電路分析與測試（第二版）

“十三五”高等職業(yè)教育規(guī)劃教材

電路分析與測試

第二版

()

白桂銀主編

胡亞波楊菁副主編

內(nèi)容簡介

本書秉承第一版的教學(xué)方式將理論與實踐相融合以降低課程學(xué)習(xí)難度提高教學(xué)效

,,,

率同時為反映行業(yè)技術(shù)變化和課程改革新成果對原有內(nèi)容進(jìn)行了修訂與完善全書將直流

。,。

電路交流電路磁路異步電動機(jī)四部分內(nèi)容分為九個任務(wù)安全用電和節(jié)約用電常識電

、、、:,

路模型的建立及基本物理量測試電阻電感及電容元件檢測萬用表的裝配與調(diào)試單相正

,、,,

弦交流電路的分析與測試三相交流電的識讀及測試變壓器的認(rèn)識與測試三相異步電動機(jī)

,,,

的認(rèn)識三相異步電動機(jī)簡單控制電路實現(xiàn)在教材編寫過程中以學(xué)生的就業(yè)為導(dǎo)向以提

,。,,

高學(xué)生操作技能和職業(yè)素養(yǎng)為目的以職業(yè)崗位和崗位群所需的電工技能為切入點(diǎn)參照初

,,、

中級電工的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化職業(yè)能力培養(yǎng)

,。

本書適合作為高職院校機(jī)電工程類電子信息類通信工程類自動化技術(shù)類專業(yè)教材

、、、,

也適合中等職業(yè)學(xué)校各級技能培訓(xùn)學(xué)校職工大學(xué)等選用還可作為電類從業(yè)人員自學(xué)的參

、、,

考資料

。

圖書在版編目(CIP)數(shù)據(jù)

電路分析與測試白桂銀主編版北京中國鐵道

/.—2.—:

出版社有限公司

,2019.8

十三五高等職業(yè)教育規(guī)劃教材

“”

ISBN978-7-113-26127-6

電白電路分析高等職業(yè)教

Ⅰ.①…Ⅱ.①…Ⅲ.①-

育教材電路測試高等職業(yè)教育教材

-②--Ⅳ.①TM13

中國版本圖書館數(shù)據(jù)核字第號

CIP(2019)174336

書名:電路分析與測試第二版

()

作者:白桂銀

策劃:王春霞編輯部電話:轉(zhuǎn)

010-635891852068

責(zé)任編輯:王春霞鮑聞

封面設(shè)計:付巍

封面制作:劉穎

責(zé)任校對:張玉華

責(zé)任印制:郭向偉

出版發(fā)行:中國鐵道出版社有限公司北京市西城區(qū)右安門西街號

(100054,8)

網(wǎng)址:

/51eds

印刷:北京銘成印刷有限公司

版次:年月第版年月第版年月第次印刷

201391201982201981

開本:印張:字?jǐn)?shù):千

787mm×1092mm1/1612.5290

書號:

ISBN978-7-113-26127-6

定價:元

34.00

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,,。:(010)63550836

打擊盜版舉報電話

:(010)63549504

“電路分析與測試”是高職院校機(jī)電工程類、電子信息類、通信工程類、自動化

技術(shù)類專業(yè)的基礎(chǔ)課程。在編寫教材的過程中,編者在總結(jié)高等職業(yè)教育教學(xué)改革經(jīng)

驗的基礎(chǔ)上,以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,以培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、自我管理、自我提高

的中、高級技能型人才為目標(biāo),以職業(yè)崗位和崗位群所需的電工技能為切入點(diǎn),參照

初、中級電工的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化職業(yè)能力培養(yǎng)。

本課程目標(biāo)定位于培養(yǎng)具有電工基本知識和基本技能的應(yīng)用型人才。適合于在入

學(xué)后的第一學(xué)期開設(shè),旨在于初級階段培養(yǎng)學(xué)生在理論學(xué)習(xí)、技能操作、職業(yè)素養(yǎng)方

面的綜合能力,為學(xué)習(xí)專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。

依據(jù)課程培養(yǎng)目標(biāo),將直流電路、交流電路、磁路、異步電動機(jī)四部分內(nèi)容分為

以下九個任務(wù):安全用電和節(jié)約用電常識,電路模型的建立及基本物理量測試,電

阻、電感及電容元件檢測,萬用表的裝配與調(diào)試,單相正弦交流電路的分析與測試,

三相交流電的識讀及測試,變壓器的認(rèn)識與測試,三相異步電動機(jī)的認(rèn)識,三相異步

電動機(jī)簡單控制電路實現(xiàn)。每個任務(wù)按照學(xué)習(xí)目標(biāo)、任務(wù)描述、相關(guān)知識、任務(wù)實

施、考核評價、知識拓展、小結(jié)、習(xí)題等環(huán)節(jié)編寫,一個任務(wù)就是一個知識和技能的

綜合訓(xùn)練。通過這九個典型任務(wù)的理論學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練,使學(xué)生達(dá)到初、中級電工的

水平。學(xué)生學(xué)完本課程后,可以參加中級電工的考證考試,獲取職業(yè)資格證,為就業(yè)

創(chuàng)造條件。

本書在第一版的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修訂,主要對一些例題進(jìn)行了修改,使其更易于學(xué)

生掌握知識,另外,刪去了一些難度較大的習(xí)題,補(bǔ)充了一些基礎(chǔ)性的題目。本書由

湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院白桂銀(編寫任務(wù)、任務(wù)、任務(wù))任主編;由胡亞波(編

234

寫任務(wù)及任務(wù))、楊菁(編寫任務(wù)、任務(wù))任副主編。另外,熊珂也參加了編

8967

寫工作(編寫任務(wù)、任務(wù))。全書由武漢虹信通信技術(shù)有限公司姚建洲主審。

15

書中標(biāo)有的內(nèi)容為選學(xué)內(nèi)容。

*

教材在編寫過程中,得到了很多同行及專家的指導(dǎo)和幫助,在此深表感謝。同時

歡迎使用本教材的老師和同學(xué)提出寶貴的意見和建議。書中如有不妥之處,敬請批評

指正。

編者

年月

20195

任務(wù)安全用電和節(jié)約用電常識……任務(wù)實施………………

1125

一任務(wù)分析…………

學(xué)習(xí)目標(biāo)…………………、25

1二完成任務(wù)…………

任務(wù)描述…………………、26

1考核評價………………

相關(guān)知識…………………27

1知識拓展………………

一人體觸電與觸電急救……………29

、1小結(jié)……

二使用電氣設(shè)備時防止觸電的29

、習(xí)題二…………………

保護(hù)措施…………30

5

三電氣火災(zāi)的防范及撲救任務(wù)3電阻、電感及電容元件檢測…33

、

常識………………學(xué)習(xí)目標(biāo)………………

633

四計劃節(jié)約用電……任務(wù)描述………………

、633

任務(wù)實施…………………相關(guān)知識………………

734

一任務(wù)分析…………一電阻的串聯(lián)電路…

、7、34

二完成任務(wù)…………二電阻的并聯(lián)電路…

、7、35

考核評價…………………三電阻的混聯(lián)電路…

7、37

知識拓展…………………四電阻元件的檢測…

9、38

小結(jié)……五電容元件的檢測…

10、44

習(xí)題一…………………六電感元件的檢測…

11、49

任務(wù)電路模型的建立及基本物理量任務(wù)實施………………

251

一任務(wù)分析…………

測試……………12、51

二完成任務(wù)…………

學(xué)習(xí)目標(biāo)………………、52

12考核評價………………

任務(wù)描述………………53

12知識拓展………………

相關(guān)知識………………54

13小結(jié)……

一電路與電路模型…56

、13習(xí)題三…………………

二電流………………56

、14

三電壓和電位………任務(wù)4萬用表的裝配與調(diào)試…………60

、16

四電阻………………學(xué)習(xí)目標(biāo)………………

、1760

五歐姆定律…………任務(wù)描述………………

、1760

六電功率和電能……相關(guān)知識………………

、1860

七電壓源與電流源…一電路中各點(diǎn)電位的計算…………

、19、60

八電路的三種工作狀態(tài)……………二基爾霍夫定律……

、21、62

九伏安法測電阻……三支路電路法………

、22、66

十基本物理量測試…*四疊加定理…………

、23、66

*五戴維南定理………一任務(wù)分析………

、67、123

六指針式萬用表工作原理…………二完成任務(wù)………

、69、125

七萬用表裝配與調(diào)試………………考核評價………………

、74126

任務(wù)實施………………知識拓展………………

79128

考核評價………………小結(jié)……

80129

知識拓展………………習(xí)題六…………………

81130

小結(jié)……任務(wù)變壓器的認(rèn)識與測試………

827133

習(xí)題四…………………

82學(xué)習(xí)目標(biāo)………………

133

任務(wù)5單相正弦交流電路的分析任務(wù)描述………………

133

與測試…………86相關(guān)知識………………

134

學(xué)習(xí)目標(biāo)………………一磁路的認(rèn)識……

86、134

任務(wù)描述………………二耦合電感及其連接……………

86、136

相關(guān)知識………………三變壓器的認(rèn)知與測試…………

86、141

一正弦交流電的特征及表示四變壓器的常見故障及檢修

、、

方法……………方法……………

Ⅱ86148

二單一參數(shù)正弦交流電路…………五小型變壓器的檢測……………

、92、149

三串聯(lián)電路分析……………任務(wù)實施………………

、RLC96150

四正弦交流電路中的功率一任務(wù)分析………

、、150

及功率因數(shù)的提高……………二完成任務(wù)………

98、151

五正弦波振蕩電路…………考核評價………………

、RC101152

任務(wù)實施………………知識拓展………………

104154

一任務(wù)分析………小結(jié)……

、104155

二完成任務(wù)………習(xí)題七…………………

、104156

考核評價………………任務(wù)三相異步電動機(jī)的認(rèn)識……

1058159

知識拓展………………

106學(xué)習(xí)目標(biāo)………………

小結(jié)……159

107任務(wù)描述………………

習(xí)題五…………………159

108相關(guān)知識………………

160

任務(wù)6三相交流電路的識讀及一三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)…………

、160

測試……………111二三相異步電動機(jī)的工作

、

學(xué)習(xí)目標(biāo)………………原理……………

111161

任務(wù)描述………………三三相異步電動機(jī)的銘牌…………

111、164

相關(guān)知識………………四定子繞組的連接方式…………

112、165

一三相交流電路組成……………五三相異步電動機(jī)的運(yùn)行

、112、

二三相交流電源及其連接………與維護(hù)…………

、112166

三三相負(fù)載及其連接……………任務(wù)實施………………

、114166

四三相電路的功率………………一任務(wù)分析………

、118、166

五三相電路的測試………………二完成任務(wù)………

、121、167

任務(wù)實施………………考核評價………………

123168

知識拓展………………三三相異步電動機(jī)簡單

170、

小結(jié)……控制電路………

171180

習(xí)題八…………………四控制電路的安裝步驟…………

171、182

任務(wù)三相異步電動機(jī)簡單控制電路五控制電路故障檢查……………

9、182

任務(wù)實施………………

實現(xiàn)……………173184

一任務(wù)分析………

學(xué)習(xí)目標(biāo)………………、184

173二完成任務(wù)………

任務(wù)描述………………、185

173考核評價………………

相關(guān)知識………………185

174知識拓展………………

一常用低壓控制電器認(rèn)識…………187

、174小結(jié)……

二三相異步電動機(jī)的起動189

、習(xí)題九…………………

與調(diào)速分析……190

178

Ⅲ

電力是國家建設(shè)和人民生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ),電能在給人民生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大

方便的同時,電氣事故也給人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。電氣事故嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的正

常發(fā)、供電及其他用戶的正常使用和生產(chǎn)。因此,安全用電作為一般知識,應(yīng)被每一個用電

人員所了解,作為一門專業(yè)技術(shù),應(yīng)被所有電氣工作者所掌握。

了解觸電的原因方式種類及安全用電的基本常識

(1)、、;

理解電動機(jī)保護(hù)接地和保護(hù)接零安裝

(2);

掌握口對口人工呼吸法和人工胸外擠壓法等急救措施

(3);

能夠認(rèn)識到節(jié)約用電的意義

(4);

熟悉節(jié)約用電的方法

(5)。

以安全用電和節(jié)約用電常識為學(xué)習(xí)任務(wù)將安全用電常識觸電原因與方式觸電

“”,、、

預(yù)防等知識點(diǎn)與觸電急救實施安全用電操作等基本技能結(jié)合起來學(xué)習(xí)基本知識后完成

、。,

以下任務(wù)

:

練習(xí)口對口人工呼吸法和人工胸外擠壓法的操作

(1);

根據(jù)觸電者的觸電癥狀選擇合適的急救方法

(2),;

針對一種觸電事故寫出其安全用電操作規(guī)程

(3),。

一、人體觸電與觸電急救

（一）觸電的類型

觸電是指人體觸及或接近帶電導(dǎo)體電流對人體造成傷害人體觸電時電流對人體造

,。,

成的危害有電擊和電灼傷兩種類型

。

1.電擊

電擊是指電流通過人體使人體組織受到損傷當(dāng)人遭到電擊時電流便通過人體內(nèi)部

,。,,

會傷害人的心臟肺部神經(jīng)系統(tǒng)等嚴(yán)重電擊會導(dǎo)致人的死亡電擊是最危險的觸電傷害

、、。。,

絕大部分觸電死亡事故都是由電擊造成的

。

2.電灼傷

電灼傷有接觸電灼傷和電弧灼傷兩種接觸電灼傷發(fā)生在高壓觸電事故時電流經(jīng)過人

。,

體皮膚的進(jìn)出口處造成灼傷電弧灼傷發(fā)生在誤操作或過分接近高壓帶電體時當(dāng)其產(chǎn)生電

。,

弧放電高壓電弧將如火焰一樣把皮膚燒傷電弧還會使眼睛受到嚴(yán)重?fù)p害

,。。

（二）常見的觸電方式

按照人體觸及帶電體的方式和電流通過人體的路徑觸電方式有單相觸電兩相觸電和

,、

跨步電壓觸電

。

1.單相觸電

人站在地面上或其他接地體上人體的某一部位觸及一相帶電體時電流通過人體流入大

,,

地或中性線稱為單相觸電如圖所示

(),,1-1。

圖為電源中性點(diǎn)接地的單相觸電當(dāng)人體接觸導(dǎo)線時人體承受相電壓電流

1-1(a)。,。

經(jīng)人體大地和中性點(diǎn)接地裝置形成閉合回路流過人體的電流取決于相電壓和回路電阻

、,。

圖為中性點(diǎn)不接地的單相觸電因中性點(diǎn)不接地故有兩個回路的電流通過人體

1-1(b)。,。

通過人體的電流值取決于線電壓人體電阻和線路對地阻抗一般情況下對單向觸電來說

、。,

接地電網(wǎng)比不接地電網(wǎng)危險性大

。

2

圖單相觸電

1-1

2.兩相觸電

兩相觸電是指人體兩處同時與兩相導(dǎo)線接觸時電流從一相導(dǎo)線經(jīng)人體到另一相導(dǎo)線

,。

這種觸電方式最危險如圖所示由于兩相觸電施加于人體的電壓為全部工作電壓即

,1-2。(

線電壓且此時電壓將不經(jīng)過大地直接與人體形成閉合回路因此不論電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地

),,,

與否人體對地是否絕緣都會使人觸電

、,。

3.跨步電壓觸電

當(dāng)帶電體接地時有電流向大地流散在以接

,

地點(diǎn)為圓心半徑的圓范圍內(nèi)形成分布電位

,20m。

人站在接地點(diǎn)周圍兩腳之間以計算的

,(0.8m)

電位差稱為跨步電壓由此引起的觸電事故稱為

,

跨步電壓觸電高壓故障接地處有大電流流過

。、

的接地裝置附近都可能出現(xiàn)較高的跨步電壓設(shè)圖兩相觸電

。1-2

備或?qū)Ь€的工作電壓越高離接地點(diǎn)越近兩腳距離越大跨步電壓值就越大一般離帶電

、、,,

體接地點(diǎn)以外就沒有危險

10m。

人體受到跨步電壓作用時雖沒有直接與帶電體接觸也沒有電弧放電現(xiàn)象但電流沿

,,,

著人的下身從腳經(jīng)跨步到腳與大地形成通路此時電流只在人的下半身通過沒有流經(jīng)

,,,,

心臟若跨步電壓值較小危險性就小若跨步電壓值較大人會因兩腳發(fā)生抽筋而跌倒

。,。,。

由于頭腳之間的距離大使頭腳間形成更大的電位差同時電流流經(jīng)人體的途徑將經(jīng)過人體

,,

的心臟危險性顯著增大甚至在很短時間內(nèi)就可導(dǎo)致人死亡此時應(yīng)盡快將雙腳并攏或單

,,。

腳著地跳出危險區(qū)

。

（三）觸電急救

1.脫離電源

觸電急救首先要使觸電者迅速脫離電源越快越好因為電流作用時間越長傷害

,,。,

越重

。

脫離電源就是要把觸電者接觸的那一部分帶電設(shè)備的開關(guān)刀閘或其他斷路設(shè)備斷開

、;

或設(shè)法將觸電者與帶電設(shè)備脫離在脫離電源時救護(hù)人員既要救人也要注意保護(hù)自己

。,,。

觸電者未脫離電源前救護(hù)人員不得直接用手觸及傷員因為有觸電的危險如果觸電者處

,,。

于高處脫離電源后會自高處墜落因此要采取措施預(yù)防觸電者摔傷

,,,。

觸電者觸及低壓帶電設(shè)備救護(hù)人員應(yīng)設(shè)法迅速切斷電源可站在干燥木板上用一只

,,,

手抓住衣服將其拉離電源如圖所示也可用干燥木棒竹竿等將電線從觸電者身上挑

,1-3。、

開如圖所示如觸電發(fā)生在火線與大地間可用干燥繩索將觸電者身體拉離地面或

,1-4。,,

用干燥木板將人體與地面隔開再設(shè)法切斷電源如手邊有絕緣導(dǎo)線可先將一端良好接地

,;,,

另一端與觸電者所接觸的帶電體相接將該相電源對地短路也可用手頭的刀斧鋤等帶

,;、、

絕緣柄的工具將電線砍斷或撬斷

,。

圖拉離電源圖脫離電源

1-31-4

如果觸電發(fā)生在架空線桿塔上如系低壓帶電線路若可以立即切斷電源的應(yīng)迅速切

,,,

斷電源或者由救護(hù)人員迅速登桿束好自己的安全帶用帶絕緣膠柄的鋼絲鉗干燥的不

,,,、

導(dǎo)電的物體或絕緣物體將觸電者脫離電源如系高壓帶電線路又不可能迅速切斷電源開關(guān)

;,

的可采用拋掛足夠截面的適當(dāng)長度的金屬短路線的方法使電源開關(guān)跳閘拋掛前將短

,,。,

路線一端固定在鐵塔或接地引線上另一端系重物但拋擲短路線時應(yīng)注意防止電弧傷人

,,,

或斷線危及人員安全不論是何級電壓線路上觸電救護(hù)人員在使觸電者脫離電源時要注

。,,

意防止發(fā)生高處墜落事故以及再次觸及其他有電線路的可能

,。

如果觸電者觸及斷落在地上的帶電高壓導(dǎo)線且尚未確認(rèn)線路無電救護(hù)人員在尚未做