表4-7幾種常用電

4、阻的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)表4-7幾種常用電阻的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)表4-7幾種常用電阻的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)3.電阻器的主要參數(shù)(1)標(biāo)稱阻值產(chǎn)品上標(biāo)示的阻值,其單位為,k、M,標(biāo)稱阻值都應(yīng)符合表4-8所列數(shù)值乘以10N倍,其中N為整數(shù)。表4-8標(biāo)稱阻值系列(2)允許誤差電阻器和電位器實(shí)際阻值對于標(biāo)稱阻值的最大允許偏差范圍,它表示產(chǎn)品的精度,允許誤差的等級如表4-9所示。表4-9允許誤差等級(3)額定功率在規(guī)定的環(huán)境溫度和濕度下,假定周圍空氣不流通,在長期連續(xù)負(fù)載而不損壞或基本不改變性能的情況下,電阻器上允許消耗的最大功率。 圖4-10不同額定功率非線性電阻器的電路符號(5)穩(wěn)定性穩(wěn)定性是衡量電阻器在外界條件(溫度、濕度、

5、電壓、時(shí)間、負(fù)荷性質(zhì)等)作用下電阻變化的程度。 (4)最高工作電壓它是指電阻器長期工作不發(fā)生過熱或電擊穿損壞時(shí)的電壓 .電阻器的噪聲電動勢在一般電路中可以不考慮,但在弱信號系統(tǒng)中不可忽視。 (7)高頻特性電阻器使用在高頻條件下,要考慮其固定有電感和固有電容的影響。(6)噪聲電動勢 電阻器的標(biāo)稱阻值和允許偏差一般都直接標(biāo)注在電阻器上,目前最常見的是色標(biāo)法。表4-10色環(huán)顏色所代表的數(shù)字或意義4.電阻器的識別 表4-10色環(huán)顏色所代表的數(shù)字或意義圖4-11阻值色標(biāo)表示方法器、電位器的命名由下列四部分組成:第一部分(主稱);第二部分(材料);第三部分(分類特征);第四部分(序號)。 5.電阻器的命名

6、方法根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 24701995電子設(shè)備用固定電阻器、固定電容器型號命名方法規(guī)定,電阻 表4-11電阻器的型號命名法6.電阻器的選用常識 根據(jù)電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和電路的具體要求選用電阻的型號和誤差等級;額定功率應(yīng)為實(shí)際消耗功率的1.52倍;電阻裝接前要測量核對,尤其是要求較高時(shí),還要進(jìn)行人工老化處理,提高穩(wěn)定性。1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 掌握萬用表測量電阻的正確方法。2.實(shí)訓(xùn)器材指針式萬用表一塊、數(shù)字萬用表一塊,電阻若干3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容本實(shí)訓(xùn)分為電阻識別和測量兩個部分。(1)色環(huán)電阻的識別記錄幾個色環(huán)電阻的色環(huán)顏色,并計(jì)算出電阻的阻值。 表4-12電阻測量記錄表(2)色環(huán)電阻的測量分別用數(shù)字萬用表和指針

7、萬用表測量幾個電阻的電阻值,記錄在表4-12里。圖4-12歐姆貼片電阻(1)貼片電阻阻值識別1)常用的標(biāo)識方法,一般電阻如圖4-13所示。圖4-13貼片電阻阻值標(biāo)識方法表4-14E96標(biāo)識代碼與有效數(shù)字對照表表4-15E96標(biāo)識代碼與有效倍乘數(shù)字對照表(2)電阻器的檢測常識1)普通固定電阻檢測。任務(wù)四歐姆定律的驗(yàn)證1.部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律的內(nèi)容:如圖4-14所示,在不包含電源的部分電路中,流過導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,即圖4-14部分電路歐姆定律全電路是指由電源和負(fù)載組成的閉合電路。圖4-15全電路歐姆定律2.全電路歐姆定律 1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 通過實(shí)驗(yàn),

8、鞏固加深歐姆定律的理解。2.實(shí)訓(xùn)器材亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置一套、指針式萬用表和數(shù)字式萬用表各一塊、電工工具一套,其余元件見表4-16。 表4-16伏安法測電阻元件清單表4-16伏安法測電阻元件清單3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容我們利用電壓表、電流表測量電阻值時(shí),需把二者同時(shí)接入電路,否則無對應(yīng)關(guān)系,失去了測量的意義。小值電阻的測量需采用外接法。圖4-16伏安法測電阻外接法步驟一、小值電阻的測量 (1)電阻識讀將色環(huán)電阻的顏色記錄在表4-17內(nèi),并據(jù)此計(jì)算該色環(huán)電阻的阻值。表4-17伏安法測電阻測量結(jié)果記錄表(2)電路連接與測量1)開啟亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置總電源,開啟直流電源單元電源

9、開關(guān)。 圖4-17伏安法測電阻內(nèi)接法步驟二、大值電阻的測量大值電阻的測量需采用內(nèi)接法。圖4-18內(nèi)接法測量連接圖圖4-19外接法測量連接圖電阻的串聯(lián)電路把兩個或兩個以上電阻依次連接,組成一條無分支電路,這樣的連接方式叫做電阻的串聯(lián)。圖4-20兩個電阻的串聯(lián)電路電阻的并聯(lián)電路兩個或兩個以上電阻接在電路中相同的兩點(diǎn)之間,承受同一電壓,這樣的連接方式叫做電阻的并聯(lián)。圖4-21兩個電阻的并聯(lián)電路電阻的混聯(lián)電路既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路叫做電阻的混聯(lián)電路,如圖4-22所示。圖4-22電阻的混聯(lián)(1)畫等效電路圖,計(jì)算等效電阻分析混聯(lián)電路,首先要能夠識圖。(2)電阻混聯(lián)的計(jì)算利用已簡化的等效電路圖,根

10、據(jù)歐姆定律,可計(jì)算出通過電路的總電流,各支路電流、各電阻的端電壓等。 1.電功水流可以做功,例如水流可以推動水輪機(jī)做功,電流也可以做功嗎?2.電功率任務(wù)五功率的測量在相同時(shí)間內(nèi),電流通過不同用電器所做的功,一般并不相同。3.額定功率公式和實(shí)驗(yàn)都表明,用電器實(shí)際消耗的功率隨著加在它兩端的電壓而改變,既然如此,我們就不能泛泛地說一個用電器的功率是多大,而要指明電壓1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 熟練實(shí)驗(yàn)操作技能,并學(xué)會使用電流表和電壓表測用電器功率的方法。2.實(shí)訓(xùn)器材亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置一套、指針式萬用表一塊、電工工具一套,其余元件與本項(xiàng)目中任務(wù)四大體一樣,只是電阻換成小燈,此處不再重復(fù)。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)

11、容本實(shí)訓(xùn)分為功率測量電路的連接和測量兩個步驟來實(shí)現(xiàn)。步驟一、功率測量電路的連接1)識讀原理圖。圖4-23功率測量電路原理圖 步驟二、功率測量電路的測量 估計(jì)電路中電流的大小,選擇合適的量程把電流表、電壓表接入電路中。表4-19功率測量結(jié)果表4-20功率測量自評互評表表4-20功率測量自評互評表表4-20功率測量自評互評表圖4-24詹姆斯瓦特任務(wù)六基爾霍夫定律的驗(yàn)證1.基本概念 (1)支路由一個或幾個元件串聯(lián)組成的無分支電路稱為一條支路。圖4-25復(fù)雜直流電路(2)節(jié)點(diǎn)三條或三條以上的支路的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。(3)回路電路中任意一個閉合路徑稱為回路 。 (4)網(wǎng)孔在其內(nèi)部不包含任何支路的回路稱為網(wǎng)

12、孔。 2.基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律又稱基爾霍夫第一定律,簡記 為KCL,表述為:在任一瞬時(shí),流入某一節(jié)點(diǎn)的電流之和恒等于由該節(jié)點(diǎn)流出的電流之和,即圖4-26節(jié)點(diǎn)電流基爾霍夫電流定律的推廣KCL定律不僅適用于電路中的節(jié)點(diǎn),還可以推廣應(yīng)用于電路中的任一假想的封閉曲面(又稱廣義節(jié)點(diǎn))。圖4-27KCL定律的推廣應(yīng)用 3.基爾霍夫第二定律第二定律又稱基爾霍夫電壓定律,簡記為KVL,其物理背景是能量守恒公理。圖4-28基爾霍夫電壓定律圖4-29基爾霍夫電壓定律擴(kuò)展1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 掌握基爾霍夫電壓定律、電流定律的內(nèi)容。2.實(shí)訓(xùn)器材亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置一套、指針式萬用表一塊、電工工具一

13、套,其余元件見表4-21 表4-21基爾霍夫定律驗(yàn)證元件清單3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容本實(shí)訓(xùn)分為基爾霍夫電壓定律、電流定律的驗(yàn)證兩個部分來實(shí)現(xiàn)。圖4-30基爾霍夫定律的驗(yàn)證步驟一、電路的連接 在亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置上按圖4-30電路原理圖,利用相關(guān)元件及連接導(dǎo)線完成電路連接。1)基爾霍夫電流定律的驗(yàn)證。表4-22基爾霍夫電流測量結(jié)果記錄表表4-23基爾霍夫電壓定律測量結(jié)果記錄表步驟二、電路的測量 圖4-31基爾霍夫任務(wù)七電容器與電感器的識別圖4-32平板電容器示意圖及電容器的圖形符號圖4-33常見電容器1.電容器的基本功能充電和放電是電容器的基本功能。(1)充電使電容器帶電(儲存電荷和電能)

14、的過程稱為充電。(2)放電使充電后的電容器失去電荷(釋放電荷和電能)的過程稱為放電。2.電容器的主要參數(shù)電容器的主要參數(shù)有標(biāo)稱電容量、允許偏差、額定電壓和溫度系數(shù)等。 3.電容器容量標(biāo)注電容器的常用標(biāo)注方法有直標(biāo)法、文字符號法、色標(biāo)法及數(shù)學(xué)計(jì)數(shù)法。(1)直標(biāo)法用數(shù)字和單位符號直接標(biāo)出。(2)文字符號法用數(shù)字和文字符號有規(guī)律的組合來表示容量。(3)色標(biāo)法用色環(huán)或色點(diǎn)表示電容器的主要參數(shù)。(4)數(shù)學(xué)計(jì)數(shù)法數(shù)學(xué)計(jì)數(shù)法多用于瓷介電容的標(biāo)注。4.電容器的分類 按照結(jié)構(gòu)分三大類:固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。 5.電容器的檢測電容器的簡單檢測可以直接利用指針萬用表或數(shù)字萬用表進(jìn)行。6.電容器的串聯(lián)和

15、并聯(lián)在電容器的實(shí)際應(yīng)用中,有時(shí)還會遇到電容器的耐壓和容量不足的情況,這時(shí)可以將若干個電容器通過串聯(lián)或并聯(lián)的辦法,使其符合人們的要求。兩個或兩個以上的電容器首尾依次相連,中間沒有分支的連接方式稱為電容器的串聯(lián)。圖4-34電容器的串聯(lián)(1)電容器的串聯(lián) (2)電容器的并聯(lián)兩個或兩個以上的電容器接在相同兩點(diǎn)之間的連接方式稱為電容器的并聯(lián)。圖4-35電容器的并聯(lián) 掌握電容器的充放電工作原理。2.實(shí)訓(xùn)器材指針式萬用表一塊、數(shù)字萬用表一塊,10k、5k電阻各一個,發(fā)光二極管一個,小開關(guān)一個。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 本實(shí)訓(xùn)分為電容器識別、測量及電容器充放電實(shí)驗(yàn)兩個部分。步驟一、電容器識別、測量 電容器的識別。表4-25電容器測量記錄表步驟二、電容器的充放電 在亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置上按電路原理圖4-36,利用相關(guān)元件及連接導(dǎo)線完成電路連接。圖4-36電容器充放電表4-26電容器充放電時(shí)間記錄表電感器能產(chǎn)生電感作用的元件統(tǒng)稱為電感元件,常常