电工电子技术基础 封面.

Presentation on theme: "电工电子技术基础 封面."— Presentation transcript:

1 电工电子技术基础 封面

2 第一、学前寄语 1、欢迎大家到机电一体化专业学习 2、希望同学们转变学习观念、改变学习方法，树立信心为学好专业知识和专业技能而努力
3、以全新的1：20的付出/收获比，为美好人生拼搏 4、学科学习些什么？ 电工知识 电子技术知识 学前寄语1

3 ——晶体二极管及其在整流稳压电路中的应用 ——三极管放大电路 ——反馈放大器与振荡器 ——功率放大器 ——模拟集成电路 ——晶闸管及其电路
电工知识（第一学期） ——认识直流电路 ——分析电阻电路 ——认识储能元件（电容、电感） ——认识交流电 ——磁性材料和磁路 电子技术知识（第二学期） ——晶体二极管及其在整流稳压电路中的应用 ——三极管放大电路 ——反馈放大器与振荡器 ——功率放大器 ——模拟集成电路 ——晶闸管及其电路 ——脉冲与数字电路 学前寄语

4 5、为什么要学习该课程？ ——机电一体化专业，就业的需要（从事工作：机械加工，机械加工设备的维修、机械加工工厂供电、其它涉电的工种，机械组装、机械维修），电工电子占专业的“半壁江山”的地位。
学前寄语 6、树立一定学好本门课和决心。 7、学习本门课的要求

5 ——认真做好听课笔记 ——认真做好书面作业及实践操作练习 ——保证出勤 ——不准打瞌睡，如果无法支撑可以到不影响他人的地方去听课 ——积极回答提问

6 [知识学习] 第二、教学内容 模块一、认识直流电路 学习单元1、了解电路及基本物理量
[教学目标]了解电路的组成，熟悉测量电流、电压、电位、电功率等基本电路参数，熟悉电路的三种工作状态及电源的概念。 [知识学习] 一、电路的基本概念 1、电路的组成 电路主要由：电源、负载、中间环节等三部分组成。 ——电源：提供电能或信号的 ——负载：吸收电能或输出信号的 ——中间环节：如开关、保险等 2、电路的作用 一种是实现电能的传输和转换；一是实现信号的传递与处理。 认识直流电（电路的概念、作用）

7 3、电路图及电路符号 ——为什么要用电路符号？ （1）简单 （2）统一 （3）信息准确 （4）实例 电路图及电路符号

8 二、电路的基本物理量 电路基本的物理量（电参数）有电流强度、电压、电位、电功、电功率，以及电阻等。
（1）电流强度 单位时间内通过导体横截面的电量。正电荷定向移动的方向为电流方向。 它是有方向和大小的物理 （换言之，电流强度一定要搞清大小的同时，还得搞清方向）。 交流电的电流强度，大小和方向都随时间的变化而变化；而直流电的电流强度，只有大小会随时间的变化可能产生变化，方向却不会变化。 电流的单位：安培——A，毫安——mA ,微安——μA，千安——KA等，国际单位是：安培 ——直流电的电流强度：用“I”表示； 表达式为： ——交流电的电流是瞬时性的，所以要用微分来表示，我们不学习，在电学中用“i”表示 （说明：在电学中为了区别交流参数及直流参数，世界上统一规定直流参数用大写字母表示，交流参数用小写字母表示。） 电路的基本物理量（电流强度）

9 ——电流的测量 用电流表——串联在电路中——合理选择量程 测交流电流时接表时不要考虑方向，测直流电流时一定要“使电流从表的“+”极注入负“-”极流出。（从网上连接一个视频 ——电流强度的计算表示 大小：用计算，以后还将学习其它的计算方法。 方向：引入参考方向——任意假定。 电流方向——实际正电荷定向移动的方向——客观的，但无法或很难预知的。 约定：如果参考方向与实际电流方向相同，在表示大小的数值前加“+”号（前略去），如果相反则加“-”号。如教材中图1—1—4的a)、b)两图 电流强度的计算及测量

10 （2）电压 ——单位正电荷在电场力的作用下，从a点移动到b点，电场力所做的功。 ——表示方法：交流电压用“u”表示，直流电压用“U”表示。
——单位：国际单位制中最基本的是伏特——V，除此之外，还有比它大的千伏——KV、兆伏——MV，比它小的有毫伏——mV、微伏——μV （补充点单位换算的规律性知识） ——电压是一种有大小，但没有方向，却讲究极性的物理量。 ——测量：电压表——并接——量程，交流电压测量时，表的连接没有极性要求，直流电压测量时，电压表的连接一定要“使高电压接入表的“+”接线柱，低电压接到电压表的“-”接线柱（引入网上视频）。 基本物理量（电压）

11 电压的书写表示方法 电压是一种有大小，但没有方向，却讲究极性的物理量。
电压总是驱动正电荷从高的点向低的点移动，表示电压时，为体现电路中两点间的相对高低 采用角标的方式，即，也可“+极”、“-极”来表示，如下图所示 两图中，如果用“+极”、“-极”表示的是实际电压的极性，则a图）的 数值为正，则b图）的 数值为负。

12 （3）电位 ——电路中某点a到参考点的电压。（比较电压的定义理解）。 电位实际上也是电压，只是电路中的两点，有一点是“参考点”，所以测量方法、单位等和电压是相同的，X点的电位用“ ”表示。 引入电位概念，目的在于方便。 基本物理量（电位）

13 ——参考点：是为了研究电路的方便，人为任意假点的点，用字母“O表示”，在实际的工作中，依照，选电路连接比较多的地方、选机器设备的外壳、选电力供电系统的接“地”（总是为了研究电路的方便）。 在外电路中，电场力总是驱动正电荷从电位高的点向低的点移动，在内电路中，电场力总是驱动正电荷从电位低的点向高的点移动。（要求记住，理解以后又讲） ——电位高低及关朕参考方向 电位的高低——是电路中的点与选定的参考点两者相对而言的，主要体现在在电路中正电荷是怎样移动上，电路中的两点（不含参考点）相对也有高低，这就是我们说的电压极性，也就是电压，所以电压与电位有如下转换关系 关朕参考方向——电流也有参考方向，这里电压也有参考方向，而电压的参考方向是为了研究分析的方便，所以在选定电流的参考方向后，就可依据所假定的电流参考方向，来假定电压的参考方向——电流总是从高处流向低处（或正电荷总是从高电位点移动到低电位点）。这样做才能真正地达到研究分析的方便之目的，如果采用这种方法来假定电流和电压参考方向的，我们就把采用这种方法假定的参考方向叫“关朕参考方向”。 参考点及关朕参考方向

14 关朕参考方向的理解 如下图中，如果电流的参考方向为实线所示，电压的参考方向如虚线所示，这样假定就为关朕参考方向，反之则为非关朕 参考方向。

15 电流在在导体中通过时，电场力使电荷从一点移动到另一点时电流所做的功。 电功用“A”表示 国际单位是焦[耳]——J
（4）电功 电流在在导体中通过时，电场力使电荷从一点移动到另一点时电流所做的功。 电功用“A”表示 国际单位是焦[耳]——J （我国民用电的度量是“度”来表示的，它所表示的电能是“1千瓦的用电器1小时所消耗的电能”） 计算式为： 可用电能表测量。 在一个电路中，当电功值为“正”时，表示电路吸收或消耗电能；当这“负”时，表示电路释放或产生电能，数值的绝对值大小表示电场力推动电荷做功的多少。

16 （5）电功率 单位时间内电流所做的功，表示电路传输或转换电能的速度。 用字母“P”表示 国际单位制中用瓦[特]——W，除此之外，还有毫瓦——mW,千瓦——KW 计算式为：

17 测量可以用功率表，也可以用电压表和电流表配合测量。
在一个电路中，当功率值为“正”时，表示电路吸收或消耗电能；当这“负”时，表示电路释放或产生电能（与电功的相同），数值的绝对值大小表示，吸收或释放电能的快慢。

18 三、电路中用电器的额定参数 是保证电气设备在电路中能长期正常工作的额定电路参数，主要的有额定电流、额定电压、额定功率。
为了区分额定参数与基本电参数，电工上是用基本电参数符号加下标“N”来表示对应的额定参数。

19 四、电路的工作状态 任何一个电路所处的工作状态，归纳起来有三种，即通路状态、断路状态及短路状态。
——通路状态，是电源与负载形成闭合回路的状态，所谓闭合回路就是电流由电源正极出发经负载后回到电源负极的封闭路径。相对于负载的额定参数而言，通路状态下，又可分为轻载状态、满载状态和过载状态。

20 ——断路状态，是指电源与负载没有形成闭合回路，即电流不能从电池出发再经负载回到电源的状态。
根据形成电路断路性质原因来分，断路有两种 一是控制性断路， 另一是故障性断路。

21 ——短路状态（严重短路、轻微短路） 短路是电流不经过全部或部分负载，直接形成的闭合回路。
——严重短路：在电流的通路中，是不允许电流在经过负载直接把电源的两极连通，构成回路的，因为此时会产生大量的热量，烧烧毁电源、导线或控制部件。这种短路称为严重短路，其破坏性、危险性均很大，原则上是不允许存在。

22 ——轻微短路：只有一部分负载短路，也就是只有一部分负载中没有电流通过或没有阻碍地通过，其余负载正常的状态。这种状态利用不好也会产生危险或对设备的损坏，但利用利好可以实现一些特殊的控制功能。
三种状态的理解——举例说明，如用100万千伏的高供电电开关（12伏或220伏的控制电路）

23 五、电源 1、电源的本质认识 （前面已经学过）电源是提供电能或信号的装置设备的统称。它是将非电的能量或信号转化为电信号的装置设备，如（能量）发电机、干电池，（信号）话筒、摄像头等。 （电源是如何将非电能或非电信号转化成电信号的呢？ 是通过一种特殊的力——非电场力。

24 我们知道在外电路中，电流部总是（在电源的作用下）从高电位点移向低电位点，整个电路要形成回路，这就要求，在电源内部（即内电路中），电流就将从低电位点移向高电位点。请看下图

25 2、电源的重要参数 体现电源性能最主要的参数有两个 一是电源电动势（E或e） 二是电源的内阻（R0）。

26 ——电源电动势是电源内部的非电场力推动单位正电荷，从电源负极移动到电源正极所做的功，其大小与电源两端的电压相等，其高低是电源正极高，负极低，其内部电流是从低电位点流向高电位点，所以电源电动势的大小与两端的电压大小相等，而正负却是相反的。

27 ——电源内阻，是当电流通过电源内部时，电源或多或少地总会对电流产生阻碍，从而消耗非电场力所做的功，我们把电源对通过其内部电流的阻碍作用叫电源的内阻。内阻的存在，其大小不同，就必然影响电源为电路提供电能或信号的能力，为了分析的方便，我们常常把电源等效为一个没有内阻的电动势串接一个电阻。如下图。

28 3、电源的种类 电源的分类标准比较多，这里只按电源为电路提供能量或信号的性质来分，电源可分为电压源和电流源两种。

29 ——电压源 电压源是以电压的形式为外电路提供电能或信号的装置。 如果电压源所提供的电能或信号100%的供给处电路的电压源，我们称为理想电压源或恒压源（实际上是不存在的），用“ ”这样的图形表示； （实际上）电压源不可能100%地把所有的电能或信号提供给外电路，实际的电压源我们称为实际电压源，用“ ”图形表示。

30 很显然，电压源的内阴越小，电源提供的能量利用率就越高，所以电压尖顶求内阻越小越好。

31 ——电流源 电流源是以电流的形式为外电路提供电能或信号的装置。 （与电压源一样）如果电流源所提供的电能或信号100%的供给处电路的电流源，我们称为理想电流源或恒流源（实际上是不存在的），用“ ”这样的图形表示； （实际上）电流源不可能100%地把所有的电能或信号提供给外电路，实际的电流源我们称为实际电流源，用“ ”图形表示。

32 同样的道理，电流源的内阻越大越好。

33 4、电源外部特性 是在给定的电源电动势，及内阻的情况下，由于负载的变化所引起的电压U与电流I的变化关系，称为电源的外部特性。经过实验证明，这种关系是一种线性关系，如下图。

34 从电源的外部特性关系图中，可以清楚地知道三点：
一是当电源的外电路负载为无穷大时（即开路时），外电路两端的电压等于电源电动势，电流为0A； 二是当外电路的负载为0欧姆时（即短路时），外电路两端的电压为0V，电流无穷大。 三是通路状态下，外电路两端的电压，随负载的减小而减小，外电路中的电流随负载的减小而增大，反之亦反。

35 六、第一学习单元1的总结 1、学习本单元必须注意 （1）、本学习单元所学内容，很多在初中已经学过，但是认真对比下来却和初中时所学的存在差别，这并不是知识本身不一样，而是学习的深度及学习这些知识的最终目的不同，侧重随之发生了变化，所以现在学的与初中所学的存在差异。 （2）、本学习单元的基础概念比较多（20多些），希望同学们要领会各个概念的精神实质，千万不要死读硬记。 2、内容 （1）、电路的概念 （2）、电路的组成 （3）、电路的作用 （4）、电路的分类 （5）、电路的三种工作状态 （6）、电路图及电路符号 （7）、电流强度的概念 （8）、电流强度的单位 （9）、电流强度的测量 （10）、电流参考方向与电流强度正负的意义 （11）、电压的概念 （12）、电压的单位 （13）、电压的测量 （14）、电压参考方向与电压正负的意义 （15）、电位的概念 （16）、电压与电位的关系 （17）、电功的概念 （18）、电功率的概念 （19）、电源的概念 （20）、电源的基本参数 （21）、电压源及理想电压源的概念 （22）、电流源及理想电流源的概念

36 学习单元2 认识电阻 [学习目标]了解电阻的概念，掌握色环电阻的识别方法，能孰练地利用万用表测量电阻。 一、电阻的基本知识 1、的定义 导体电流的阻碍作用叫电阻,用“R”表示。 2、电阻的单位 电阻的基本单位是奥姆(Ω)，另外还有千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）

37 3、电阻的作用 把电能转化成热能 4、测量仪表 （1）万用表（粗） （2）电桥（精） 5、导体电阻的属性 导体对电流的阻碍作用是导体自身所具有的属性，它与渡过导体的电流大小、方向，加在两端的电压大小、高低没有关系。

38 二、电阻定律 1、电阻定律的内容 是揭示导体电阻属性的基本定律，内容是：在一定温度下，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面成反比，与导体所用材料的性质有关。 2、电阻定律的表达式

39 3、理解电阻定律的例子 （拉、缩问题，等长等粗对接问题） 4、导体电阻与温度的关系 导体的电阻还受温的影响，即与温度系数有关。有的导体的电阻随温度升高电阻减小，温度降低电阻增大，这种导体我们把它称为负温度系数的导体；有的导体的电阻阴温度的升高电阻增大，温度的下降电阻减小，这类导体我们把它称为正温度系数的导体。

40 三、电导 电阻的倒数称为电导（与电阻反映的是相反物理现象——导体的导电能力），用“G”表示，单位是“西门子‘S’” 按照电工材料的导电能力，电工材料可分为导体、绝缘体、半导体、超导体。（教材P13，表1—2—4）

41 四、电阻器 1、电阻器的概念 利用导体对电流的阻碍作用所制成的器件，称为电阻器，习惯上也称为电阻（注意物理量“电阻”与物理器件“电阻”的区别） 2、电阻（器）的分类 （1）阻值是否可变：固定电阻和可变电阻； （2）所用材料：金属电阻和非金属电阻 （3）所用材料的外形：膜式和线绕式 （4）电阻器值标注方法：直标式、色环式、数码式 等等

42 3、电阻的外形及符号 （1）色环电阻

43 （2）色环无引脚电阻 （3）线绕电阻

44 （4）水坭电阻 （5）滑动可变电阻

45 （6）敏感电阻（压敏、热敏、光敏） （7）电阻排

46 （8）贴片电阻 （9）微调电阻 （10）电位器

47 4、电阻（器）的主要指标 电阻器的主要指标有标称电阻、允许偏差（误差）标称功率，除此之外还有最高工作电压、稳定性、温度特性等。

48 5、电阻的识别与使用 （1）电阻的识别，就是能就一个具体的电阻组件，从组件本身搞清这个组件的主要指标参数或这种组件的主要用途。这里只学习电阻的阻值识别。 （2）电阻阻值可以用两种方法识别，一是从标称上识别，二是用测量仪表测量。

49 a）标称识别 电阻器电阻值的标称方法有直标法（用阿拉伯数字和单位符号在电阻器表面直接标示出来，如360Ω）、文字元号法（用阿拉伯数字和字母有规律地组合起来表示，如1R5——1.5Ω）、数码法（用三位阿拉伯数字表示，其中前两位表示有效值，第三位表示有效数字后零的个数，如102——1000Ω）、色环法（用不同的色环表示电阻的阻及允许误差，它的理论与数码表示法相似，如果是四色环的，前两个色环表示的是有效数字，第三个色环表示有效数字后零的个数，第四道色环表示允许误差。）。

50 b）色环电阻的颜色意义 四色环电阻：特点是最后一环只能是“白、金、银、无色”。

51

52 五色环电阻：与四色环电阻相比多了一道色环，有三位有效数字，第四道是倍率，第五道只能是“棕、红、绿、蓝、紫”五种颜色。

53

54 c）用万用表测量电阻 用万用表测量电阻阻值的步骤依次是：
选择档位到“电阻档”——进行“Ω调零”——用万用的两表针分别接到电阻的两脚（端）上——从万用表盘面的“Ω盘”上读出电阻数值——与标称值进行比较。 请看下面的视频—— 。。。 练习使用万用表测量电阻，要求每个同学测量20个元件。（注意使用中出现的错误操作纠正，教师指导下）

55 [学习总结] 本学习单元知识点少——电阻的相关概念、单位等，集中体现在电阻定律中，学习起来不太困难，但技能要求高——电阻的标注法、测量法，教师要多加检查、落实。 [知识技能测试] 教材P19——P20，布置学生自己做，下次上课时用6分钟检查记录。 重在识读及测量技能上，要求每个同学都会识读、测量，不会的限定时间学会。

56