電工電子技術(shù) 課件 1任務(wù)三 照明電路的工作狀態(tài)分析

任務(wù)三、照明電路工作狀態(tài)分析電工電子技術(shù)

黃燕華任務(wù)導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生活中的照明電路(如手電筒電路)存在幾種工作狀態(tài)?為什么有時燈不亮?為什么有時燈不夠亮或者太亮?開關(guān)設(shè)備為什么會跳閘?

任務(wù)導(dǎo)學(xué)開路、短路、帶負(fù)載工作三種工作狀態(tài)。燈不亮可能是回路斷開，比如燈是壞的，保險絲燒壞、開關(guān)未合閘等。燈不夠亮可能是因為電壓太低，低于額定電壓，燈太亮可能是因為電壓高于額定電壓。家里的開關(guān)設(shè)備會跳閘可能是因為回路短路了，過載了等原因。任務(wù)情境基于亮度可調(diào)的手電筒電路，分析電路的工作狀態(tài)，總結(jié)各種工作狀態(tài)中電參數(shù)的特點。任務(wù)實施１)如圖１-２８所示，當(dāng)開關(guān)ＱＳ斷開時，電路中兩個萬用表的數(shù)值是多少?其中萬用表１(XＭＭ１)用來測量白熾燈的端電壓，萬用表２(ＸＭＭ２)用來測量路中的電流。圖1-28開關(guān)QS斷開時手電筒電路中各電參量的特性２)當(dāng)圖１-２８中開關(guān)ＱＳ閉合時，電路中兩個萬用表的數(shù)值是多少(假設(shè)電位器ＲＰ的調(diào)節(jié)量ɑ＝５０％)。圖1-28開關(guān)QS閉合時手電筒電路中各電參量的特性３)如圖１-２９所示，開關(guān)ＱＳ閉合，電位器調(diào)到最小檔位(電位器調(diào)節(jié)增量ɑ＝０％)，白熾燈的兩端用一導(dǎo)線連接時，電路中兩個萬用表的數(shù)值是多少?圖1-29用導(dǎo)線短接燈泡４)如圖１-３０所示，開關(guān)ＱＳ閉合，電路中串聯(lián)兩個白熾燈Ｘ１、Ｘ２，其中白熾燈Ｘ１用導(dǎo)線短接，電路中三個萬用表的數(shù)值是多少(假設(shè)電位器ＲＰ的調(diào)節(jié)量ɑ＝５０％)?其中萬用表１(ＸＭＭ１)測量路中的電流?萬用表２(ＸＭＭ２)測量白熾燈Ｘ１的端電壓，萬用表３(ＸＭＭ３)測量白熾燈Ｘ２的端電壓。圖1-30導(dǎo)線短接的應(yīng)用５)思考第４步中把白熾燈Ｘ１用導(dǎo)線短接的做法在實際工程中是否有應(yīng)用?(提示:可從電路檢修、排故等方面分析)知識鏈接一、開路二、短路三、負(fù)載工作狀態(tài)和電氣設(shè)備的額定值

一、開路負(fù)載與電源之間用閘刀開關(guān)QS隔開。電路的這種狀態(tài)稱為開路，又稱斷路。開路狀態(tài)下，電路電流為零。電源不向負(fù)載提供功率，所以又稱為空載狀態(tài)。二、短路電路的任何一部分被電阻等于零的導(dǎo)線連接起來（圖中紅色虛線連接部分），使該電路二端電壓等于零,這種現(xiàn)象稱為短路。此時流過電源的電流，稱為短路電流。通常電源的內(nèi)阻總是很小，所以短路電流很大，可能是正常工作電流的幾十倍，甚至更多。電源產(chǎn)生的電功率P全部消耗在內(nèi)阻上，會產(chǎn)生大量熱量，造成人員傷害或設(shè)備損壞，是一種嚴(yán)重的事故,應(yīng)盡力避免。為此要在電路上加裝保護(hù)電器，如熔斷器。當(dāng)不需要測量電流時，可以用閉合開關(guān)QS的方法，將電流表短路，以保護(hù)電流表。有用短路三、負(fù)載工作狀態(tài)和電氣設(shè)備的額定值當(dāng)開關(guān)閉合，電源與負(fù)載接通，電源向負(fù)載提供電功率,這種狀態(tài)就是負(fù)載工作狀態(tài)，其中，E為電源電動勢，R0為電源的等效內(nèi)阻，QS為刀開關(guān)，R為負(fù)載，U為負(fù)載端電壓，I為流過負(fù)載的電流。負(fù)載工作狀態(tài)負(fù)載工作狀態(tài)下電路中各電參量:（1）電流

（2）電源的端電壓，即負(fù)載電壓

（3）電壓平衡方程

上式兩邊乘以I，得到功率平衡方程

負(fù)載工作狀態(tài)任務(wù)實施１)如圖１-２８所示，當(dāng)開關(guān)ＱＳ斷開時，電路中兩個萬用表的數(shù)值是多少?其中萬用表１(XＭＭ１)用來測量白熾燈的端電壓，萬用表２(ＸＭＭ２)用來測量路中的電流。圖1-28開關(guān)QS斷開時手電筒電路中各電參量的特性當(dāng)開關(guān)S1斷開時，電路中兩個萬用表中的數(shù)值可知，燈泡兩端的電壓U1為零，流過燈泡的電流I1也為零，電路是處于斷開的狀態(tài)。圖1-28開關(guān)QS斷開時手電筒電路中各電參量的特性２)當(dāng)圖１-２８中開關(guān)ＱＳ閉合時，電路中兩個萬用表的數(shù)值是多少(假設(shè)電位器ＲＰ的調(diào)節(jié)量ɑ＝５０％)。圖1-28開關(guān)QS閉合時手電筒電路中各電參量的特性當(dāng)開關(guān)S1閉合時，此時燈泡是亮的，說明電路中有電流流過，燈泡兩端電壓為4V（當(dāng)電位器調(diào)整為50%時），電路中流過的電流為160mA，電路是處于通路的狀態(tài)。圖1.28開關(guān)S1閉合時手電筒電路中各電參量的特性３)如圖１-２９所示，開關(guān)ＱＳ閉合，電位器調(diào)到最小檔位(電位器調(diào)節(jié)增量ɑ＝０％)，白熾燈的兩端用一導(dǎo)線連接時，電路中兩個萬用表的數(shù)值是多少?圖1-29用導(dǎo)線短接燈泡當(dāng)電位器調(diào)整到最小檔位(電位器調(diào)節(jié)增量ɑ=0%)，且燈泡的兩端用導(dǎo)線連接時，燈泡不亮，燈泡端電壓為零，電路中的電流非常大，此時電路處于短路狀態(tài)，是不允許出現(xiàn)的故障回路。圖1-29開關(guān)S1閉合，電位器調(diào)到最小檔位（電位器調(diào)節(jié)增量ɑ=0%）且燈泡兩端用導(dǎo)線連接時手電筒電路中各電參量的特性４)如圖１-３０所示，開關(guān)ＱＳ閉合，電路中串聯(lián)兩個白熾燈Ｘ１、Ｘ２，其中白熾燈Ｘ１用導(dǎo)線短接，電路中三個萬用表的數(shù)值是多少(假設(shè)電位器ＲＰ的調(diào)節(jié)量ɑ＝５０％)?其中萬用表１(ＸＭＭ１)測量路中的電流?萬用表２(ＸＭＭ２)測量白熾燈Ｘ１的端電壓，萬用表３(ＸＭＭ３)測量白熾燈Ｘ２的端電壓。圖1-30導(dǎo)線短接的應(yīng)用當(dāng)電路中串聯(lián)兩個燈泡時，如果其中一個燈泡兩端被導(dǎo)線連接起來，則該燈泡不會亮，其兩端的端電壓為零，另一個未被導(dǎo)線短接的燈泡則會亮，該燈泡兩端有端電壓。圖1-30開關(guān)S1閉合且燈泡兩端用導(dǎo)線連接時手電筒電路中各電參量的特性５)思考第４步中把白熾