新能源汽車電學基礎與高壓安全課件 -電工基礎知識認知

電工基礎知識認知1電路基本參數(shù)及電工類儀表使用方法《新能源汽車電學基礎與高壓安全》電工基礎知識認知知識目標1.了解原子、質(zhì)子、電子和電荷載體的概念；2.了解認識導體和絕緣體的概念；3.掌握電流、電壓、電阻等電路基本參數(shù)的概念。技能目標1.能正確區(qū)分導體和絕緣體；2.能正確使用萬用表進行電阻、電壓、電流等參數(shù)的測量；3.能正確使用示波器測量信號波形。素養(yǎng)目標1.通過了解電路基礎參數(shù)，培養(yǎng)對新知識、新技能的學習能力；2.通過對電路基礎參數(shù)的認識和讀取，培養(yǎng)獲取信息的能力；3.通過學習電工儀表的使用方法，培養(yǎng)嚴密的邏輯思維。任務導入獲取信息任務實施學習目標任務導入獲取信息任務實施學習目標小陳是一位非常專業(yè)電工師傅，最近區(qū)里想組織一個公益課程，主題是“電路基本參數(shù)及電工類儀表使用方法”，活動組邀請小陳進行此次活動內(nèi)容的主講，如果你是小陳，請你幫他想想，都需要準備什么內(nèi)容呢？CONTENTS目錄CONTENTS01電路基本概念^^^^02電路基本參數(shù)03萬用表的功能及使用方法04實訓：常見電工類儀表使用方法電路基本概念01.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）原子、質(zhì)子、電子和電荷載體如圖所示的原子模型即玻爾原子模型。它表示了電子、質(zhì)子和中子之間的相互關(guān)系。物體內(nèi)部分布著正電荷（質(zhì)子），負電荷（電子），當帶正電的質(zhì)子和帶負電的電子數(shù)目剛好相等時，物質(zhì)不帶電。當帶正電的質(zhì)子和帶負電的電子數(shù)目不相等時，該物質(zhì)就帶上電。該理論假設原子由一個原子核和一個原子殼組成。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）原子、質(zhì)子、電子和電荷載體電子在圍繞原子核的幾個圓形或橢圓形軌道上移動。電子多于質(zhì)子或質(zhì)子多于電子時將原子稱為離子。只有幾個價電子的原子很容易釋放出電子。隨后原子的質(zhì)子便多于電子，從而變成陽離子，陽離子如圖所示。帶有較多價電子的原子很容易吸收其它電子，以便補充其最外側(cè)的電子殼。隨后原子的電子便多于質(zhì)子，從而變成陰離子，陰離子如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）原子、質(zhì)子、電子和電荷載體電荷載體可以是電子（金屬電荷載體）或離子（液態(tài)和氣態(tài)電荷載體）。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）原子、質(zhì)子、電子和電荷載體導體是指電阻率很小并且易于傳導電流的物質(zhì)。導體中存在大量可以自由移動的帶電粒子，稱之為載流子。在外電場的作用下，載流子作定向運動，形成明顯的電流。最常見的一類導體是金屬。1交流充電接口的位置任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）原子、質(zhì)子、電子和電荷載體2常見的導體（1）金屬是最常見的一類導體，例如鋁、鐵、銅、銀等，大部分金屬都是導體。如圖所示。（2）第二類常見的導體是電解質(zhì)的溶液，例如酸、堿、鹽水溶液，其載流子是正負離子。實驗發(fā)現(xiàn)，大部分純液體雖然也能離解，但離解程度很小，因而不是導體。酸堿鹽溶液示意圖，如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）原子、質(zhì)子、電子和電荷載體2常見的導體（3）電離的氣體也能導電，稱之為氣體導體，其中的載流子是電子和正負離子。如電弧。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）原子、質(zhì)子、電子和電荷載體3絕緣體不善于傳導電流的物質(zhì)稱為絕緣體（Insulator），絕緣體又稱為電介質(zhì)。它們的電阻率極高。絕緣體的定義：不容易導電的物體叫做絕緣體。如塑料片。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）原子、質(zhì)子、電子和電荷載體4常見的絕緣體絕緣體的種類有：第一類是固體，如塑料、橡膠、玻璃、陶瓷、琥珀等，如圖所示；第二類是液體，如各種天然礦物油、硅油、三氯聯(lián)苯等，如圖所示；第三類是氣體，如空氣、二氧化碳、六氟化硫等。電路基本參數(shù)02.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻1定義導體對電流的阻礙作用，叫該導體的電阻。電阻（Resistor，通常用“R”表示）是一個物理量，在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻2單位電阻的單位是歐姆，簡稱歐，用希臘字母“Ω”表示。常用的電阻單位還有千歐姆（KΩ），兆歐姆（MΩ），它們的關(guān)系是：1KΩ=1000Ω，1MΩ=1000KΩ任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻3影響電阻大小的因素（1）長度：當材料和橫截面積相同時，導體的長度越長，電阻越大。（2）橫截面積：當材料和長度相同時，導體的橫截面積越小，電阻越大。（3）材料：當長度和橫截面積相同時，不同材料的導體電阻不同。（4）溫度：對大多數(shù)導體來說，溫度越高，電阻越大，如金屬等；對少數(shù)導體來說，溫度越高，電阻越小，如碳。電阻是導體本身的一種屬性，因此導體的電阻與導體是否接入電路、導體中有無電流、電流的大小等因素無關(guān)。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻4電阻大小的識別用數(shù)字或色標在電阻器上標志的設計阻值。單位為歐（Ω）、千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）、太歐（TΩ）。阻值按標準化優(yōu)先數(shù)系列制造，系列數(shù)對應其允許的偏差范圍。電阻的阻值和允許偏差的標注方法有：直標法文字符號法色標法任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻4電阻大小的識別將電阻的阻值、誤差直接用數(shù)字和字母印在電阻上的方法稱為直標法，無誤差標示時默認為允許誤差±20%。（1）直標法也有廠家采用習慣標記法，如圖所示。3Ω3表示電阻值為3.3Ω、允許誤差為±5%1K8表示電阻值為1.8KΩ、允許誤差為±20%5M1表示電阻值為5.1MΩ、允許誤差為±10%任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻4電阻大小的識別一般當在電阻的表面不足以用數(shù)字表示時，就會用色環(huán)標示法來表示電阻的阻值、公差、規(guī)格。（2）色標法將不同顏色的色環(huán)涂在電阻器（或電容器）上來表示電阻（電容器）的標稱值及允許誤差，固定電阻器色環(huán)標志讀數(shù)識別規(guī)則及各種顏色對應的數(shù)值，如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻4電阻大小的識別第一部分：靠近電阻前端的一組是用來表示阻值的大小。每一條色環(huán)都是等距，自成一組，容易和第二部分的色環(huán)區(qū)分。如圖所示為帶你組的色環(huán)標識內(nèi)容。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻4電阻大小的識別①三色環(huán)電阻：第一色環(huán)是十位數(shù)，第二色環(huán)是個位數(shù)，第三色環(huán)代表倍率。用前三個色環(huán)來代表其阻值，如：39Ω，39KΩ，39MΩ。②四色環(huán)電阻：第一、二環(huán)分別代表兩位有效數(shù)的阻值；第三環(huán)代表倍率；第四環(huán)代表誤差。③五色環(huán)電阻識別方法：第一、二、三環(huán)分別代表三位有效數(shù)的阻值；第四環(huán)代表倍率；第五環(huán)代表誤差。④六色環(huán)電阻識別方法：六色環(huán)電阻前五色環(huán)與五色環(huán)電阻表示方法一樣，第六色環(huán)表示該電阻的溫度系數(shù)。第二部分：靠近電阻后端的一條色環(huán)用來代表公差精度。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻4電阻大小的識別根據(jù)色環(huán)電阻大小的識別方法，我們可以進行阻值的識別和計算。如圖所示，為智能電學套裝中的色環(huán)電阻。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻5電阻的測量直接法是利用專門的測量儀表對電阻進行測量的方法。例如：用萬用表歐姆檔測量電阻，可以直接讀取數(shù)據(jù)。（1）直接法任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）電阻5電阻的測量（2）間接法當遇到不能直接測量出所需數(shù)值的情況時，可以先測量與被測量值有一定函數(shù)關(guān)系的物理量，然后再按函數(shù)關(guān)系計算被測量值的大小，這種方法稱為間接測量。用電壓表和電流表測量電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，然后根據(jù)歐姆定律計算電阻阻值的間接測量方法，叫伏安法。如圖所示，為伏安法測電阻的電路圖以及實物連接圖。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）電壓1電壓的定義金屬導體中自由電子的運動是雜亂無章的，沒有外部電場的作用是無法形成電流的。當存在外電場時，電場力將迫使自由電子做定向移動，即形成電流。此時，電場力要對電荷做功，如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）電壓2電壓的單位及表示在國際單位制中，電壓的單位是伏特，簡稱伏，符號為V。如果將1庫侖（C）正電荷從A點移到B點，電場力所做的功為1焦耳（J），則A和B兩點間的電壓為1伏（V）。常用的電壓單位還有千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV），它們之間的換算關(guān)系為：1kV=103V1mV=10-3V1μV=10-3V=10-6V任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）電壓3電壓的方向電壓的方向總是對電路中的兩點而言的，如果正電荷從a點移動到b點是釋放能量，則a點為高電位，b點為低電位。規(guī)定電壓的實際方向是由高電位指向低電位的方向。電壓方向可以用箭頭來表示，也可以用雙下標表示。除此之外還可以用“+”、“?”符號來表示電壓的方向。如圖所示為電壓方向的3種表示方法。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）電壓4電壓的測量（2）高壓的測量由于高壓對人的威脅很大，必須使用一種專門的設備來進行測量。這種設備叫電壓互感器，或稱儀用互感器，俗稱PT。（1）低壓電壓的測量在低壓線路中，欲測某兩點間的電壓，只要把電壓表的兩端直接接到被測的兩點即可。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流1定義大量電荷定向移動形成電流。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流2電流產(chǎn)生的條件金屬導體中的自由電子是運動的，并且是在做無序不規(guī)則的運動。當存在外電場時，金屬導體中的自由電子在電場力作用下就會發(fā)生定向移動，這就形成了電流，如圖所示，即電荷在電路中有規(guī)則的定向移動就形成了電流。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流2電流產(chǎn)生的條件（1）導體內(nèi)要有做定向移動的自由電荷，這是形成電流的內(nèi)因。（2）要有使自由電荷做定向移動的電場，這是形成電流的外因。產(chǎn)生電流必須具備兩個條件：任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流3電流的大小電流表示的是一種物理現(xiàn)象，同時電流還是一個表示帶電粒子定向運動能力強弱的物理量。實驗結(jié)果證明：單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷越多，流過導體的電流越強；反之，電流就越弱。電流的大小等于單位時間內(nèi)通過導體截面的電荷量，電流的符號為I，用公式表示為：任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流4電流的方向（2）參考方向一經(jīng)選定，電流就成為一個代數(shù)量，有正、負之分。（1）在分析電路前，可以任意假設一個電流的參考方向，如圖所示中i的方向。電流不但是有大小，而且還是有方向的。規(guī)定正電荷定向運動的方向為電流的方向。引入電流參考方向的概念，其具體分析步驟有：任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流4電流的方向1）若計算電流結(jié)果為正值，則表明電流的設定參考方向與實際方向相同，如圖3-1-18（a）所示；2）若計算電流結(jié)果為負值，則表明電流的設定參考方向與實際方向相反，如圖3-1-18（b）所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流5電流的分類按照隨時間變化的情況，電流可以分為兩大類：（1）直流電流，即電流的方向不隨時間變化，記作DC，用I表示。（2）交流電流，其電流方向隨時間變化，記作AC，用i表示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流5電流的分類直流電流中電流的大小隨時間變化，而方向不隨時間變化的稱為脈動直流電流，如正弦波脈動直流和三角波脈動直流電流等。如圖所示為電流的三種類型：任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流6常用檢測電流的方法（1）電阻采樣法一般就是講電阻放置在需要采樣電流的位置，通過測量電阻兩端的電壓值來反饋，進而確定電路中的電流大小。（2）互感檢測法一般用在高電壓大電流場合（交流）。（3）霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理。由于磁路與霍爾器件的輸出具有良好的線性關(guān)系，因此霍爾器件輸出的電壓訊號U0可以間接反映出被測電流I的大小。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流7測量操作用萬用表或者鉗形電流表都能測電流。鉗形電流表如圖，他分機械和數(shù)字兩種，現(xiàn)在大部分都用數(shù)字式的。鉗形電流表的使用比較簡單，把需要測量的電線卡到鉗形表的鉗子中間就可以了，但是在測量前需要調(diào)節(jié)檔位，也就是選擇測量量程。鉗形電流表實物圖，如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）電流7測量操作用萬用表測量時，把萬用表調(diào)節(jié)至電流表檔位來用就可以。把萬用表串聯(lián)到電路中，即先把線路中的一端斷開，把表選擇好檔位后串到電路中。選擇檔位參考鉗形表的選擇方式。數(shù)字萬用表實物，如圖所示。萬用表的功能及使用方法03.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）萬用表的定義萬用表又稱為復用表、多用表、三用表、繁用表等，是電力電子等部門不可缺少的測量儀表，一般以測量電壓、電流和電阻為主要目的。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）基本功能萬用表不僅可以用來測量被測量物體的電阻，交直流電壓還可以測量直流電壓。常見的萬用表有指針式萬用表和數(shù)字式萬用表。（1）指針式多用表是一表頭為核心部件的多功能測量儀表，測量值由表頭指針指示讀取。（2）數(shù)字式萬用表的測量值由液晶顯示屏直接以數(shù)字的形式顯示，讀取方便，有些還帶有語音提示功能。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）數(shù)字萬用表的使用方法1表筆的連接數(shù)字萬用表的表筆與指針萬用表相同，也有兩支測量表筆，即紅色表筆和黑色表筆。數(shù)字萬用表測量表筆連接示意，如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）數(shù)字萬用表的使用方法2旋轉(zhuǎn)檔位，啟動電源一般數(shù)字萬用表設置有電源按鈕，沒有設置電源按鈕的，可以通過旋轉(zhuǎn)檔位啟動電源。有按鈕的，通過按下按鈕鍵啟動萬用表。如圖所示的萬用表，可以通過旋轉(zhuǎn)檔位啟動電源。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）數(shù)字萬用表的使用方法3測量模式的設定通常情況下，萬用表的一個檔位上會有2種測量的狀態(tài)，可以根據(jù)具體的測量類型設置數(shù)字萬用表測量模式。4檢測量程的選擇在使用萬用表進行測量時，應該根據(jù)測量的范圍選擇合適量程，越接近測量值的檔位，測量的結(jié)果越是準確。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）萬用表使用注意事項（1）如果儀表損壞，請勿使用。使用儀表之前，檢查外殼，并特別檢查接線端子旁的絕緣情況。>（2）檢查表筆是否有損壞的絕緣或裸露的金屬；檢查表筆的通斷；在使用之前，應更換損壞的表筆。>（3）當非正常使用后，請勿再使用儀表，其保護電路有可能失效，當有所懷疑時，請將儀表送修。>（4）請勿在爆炸性氣體、水蒸汽或多塵的環(huán)境中使用儀表。>為避免電擊及人員傷害，請在使用前閱讀說明書中的“安全信息”和“警告及注意點”，以下規(guī)范為一般性的通用規(guī)范：任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）萬用表使用注意事項（5）請勿在儀表端子上（兩個輸入端，或者任何輸入端與大地）輸入標示在儀表上的額定電壓。>（6）使用之前，應使用儀表測量一個已知的電壓來確認儀表是否正常的。>（7）當測量電流時，連接儀表到電路之前，請關(guān)閉電路的電源。>（8）當維修儀表時，請只使用廠家標示或提供的部件。>（9）必須根據(jù)本手冊規(guī)定的方法使用儀表，否則儀表所提供的保護措施可能會失效。>（10）當測量有效值為30V的交流電壓、峰值達42V的交流電壓或者60V以上的直流電壓時，請?zhí)貏e注意，因為此類電壓會產(chǎn)生電擊的危險。>任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）萬用表使用注意事項（11）保持操作的手指一直在表筆的擋板之后。>（12）在測量時，在連接紅色表筆線前，應先連接黑色表筆線（公共端）；同樣，當斷開連接時，應先斷開紅色表筆線再斷開黑色表筆線。>（13）當打開電池門時，請先把表筆從儀表上移開。>（14）當儀表的外殼打開或者松動時，請不要使用儀表。>（15）為避免得到錯誤的讀數(shù)而導致的電擊危險或人員傷害，請在儀表指示低電壓時，馬上更換電池。>任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）萬用表使用注意事項（16）不要測量第Ⅱ類600V以上或其它更高類別的電壓。>（17）過壓裝置類別按IEC61010-1-2017：儀表的設計能夠防護在下列類別的設備中出現(xiàn)的瞬變高電壓：CATI高壓低能量電路，如電子電路或復印機；CATⅡ固定裝置供電的設備，如電視機、個人電腦、便攜工具和家用電氣；CATⅢ固定安裝設備，如配線板，饋電線和短路保護電路、大型建筑的照明系統(tǒng)。>任務導入獲取信息任務實施學習目標（五）電壓的測量方法1直流電壓測量①將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/Ω插孔。②將功能開關(guān)置于直流電壓檔V-量程范圍，并將測試表筆連接到待測電源（測開路電壓）或負載上（測負載電壓降），紅表筆所接端的極性將同時顯示于顯示器上。③察看讀數(shù)，并確認單位。任務導入獲取信息任務實施學習目標（五）電壓的測量方法2交流電壓的測量①將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/Ω插孔。②將功能開關(guān)置于交流電壓檔V~量程范圍，并將測試筆連接到待測電源或負載上。測試連接的方法同直流電壓的測量連接一樣。測量交流電壓時，沒有極性顯示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（六）電流的測量方法1直流電流的測量①將黑表筆插入COM插孔，當測量最大值為200mA的電流時，紅表筆插入mA插孔，當測量最大值為20A的電流時，紅表筆插入20A插孔。②將功能開關(guān)置于直流電流檔A~量程，并將測試表筆串聯(lián)接入到待測負載上，電流值顯示的同時，將顯示紅表筆的極性。任務導入獲取信息任務實施學習目標（六）電流的測量方法2交流電流的測量測量方法與直流電流的測量相同，不同的地方是檔位應該打到交流檔位，電流測量完畢后應將紅筆插回“VΩ”孔，若忘記這一步而使用萬用表直接測電壓，表或電源會報廢，所以此處務必需要注意。任務導入獲取信息任務實施學習目標（七）電阻的測量將表筆插進“COM”和“VΩ”孔中，把旋鈕打旋到“Ω”中所需的量程，用表筆接在電阻兩端金屬部位。但是需要注意：（1）如果被測電阻值超出所選擇量程的最大值，將顯示過量程“1”,應選擇更高的量程（2）當沒有連接好時，例如開路情況，儀表顯示為“1”。（3）當檢查被測線路的阻抗時，要保證移開被測線路中的所有電源，所有電容放電。（4）萬用表的200MΩ檔位，短路時萬用表顯示“1.0”，在測量一個電阻時，應從測量讀數(shù)中減去這“1.0”個字。（5）測量中可以用手接觸電阻主體，但不要把手同時接觸電阻兩端，因為人體是電阻很大但有限大的導體。實訓：常見電工類儀表使用方法04.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）設備及工具準備序號設備及工具名稱數(shù)量1智能電學套裝1套2普通數(shù)字萬用表1臺3絕緣臺1臺4鉗形萬用表1臺任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）場地設備準備任務實施前需要做好場地防護準備，檢查實訓場地和設備設施是否存在安全隱患，如不正常需進行處理方可實施任務。（三）安全防護準備防護準備2檢測智能電學套裝外表是否完好。防護準備1絕緣桌面無多余物體擺放；任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）實施步驟掃描二維碼觀看微課，了解普通數(shù)字萬用表的使用。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）實施步驟步驟2：認識福祿克萬用表的外觀結(jié)構(gòu)和按鍵功能，根據(jù)微課的內(nèi)容，請看圖填空。步驟1：將普通數(shù)字萬用表和鉗形萬用表擺放在絕緣桌面上。如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）實施步驟步驟3：將撥盤檔位撥至電阻檔，按下HOLD鍵，觀察顯示屏上會有“HOLD”字樣出現(xiàn)。如圖所示。步驟4：再次點擊“HOLD”鍵，顯示屏左上角的“HOLD”消失。如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）實施步驟步驟5：按“RANGE”鍵，觀察顯示屏底部中間的“AUTO”是否改為顯示“Manual”。正常的情況下，“AUTO”消失，進而顯示“Manual”。如圖所示。步驟6：再次點擊“RANGE”鍵，顯示屏點位向后移動一格；再接著點擊“RANGE”鍵，點位向前移動兩格。如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）實施步驟步驟7：點擊黃色按鈕，顯示屏左上角出現(xiàn)蜂鳴標志，右上角“KΩ”改為“Ω”。再次點擊黃色按鈕，蜂鳴標示消失，“Ω”改為“”，再次點擊，顯示屏回到原始狀態(tài)。如圖所示。步驟8：將撥盤檔位扭至交直流毫伏檔位，按下“Hz%”鍵，“Hz%”鍵下方的顯示燈亮，屏幕顯示數(shù)值變?yōu)椤?.000”，左上角出現(xiàn)閃電標志，右上角出現(xiàn)“Hz”。再次點擊“Hz%”鍵，閃電標志不變，右上角“Hz”標志變?yōu)椤?”標志。如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）實施步驟步驟9：再次按下“Hz%”鍵，按鍵下方顯示燈熄滅，左右上角無指示。保持撥盤檔位為交直流毫伏檔位，點擊最大最小值按鍵，顯示屏中上部出現(xiàn)最大值標識，再次點擊出現(xiàn)最小值標識。如圖所示。步驟10：進行鉗形外用表的檢查，檢查表筆有無損壞，線束、插頭有無破損，外觀是否正常無污跡。將萬用表表筆正負插頭插在萬用表對應插孔。如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）實施步驟步驟11：將鉗形萬用表調(diào)至歐姆檔，紅黑表筆接觸，進行較零。顯示示數(shù)為000.0為正常。如圖所示步驟12：關(guān)閉鉗形萬用表，拆下表筆。任務導入獲取信息任務實施學習目標（五）任務拓展（1）完成智能電學套裝實訓指導書中，實訓項目1常見電工類儀表使用方法。1.參考智能電學套裝的實訓指導書，在教師的指導下，完成以下實訓項目：感謝您的觀看《新能源汽車電學基礎與高壓安全》電工基礎知識認知2電路基本元器件及其作用認知《新能源汽車電學基礎與高壓安全》電工基礎知識認知知識目標1.掌握電阻器的定義以及認識常見的電阻器；2.掌握電容器、電源、開關(guān)的概念以及作用；3.掌握熔斷器的概念，認識其種類、結(jié)構(gòu)原理和規(guī)格等內(nèi)容。技能目標1.能正確識別電阻器、電容器、熔斷器、電源、開關(guān)，并讀取其相關(guān)參數(shù)；2.能正確檢測電阻器、電容器、熔斷器、電源、開關(guān)是否正常；3.能正確選用電阻器、電容器、熔斷器、電源、開關(guān)。素養(yǎng)目標1.通過了解電路基礎元件，培養(yǎng)對新知識、新技能的學習能力；2.通過對電路基礎元件相關(guān)參數(shù)的認識和讀取，培養(yǎng)獲取信息的能力；3.通過學習各種元件相關(guān)的分類，培養(yǎng)嚴密的邏輯思維任務導入獲取信息任務實施學習目標任務導入獲取信息任務實施學習目標某單位新買了一批電子元器件，有電阻器、電容器、開關(guān)、熔斷器等，在使用前需要進行抽檢這批元器件的質(zhì)量，應該怎么判斷元器件的好壞？CONTENTS目錄CONTENTS01電阻器^^02電容器^03熔斷器（保險絲）^04開關(guān)^05電源^06實訓：電路基本元器件測試電阻器01.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）定義電阻器（Resistor）在日常生活中一般直接稱為電阻。電阻器是一個限流元件，將電阻接在電路中后，電阻器的阻值是固定的。電阻器一般是兩個引腳，它可以限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的，即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器1定值電阻指電阻阻值不變的電阻器，就是我們常稱的電阻。我們知道導體電阻大小與導體的長度、橫截面面積、材料和溫度有關(guān)。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器1定值電阻對于定值電阻來說，它的長度、橫截面面積通常是一定的。制作定值電阻時，為了能在溫度變化情況下保證電阻值近似不變，一般都是選用電阻率與溫度幾乎無關(guān)的材料。如左圖所示，為智能電學套裝中的電阻模塊，其中，方框框出來的色環(huán)電阻以及貼片電阻均屬于定值電阻。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器2滑動變阻器滑動變阻器是常見的電路元件，它可以通過來改變自身的阻值大小，從而起到控制電路的作用。在電路分析中，滑動變阻器既可以作為一個定值電阻，也可以作為一個變值電阻?；瑒幼冏杵鞯臉?gòu)成一般包括接線柱、滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分?；瑒幼冏杵鞯碾娮杞z繞在絕緣瓷筒上，電阻絲外面涂有絕緣漆?；瑒幼冏杵?，如右圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器3熱敏電阻熱敏電阻是一種傳感器電阻，其電阻值隨著溫度的變化而改變。按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTCthermistor)和負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTCthermistor)。正溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而增大，負溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而減小，它們同屬于半導體器件。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器3熱敏電阻負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）電阻是電阻值隨溫度升高而減小的半導體電阻。NTC最重要的特征值是電阻R20，表示20°C時的電阻值，即處于冷態(tài)的NTC電阻。NTC電阻的電路符號在電路圖中，如下圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器3熱敏電阻兩個反向箭頭表示電阻與溫度之間成反比。如右圖顯示了NTC電阻隨溫度變化的電阻曲線圖。溫度越高，電阻的阻值越低；溫度越低，電阻的阻值反而越高。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器3熱敏電阻PTC電阻是電阻值隨溫度升高而增大的半導體電阻。PTC電阻隨溫度變化的電阻曲線圖，如下圖所示。（1）NTC電阻在車輛中的應用：①冷卻液溫度傳感器；

②機油溫度傳感器。達到初始溫度TA時電阻值開始增大。此時為初始電阻RA。直至標稱溫度TN時電阻都以非線性形式增長。自標稱電阻RN起，電阻顯著增大。PTC工作范圍擴大，直至達到最終溫度TE。PTC電阻電路符號，如下圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器3熱敏電阻（2）PTC電阻在車輛中的應用：①座椅加熱器；②車外后視鏡加熱器；③后窗玻璃加熱器；④氧傳感器加熱元件。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器3熱敏電阻熱敏電阻的主要特點：①靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10～100倍以上，能檢測出10-6℃的溫度變化；②工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于315℃（目前最高可達到2000℃），低溫器件適用于-273℃～-55℃；③體積小，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；④使用方便，電阻值可在0.1～100kΩ間任意選擇；⑤易加工成復雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；⑥穩(wěn)定性好、過載能力強。不同的類型的熱敏電阻外形有所差別。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器4光敏電阻（1）簡介光敏電阻（photoresistororlight-dependentresistor，縮寫為ldr）或光導管（photoconductor），又稱為光電導探測器，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器4光敏電阻（2）工作原理基于內(nèi)光電效應。光照愈強，阻值就愈低，隨著光照強度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1KΩ以下。光敏電阻對光線十分敏感，其中一類光敏在無光照時，呈高阻狀態(tài)，暗電阻一般可達1.5MΩ。還有另一類為入射光弱時，電阻減小，入射光強時，電阻增大。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器4光敏電阻（2）工作原理光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（波長為0.4~0.76μm的光）響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設計光控電路時，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設計大為簡化。如左圖所示，為智能電學套裝中的光敏電阻模塊。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器4光敏電阻（3）組成通常，光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當它受到光的照射時，半導體片的光敏層內(nèi)就激發(fā)出電子—空穴對，參與導電，使電路中電流增強。為了獲得高的靈敏度，光敏電阻的電極常采用梳狀圖案，它是在一定的掩膜下向光電導薄膜上蒸鍍金或銦等金屬形成的。一般光敏電阻器及其符號，如下圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）常見的電阻器4光敏電阻（3）組成光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成。光敏電阻器在電路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。光敏電阻常用硫化鎘（CdS）制成。它分為環(huán)氧樹脂封裝和金屬封裝兩款，同屬于導線型（DIP型），環(huán)氧樹脂封裝光敏電阻按陶瓷基板直徑分為?3mm、?4mm、?5mm、?7mm、?11mm、?12mm、?20mm、?25mm。電容器02.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標電容（Capacitance）亦稱作“電容量”，是指在給定電位差下自由電荷的儲藏量，記為C，國際單位是法拉（F）。電容簡單地可以理解為容納電荷的能力。一般來說，電荷在電場中會受力移動，當導體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上，造成電荷的累積儲存，儲存的電荷量則稱為電容。任務導入獲取信息任務實施學習目標國際單位制里，電容的單位是法拉，簡稱法，符號是F，由于法拉這個單位太大，所以常用的電容單位有毫法（mF）、微法（μF）、納法（nF）和皮法（pF）等，換算關(guān)系是：1法拉（F）=103毫法（mF）=106微法（μF）=109納法（nF）=1012皮法（pF）=1015fF電容與電池容量的關(guān)系：1伏安時=1瓦時=3600焦耳W=0.5CUU任務導入獲取信息任務實施學習目標一個電容器，如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是1法拉，即：C=Q/U。但電容的大小不是由帶電量Q或電壓U決定的，即電容的決定式為：C=εrS/4πkd。其中，εr是相對介電常數(shù)，S為電容極板的正對面積，d為電容極板的距離，k則是靜電力常量。常見的平行板電容器，電容為C=εS/d（ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，ε=εrε0，ε0=1/4πk，S為極板面積，d為極板間的距離）。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）普通電容電容器的存儲能力稱為電容。電容器的容量取決于導電板的面積、導電板距離和兩板之間絕緣材料（電介質(zhì)）的性質(zhì)。根據(jù)實際應用情況使用非極化或極化電容器。電容器的電路符號及實物，如圖3-2-14所示。非極化電容器極化電容器任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）普通電容非極化電容器的兩個接頭相同，即可以相互調(diào)換。非極化電容器可用直流和交流電壓驅(qū)動。而極化電容器有一個正極接頭和一個負極接頭。這兩個接頭不能互換。極化電容器不能用交流電壓驅(qū)動。實際的電路使用中，經(jīng)常用到的普通電容也可以分為瓷片電容、電解電容、貼片電容等。如右圖所示，為智能電學套裝中的電容模塊。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）普通電容瓷片電容（ceramiccapacitor）是一種用陶瓷材料作介質(zhì)，在陶瓷表面涂覆一層金屬薄膜，再經(jīng)高溫燒結(jié)后作為電極而成的電容器。通常用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路、旁路電容器及墊整電容器。瓷片電容具有穩(wěn)定，絕緣性好，耐高壓的優(yōu)點。缺點是容量比較小。瓷片電容的實物圖以及電路符號表示，如左圖所示。1瓷片電容任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）普通電容2電解電容電解電容是電容的一種，金屬箔為正極，與正極緊貼金屬的氧化膜是電介質(zhì)，陰極由導電材料、電解質(zhì)和其他材料共同組成，因電解質(zhì)是陰極的主要部分，電解電容因此而得名。同時電解電容正負不可接錯。如右圖所示，為電解電容及其電路符號。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）普通電容3貼片電容貼片電容是一種電容材質(zhì)。貼片電容全稱為：多層（積層，疊層）片式陶瓷電容器，也稱為貼片電容，片容。如左圖所示，為智能電學套裝上的貼片電容。其電路符號與瓷片電容的電路符號一樣。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容除了普通電容器，我們還有超級電容器。所謂的超級電容，又名電化學電容，雙電層電容器、黃金電容、法拉電容，是從上世紀七、八十年代發(fā)展起來的通過極化電解質(zhì)來儲能的一種電化學元件。它不同于傳統(tǒng)的化學電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原贗電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程并不發(fā)生化學反應，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復充放電數(shù)十萬次。如左圖所示，為超級電容。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容超級電容基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。超級電容突出優(yōu)點是功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬，雙層電容器工作原理，如左圖。所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容根據(jù)儲能機理的不同可以分為以下兩類：雙電層電容法拉第準電容任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容雙電層電容在電極與溶液界面通過電子或離子的定向排列造成電荷的對峙而產(chǎn)生的。對一個電極與溶液體系，會在電子導電的電極和離子導電的電解質(zhì)溶液界面上形成雙電層。當在兩個電極上施加電場后，溶液中的陰、陽離子分別向正、負電極遷移，在電極表面形成雙電層；撤消電場后，電極上的正負電荷與溶液中的相反電荷離子相吸引而使雙電層穩(wěn)定，在正負極間產(chǎn)生相對穩(wěn)定的電位差。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容雙電層電容的工作原理這時對某一電極而言，會在一定距離內(nèi)（分散層）產(chǎn)生與電極上的電荷等量的異性離子電荷，使其保持電中性；當將兩極與外電路連通時，電極上的電荷遷移而在外電路中產(chǎn)生電流，溶液中的離子遷移到溶液中呈電中性，這便是雙電層電容的充放電原理。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容法拉第準電容其理論模型是由Conway首先提出，是在電極表面和近表面或體相中的二維或準二維空間上，電活性物質(zhì)進行欠電位沉積，發(fā)生高度可逆的化學吸脫附和氧化還原反應，產(chǎn)生與電極充電電位有關(guān)的電容。對于法拉第準電容，其儲存電荷的過程不僅包括雙電層上的存儲，而且包括電解液離子與電極活性物質(zhì)發(fā)生的氧化還原反應。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容法拉第準電容的工作原理當電解液中的離子（如H+、OH-、K+或Li+）在外加電場的作用下由溶液中擴散到電極/溶液界面時，會通過界面上的氧化還原反應而進入到電極表面活性氧化物的體相中，從而使得大量的電荷被存儲在電極中。放電時，這些進入氧化物中的離子又會通過以上氧化還原反應的逆反應重新返回到電解液中，同時所存儲的電荷通過外電路而釋放出來，這就是法拉第準電容的充放電機理。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容1用電容檔直接檢測某些數(shù)字萬用表具有測量電容的功能，其量程分為2000p、20n、200n、2μ和20μ五檔。測量時可將已放電的電容兩引腳直接插入表板上的Cx插孔，選取適當?shù)牧砍毯缶涂勺x取顯示數(shù)據(jù)。經(jīng)驗證明，有些型號的數(shù)字萬用表（例如DT890B+）在測量50pF以下的小容量電容器時誤差較大，測量20pF以下電容幾乎沒有參考價值。此時可采用并聯(lián)法測量小值電容。方法是：先找一只220pF左右的電容，用數(shù)字萬用表測出其實際容量C1，然后把待測小電容與之并聯(lián)測出其總?cè)萘緾2，則兩者之差（C1－C2）即是待測小電容的容量。用此法測量1～20pF的小容量電容很準確。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容2用電阻檔檢測實踐證明，利用數(shù)字萬用表也可觀察電容器的充電過程，這實際上是以離散的數(shù)字量反映充電電壓的變化情況。設數(shù)字萬用表的測量速率為n次/秒，則在觀察電容器的充電過程中，每秒鐘即可看到n個彼此獨立且依次增大的讀數(shù)。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）超級電容3用電壓檔檢測用數(shù)字萬用表直流電壓檔檢測電容器，實際上是一種間接測量法，此法可測量220pF～1μF的小容量電容器，并且能精確測出電容器漏電流的大小。熔斷器（保險絲）03.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）保險絲的認識保險絲是口語叫法，官方名稱是“熔斷器”。它的用途與家里保險絲的作用大同小異。當電路中用電器負載過大或電路中有短路的情況，導致電路中電流異常并超過其額定電流時熔斷，起到保護線路及用電設備的作用，是保護構(gòu)成汽車電路的導線、用電設備、裝置等免遭火災等事故損害的重要部件。如圖3-2-21所示，為智能電學套裝中的保險絲模塊。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）車用保險絲種類年份保險絲名稱圖片1880插塞式保險絲

1914玻璃管保險絲

1978標準片式保險絲

任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）車用保險絲種類年份保險絲名稱圖片1982慢融保險

1991MINI保險絲

2000高電壓保險

任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）車用保險絲種類插片式保險絲方型保險絲玻璃管式保險絲裸片保險絲插栓式保險絲

任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）車用保險絲種類2.按額定電壓分：高壓保險絲、低壓保險絲。高壓保險絲：工作電壓在DC32V～DC450V之間的保險，標準的保險絲額定電壓值分為：32V、125V、250V和600V。3.按熔斷速度分：快熔保險絲、慢熔保險絲。（1）快熔保險絲的主要部件是細錫線，用在阻性電路中，保護一些對電流變化特別敏感的元器件；（2）慢熔斷型保險絲又被稱為耐浪涌保險絲或延時保險絲，與快熔保險絲的最主要區(qū)別在于它對瞬間脈沖電流的承受能力不同，其熔體主要部件是錫—銅合金片，主要應用于感性或容性電路中。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）插片式保險絲的結(jié)構(gòu)與原理熔斷體是保險絲的核心，熔斷時起到切斷電流的作用。由比普通導線本身的熔點低的類似于焊料的金屬制成。其尺寸通過非常精確的校準，當電流通過熔斷體時，因熔體存在一定的電阻，所以熔體將會發(fā)熱，使熔體的溫度從環(huán)境溫度逐漸上升，同時保險絲也會通過連接條件散熱，當工作電流正常時，熔體發(fā)熱和散熱達到平衡，熔體溫度會維持在一個固定的水平上下。保險絲熔斷，如右圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）插片式保險絲的結(jié)構(gòu)與原理電極即端子通常有兩個，它是熔斷體和電路連接的重要部件，它必需有良好的導電性，不應產(chǎn)生明顯的安裝接觸電阻。電極（端子）和保險絲盒插座并不是完全接觸，可通過透光觀察出來。絕緣體的作用是將熔斷體與電極固定成為剛性的整體，以便于安裝。同時為了方便檢查，在絕緣體的上方兩次設計有測試點并標注有保險絲的類型、額定電壓、額定電流及品牌。保險絲參數(shù)標注，如右圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）插片式保險絲的結(jié)構(gòu)與原理為了保證使用安全，保險絲的絕緣體材料必須具有良好的機械強度、絕緣性、耐熱性和阻燃性，在使用中不應產(chǎn)生斷裂、變形、燃燒機短路等現(xiàn)象。劣質(zhì)保險絲110%壽命試驗的熔斷情形，如下圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）插片式保險絲的結(jié)構(gòu)與原理插片式保險絲按絕緣體和電極的尺寸大小不同分為中號平角、小號長腳和小號短腳三種形式。中號平角小號長腳小號短腳

中號適用德系車小號適用美系車小號短腳適用日系車任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）保險絲的規(guī)格及選擇方法保險絲在使用過程中有兩個重要的工作參數(shù)：一個是額定電流，一個是額定電壓。使用的時候要根據(jù)電路的電流和電壓來選擇相對應的保險絲.。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）保險絲的規(guī)格及選擇方法額定電壓是指保險絲的公稱額定電壓，是保險絲安全保護性能的指標。只有電路中的電壓等于或小于保險絲額定電壓時，保險絲才可保證熔體經(jīng)過電流熔斷后，不被擊穿，不會持續(xù)拉弧或再次導通，從而安全可靠地切斷電路。標準的保險絲額定電壓值分為：32V、125V、250V和600V。1額定電壓任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）保險絲的規(guī)格及選擇方法2額定電流額定電流是指保險絲的公稱額定電流，是一個識別名稱，并不能真實反映它的實際熔斷電流和熔斷時間。汽車插片式保險絲的規(guī)格一般為2A至40A，其安培數(shù)值會在保險絲的頂端標注。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）保險絲的規(guī)格及選擇方法3計算選取導線截面積確定了保險絲的容量后，為了使保險絲與用電設備、連接導線相適應，發(fā)揮其保護電路的作用，必須選擇對應保險絲額定電流的適當規(guī)格的導線，確保導線不發(fā)煙的最大電流大于保險絲的最低熔斷電流。保險絲的一般按保險絲額定電流的135%來計算。銅芯導線截面積mm2載流量（60%）載流量（100%）銅芯導線截面積mm2載流量（60%）載流量（100%）0.57.512.5633550.759.616104575111.41916631051.514.4242582.81382.519.23235102170425.24250129215任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）保險絲的規(guī)格及選擇方法3計算選取導線截面積關(guān)于導線截面積的計算，可根據(jù)流通電流與導線截面積關(guān)系經(jīng)驗理論值進行選擇，長時間工作的電氣設備可選擇實際載流量60%的導線；短時間工作的用電設備可選用實際載流量60%~100%之間的導線。我國汽車線束標稱導線截面積的推薦值，如左表所示。銅芯導線截面積mm2載流量（60%）載流量（100%）銅芯導線截面積mm2載流量（60%）載流量（100%）0.57.512.5633550.759.616104575111.41916631051.514.4242582.81382.519.23235102170425.24250129215任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）保險絲的規(guī)格及選擇方法3計算選取導線截面積關(guān)于導線截面積的計算，可根據(jù)流通電流與導線截面積關(guān)系經(jīng)驗理論值進行選擇，長時間工作的電氣設備可選擇實際載流量60%的導線；短時間工作的用電設備可選用實際載流量60%~100%之間的導線。我國汽車線束標稱導線截面積的推薦值，如左表所示。也有一些專家總結(jié)出一些導線截面積經(jīng)驗計算公式：A=IρL/Ud銅芯導線截面積mm2載流量（60%）載流量（100%）銅芯導線截面積mm2載流量（60%）載流量（100%）0.57.512.5633550.759.616104575111.41916631051.514.4242582.81382.519.23235102170425.24250129215開關(guān)04.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）定義開關(guān)是指一個可以使電路開路、使電流中斷或使電流流到其他電路的電子元件。最常見的開關(guān)是讓人操作的機電設備，其中有一個或數(shù)個電子接點。接點的“閉合”（closed）表示電子接點導通，允許電流流過；開關(guān)的“開路”（open）表示電子接點不導通形成開路，不允許電流流過。如圖3-2-31所示，為智能電學套裝中的開關(guān)電路板。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）主要分類1.按照用途分類：波動開關(guān)，波段開關(guān)，錄放開關(guān)，電源開關(guān)，預選開關(guān)，限位開關(guān)，控制開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)，隔離開關(guān)，行程開關(guān)，墻壁開關(guān)，智能防火開關(guān)等。2.按照結(jié)構(gòu)分類：微動開關(guān)，船型開關(guān)，鈕子開關(guān)，撥動開關(guān)，按鈕開關(guān)，按鍵開關(guān)，還有時尚潮流的薄膜開關(guān)、點開關(guān)。如下表所示。微動開關(guān)船型開關(guān)鈕子開關(guān)撥動開關(guān)按鈕開關(guān)按鍵開關(guān)薄膜開關(guān)點開關(guān)任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）主要分類3.按照接觸類型分類：開關(guān)按接觸類型可分為a型觸點、b型觸點和c型觸點三種。接觸類型是指，“操作（按下）開關(guān)后，觸點閉合”這種操作狀況和觸點狀態(tài)的關(guān)系。需要根據(jù)用途選擇合適接觸類型的開關(guān)。4.按照開關(guān)數(shù)分類：單控開關(guān)、雙控開關(guān)、多控開關(guān)、調(diào)光開關(guān)、調(diào)速開關(guān)、防濺盒、門鈴開關(guān)、感應開關(guān)、觸摸開關(guān)、遙控開關(guān)、智能開關(guān)、插卡取電開關(guān)、浴霸專用開關(guān)。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）基本結(jié)構(gòu)最簡單的開關(guān)有二片名叫“觸點”的金屬，二觸點接觸時使電流形成回路，二觸點不接觸時電流開路。選用接點金屬時需考慮其對抗腐蝕的程度，因為大多數(shù)金屬氧化后會形成絕緣的氧化物，使接點無法正常工作。選用接點金屬也需考慮其電導率、硬度、機械強度、成本及是否有毒等因素。有時會在接點上電鍍抗腐蝕金屬。一般會鍍在接點的接觸面，以避免因氧化物而影響其性能。任務導入獲取信息任務實施學習目標（四）主要參數(shù)額定電壓：是指開關(guān)在正常工作時所允許的安全電壓.加在開關(guān)兩端的電壓大于此值，會造成兩個觸點之間打火擊穿。額定電流：指開關(guān)接通時所允許通過的最大安全電流，當超過此值時，開關(guān)的觸點會因電流過大而燒毀。絕緣電阻：指開關(guān)的導體部分與絕緣部分的電阻值，絕緣電阻值應在100MΩ以上。接觸電阻：是指開關(guān)在開通狀態(tài)下，每對觸點之間的電阻值一般要求在0.1~0.5Ω以下，此值越小越好。耐壓：指開關(guān)對導體及地之間所能承受的最高電壓。壽命：是指開關(guān)在正常工作條件下，能操作的次數(shù).一般要求在5000~35000次左右。任務導入獲取信息任務實施學習目標（五）常見開關(guān)1.延時開關(guān)延時開關(guān)是使用電子元件繼電器安裝于開關(guān)之中，延時開關(guān)電路的一種開關(guān)。延時開關(guān)又分為聲控延時開關(guān)、光控延時開關(guān)、觸摸式延時開關(guān)等。2.光電開關(guān)光電開關(guān)是傳感器大家族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達到探測目的。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的，所以它可以在許多場合得到應用。采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關(guān)器件，具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。任務導入獲取信息任務實施學習目標（五）常見開關(guān)3.輕觸開關(guān)輕觸開關(guān)，使用時輕輕點按開關(guān)按鈕就可使開關(guān)接通，當松開手時開關(guān)即斷開，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬彈片受力彈動來實現(xiàn)通斷的。輕觸開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)①環(huán)保標準：有RoHS、無鹵、以及歐盟等地區(qū)對有害物質(zhì)管控值的限定；②額定電流、電壓：通常為毫安級，50mA12VDC；③操作力度：50gf、100gf、160gf、260gf、320gf、520gf；④操作壽命：操作壽命一般與操作力度成反比.；⑤工作環(huán)境溫度：-25oC~+70oC；⑥開關(guān)行程：0.25mm。任務導入獲取信息任務實施學習目標（五）常見開關(guān)延時開關(guān)是使用電子元件繼電器安裝于開關(guān)之中，延時開關(guān)電路的一種開關(guān)。延時開關(guān)又分為聲控延時開關(guān)、光控延時開關(guān)、觸摸式延時開關(guān)等。1延時開關(guān)任務導入獲取信息任務實施學習目標（五）常見開關(guān)2輕觸開關(guān)輕觸開關(guān)，使用時輕輕點按開關(guān)按鈕就可使開關(guān)接通，當松開手時開關(guān)即斷開，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬彈片受力彈動來實現(xiàn)通斷的。輕觸開關(guān)主要技術(shù)參數(shù):①環(huán)保標準：有RoHS、無鹵、以及歐盟等地區(qū)對有害物質(zhì)管控值的限定；②額定電流、電壓：通常為毫安級，50mA12VDC；③操作力度：50gf、100gf、160gf、260gf、320gf、520gf；④操作壽命：操作壽命一般與操作力度成反比.；⑤工作環(huán)境溫度：-25oC~+70oC；⑥開關(guān)行程：0.25mm。任務導入獲取信息任務實施學習目標（五）常見開關(guān)3光電開關(guān)光電開關(guān)是傳感器大家族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達到探測目的。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的，所以它可以在許多場合得到應用。采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關(guān)器件，具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。電源05.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能并向電路（電子設備）提供電能的裝置。例如，干電池，如右圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能并向電路（電子設備）提供電能的裝置。例如，干電池，如下圖所示。電源自“磁生電”原理，由水力、風力、海潮、水壩水壓差、太陽能等可再生能源，及燒煤炭、油渣等產(chǎn)生電力來源。風力發(fā)電與水力發(fā)電，如下圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標常見的電源是干電池的直流電源與家用的110~220V交流電源。新能源汽車的常用電源通常分為低壓電源和高壓電源。低壓電源為我們汽車上為低壓設備供電的電源，通常為12V或者24V，如汽車上的點火開關(guān)。高壓電源主要用于驅(qū)動系統(tǒng)的工作，常見的汽車高壓電源包括鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池、三元鋰電池，這些高壓電源通常達到200~750V之間，高的話可以去到上千伏。實訓：電路基本元器件測試06.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標序號設備及工具名稱數(shù)量1智能電學套裝1套2萬用表1臺3絕緣臺1張（一）設備及工具準備任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）場地設備準備任務實施前需要做好場地防護準備，檢查實訓場地和設備設施是否存在安全隱患，如不正常需進行處理方可實施任務。（三）安全防護準備防護準備2檢測智能電學套裝外表是否完好。防護準備1絕緣桌面無多余物體擺放；任務導入獲取信息任務實施學習目標掃描二維碼觀看微課，了解各種不同類型電阻的測試方法及注意事項。任務導入獲取信息任務實施學習目標步驟1：打開智能電學套裝，連接電源。如圖所示。任務導入獲取信息任務實施學習目標步驟2：在電箱上找到電阻板的位置，智能電學箱斷電，將萬用表調(diào)至電阻檔。表筆連接在電阻兩端，記錄電阻阻值。如圖所示，選擇面板中編號為R10、R11的電阻，測得其阻值。根據(jù)測量值以及電阻原標定值，進行誤差的計算，并判斷其是否在誤差范圍內(nèi)。任務導入獲取信息任務實施學習目標步驟3：在電箱上找到光敏電阻模塊的位置，如圖所示。智能電學箱斷電，將萬用表調(diào)至電阻檔。表筆連接在電阻兩端，記錄電阻阻值。通過遮蓋或手電筒照明改變光照強度，再次測量光敏電阻的阻值。根據(jù)測量值判斷光敏電阻是否正常。任務導入獲取信息任務實施學習目標步驟4：在電箱上找到電容模塊的位置，如圖所示。智能電學箱斷電，將萬用表調(diào)至電容檔。表筆連接在電容兩端，記錄測量值的變化情況，如無數(shù)值，表明電容已經(jīng)損壞，如有數(shù)值，對照電容的標定值計算電容誤差，進而判斷電容是否正常。任務導入獲取信息任務實施學習目標步驟5：在電箱上找到保險絲模塊的位置，如圖所示。智能電學箱斷電，將萬用表調(diào)至電阻檔。表筆連接在保險絲兩端，記錄保險絲的阻值，判斷保險絲是否正常。也可使用萬用表蜂鳴檔判斷保險絲是否熔斷。任務導入獲取信息任務實施學習目標步驟6：在電箱上找到開關(guān)電路板的位置，如圖所示。智能電學箱斷電，將萬用表調(diào)至電阻檔。表筆依次將表筆接開關(guān)各端子兩端，記錄阻值，斷開時，阻值應是無窮大，開關(guān)接通時，接通兩端口的電阻應為0。判斷開關(guān)是否正常。也可使用萬用表蜂鳴檔判斷開關(guān)通斷。任務導入獲取信息任務實施學習目標（1）完成智能電學套裝實訓指導書中，實訓項目2多類型電阻測量及電路搭建；（2）完成智能電學套裝實訓指導書中，實訓項目3多類型電容測量及電路搭建；（3）完成智能電學套裝實訓指導書中，實訓項目8光敏電阻結(jié)構(gòu)原理及電路搭建；（4）完成智能電學套裝實訓指導書中，實訓項目14多類型開關(guān)測量及電路搭建；（5）完成智能電學套裝實訓指導書中，實訓項目32雙控開關(guān)電路連接與控制實訓。1.參考智能電學套裝的實訓指導書，在教師的指導下，可以有選擇性的完成以下實訓項目。感謝您的觀看《新能源汽車電學基礎與高壓安全》電工基礎知識認知3電學常用定律認知及串并聯(lián)電路的搭建《新能源汽車電學基礎與高壓安全》電工基礎知識認知知識目標1.理解歐姆定律、焦耳定律等電學常用定律；2.掌握串、并聯(lián)電路的特點；3.掌握電阻、電容、電源的串并聯(lián)及混聯(lián)電路特點；4.掌握串并聯(lián)電路、混聯(lián)電路的特點。技能目標1.能正確區(qū)分出串聯(lián)電路、并聯(lián)電路、混聯(lián)電路；2.能夠運用歐姆定律進行電流、電阻、電壓間的相關(guān)計算；3.能運用電功率、焦耳定律進行簡單計算。素養(yǎng)目標1.通過了解電路常用定律，培養(yǎng)對新知識、新技能的學習能力；2.通過對電路基礎元件串并聯(lián)電路相關(guān)參數(shù)的認識和讀取，培養(yǎng)獲取信息的能力；3.通過學習各種元件相關(guān)的分類，培養(yǎng)嚴密的邏輯思維；4.通過串并混電路的特點，培養(yǎng)善于分析總結(jié)的思維能力。任務導入獲取信息任務實施學習目標任務導入獲取信息任務實施學習目標我們都知道，電學基礎在學習電工基礎知識認知的過程中，除了需要掌握電路基本參數(shù)及電工儀表使用方法和電路基本元器件的知識外，還需要對電學常用定律和串并聯(lián)電路進行系統(tǒng)的學習。那么，電學的常用定律有哪些，串并聯(lián)電路的特點和搭建方法又是怎么樣的呢？CONTENTS目錄CONTENTS01電學常用定律^^^02串并聯(lián)電路03實訓：串、并聯(lián)電路的搭建電學常用定律01.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）歐姆定律歐姆定律是指在同一電路中，通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。歐姆定律是電路分析中的基本定律之一，用來確定電路各部分的電壓與電流的關(guān)系。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）歐姆定律下圖所示為一段只含有負載而不包含電源的一段電路稱為部分電路。部分電路歐姆定律的內(nèi)容是：導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。根據(jù)歐姆定律可寫出式中，I為電路中的電流，單位為安培（A）；U為電路兩端的電壓，單位為伏特（V）；R為電路的電阻，單位為歐姆（Ω）。

任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）歐姆定律部分電路中電阻兩端的電壓與流經(jīng)電阻的電流之間的關(guān)系曲線稱為電阻的伏安特性曲線，如圖左圖所示。電阻兩端的電壓方向是由高電位指向低電位的，并且電位是逐點降低的，因而通常把電阻兩端的電壓稱為“電壓降”或“壓降”。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）歐姆定律含有電源的閉合電路稱為全電路，如右圖所示。電源內(nèi)部的電路稱為內(nèi)電路，電源內(nèi)部的電阻稱為內(nèi)電阻。電源外部的電路稱外電路，外電路的電阻稱為外電阻。全電路歐姆定律的內(nèi)容是：閉合電路中的電流I與電源的電動勢E成正比，與電路的總電阻（外電路的電阻R和內(nèi)電路的電阻r0之和）成反比，即任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）歐姆定律

式中，I為電路中的電流，單位安培（A）；E為電源的電動勢，單位伏特（V）；R為外電路電阻，單位歐姆（Ω）；r0為電源內(nèi)阻，單位歐姆（Ω）。

任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）歐姆定律

式中，U為外電路中的電壓降，即電源兩端的電壓，Ir0為電源內(nèi)部的電壓降。

由全電路歐姆定律公式可得

任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）歐姆定律

一般情況下，電源的電動勢是不變的，但由于電源存在一定內(nèi)阻，當外電路的電阻變化時，端電壓也隨之改變。由公式U=E?Ir0可知，當外電路的電阻R增大時，電流I要減小，端電壓U就增大；當外電路的電阻R減小時，電流I要增大，端電壓U就減小。電源的端電壓U與負載電流I變化的規(guī)律稱為電源的外特性，電源的外特性曲線如上圖所示。電源端電壓的穩(wěn)定性取決于電源內(nèi)阻的大小，在相同的負載電流下，電源內(nèi)阻越大，電源端電壓下降得越多，外特性就越差。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）電功、電功率、焦耳定律給小電動機通電，電動機轉(zhuǎn)起來，可以把砝碼提起。在電流通過電動機做功的過程中，電能轉(zhuǎn)化為機械能。電流通過電燈時，燈絲灼熱發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（俗稱熱能）和光能。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）電功、電功率、焦耳定律電流是可以做功的。電功的實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，但能的總量不變。電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間長短都有關(guān)系。加在用電器上的電壓越高、通過的電流越大、通電時間越長，電流做功越多。研究表明，當電壓U使電量Q移動時，就在做電功。功的單位為焦耳（J）或者千瓦時（kWh）。電功的計算公式如右所示W(wǎng)=P×t=U×I×t=U×Q其中Q為電荷，P是電功率，t為時間，U為電壓，I為電流。這就是說，電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中流過的電流和通電時間的乘積。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）電功、電功率、焦耳定律在純電阻電路（無電動機）中的公式：（1）W=Q=IR×It=I2Rt（Q為電熱，一般在串聯(lián)電路中使用）（2）W=Q=（U×U/R）t=（U2/R）t（一般在并聯(lián)電路中使用）①通過手電筒燈泡的電流，每秒鐘所做的功大約是1J；②通過普通電燈泡的電流，每秒鐘做的功一般是幾十焦；③通過洗衣機中電動機的電流，每秒鐘做的功是200J左右。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）電功、電功率、焦耳定律電流在單位時間內(nèi)所做的功叫做電功率。電功率用P來表示，P=W/t，而W=U×I×t（即電壓乘以電流乘以時間），所以P=U×I在上式中，電壓U的單位要用伏特，電流I的單位要用安培，這樣，電功率P的單位就是瓦特。電功率的單位還有千瓦，符號是kW把公式P=W/t變形后可得W=Pt，由此可以定義“千瓦時”，電流在1h內(nèi)所做的功，就是1kW·h。1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）歐姆定律焦耳定律是定量說明傳導電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。內(nèi)容是：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。焦耳定律數(shù)學表達式：Q=I2Rt；對于純電阻電路可推導出：Q=W=Pt；Q=UIt；Q=（U2/R）t。

焦耳定律規(guī)定：電流通過導體所產(chǎn)生的熱量和導體的電阻成正比，和通過導體的電流的平方成正比，和通電時間成正比。該定律是英國科學家焦耳（上圖）于1841年發(fā)現(xiàn)的

其中Q指熱量，單位是焦耳（J），I指電流，單位是安培（A），R指電阻，單位是歐姆（Ω），t指時間，單位是秒（s），以上單位全部用的是國際單位制中的單位。任務導入獲取信息任務實施學習目標（三）歐姆定律

串并聯(lián)電路02.《新能源汽車電學基礎與高壓安全》inwinic任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）串聯(lián)電路串聯(lián)（seriesconnection）是連接電路元件的基本方式之一。將電路元件（如電阻、電容、電感，用電器等）逐個順次首尾相連接。將各用電器串聯(lián)起來組成的電路叫串聯(lián)電路。串聯(lián)電路中通過各用電器的電流都相等。將二個或二個以上元件排成一串，每個元件的首端和前一個元件的尾端連成一個節(jié)點，而且這個節(jié)點不再同其他節(jié)點連接的連接方式。下面為兩個電阻的串聯(lián)，如右圖所示任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）串聯(lián)電路右圖為三個元件串聯(lián)。元件3的首端和元件2的尾端連成節(jié)點q；元件2的首端和元件1的尾端連成節(jié)點p。元件1的首端a和元件3的尾端b則分別和電路的其他節(jié)點連接。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）串聯(lián)電路串聯(lián)電路的特點①所有串聯(lián)元件中的電流是同一個電流，I總=L1=L2=L3=……=Ln。。②元件串聯(lián)后的總電壓是所有元件的端電壓之和，U總=U1+U2+U3+……+Un。圖示電路中，U是總電壓，U1、U2、U3分別是元件1、2、3的電壓，U總=U1+U2+U3。任務導入獲取信息任務實施學習目標（一）串聯(lián)電路常用元器件串聯(lián)特點（1）電阻串聯(lián)按照基爾霍夫電流定律，從電源給出的電流等于通過每一個電阻器的電流；電源兩端的電壓等于所有電阻器兩端的電壓的代數(shù)和。根據(jù)歐姆定律，第k個電阻器兩端的電壓等于通過的電流乘以其電阻（2）電源串聯(lián)電源兩端的電壓是所有單電池兩端的電壓的代數(shù)和。（3）電容串聯(lián)通過第k個電容器的電流等于其電容乘以其兩端的電壓變率。按照基爾霍夫電流定律，從電源（直流電或交流電）給出的電流i等于通過每一個電容器的電流。電源兩端的電壓等于所有電容器兩端的電壓的代數(shù)和任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）并聯(lián)電路并聯(lián)是元件之間的一種連接方式，其特點是將2個同類或不同類的元件、器件等首首相接，同時尾尾亦相連的一種連接方式。通常是用來指電路中電子元件的連接方式，即并聯(lián)電路。任務導入獲取信息任務實施學習目標（二）并聯(lián)電路常用元器件串聯(lián)特點（1）電阻串聯(lián)按照基爾霍夫電流定律，從電源給出的電流等于通過每一個電阻器的電流；電源兩端的電壓等于所有電阻器兩端的電壓的代數(shù)和。根據(jù)歐姆定律，第k個電阻器兩端的電壓等于通過的電流乘以其電阻（2）電源串聯(lián)電源兩端的電壓是所有單電池兩端的電壓的代數(shù)和。（3）電容串聯(lián)