电工与电子技术基础中职PPT完整全套教学课件

全套可编辑PPT课件电工与电子技术基础CONTENT目录项目1安全用电常识项目2认识直流电路项目3认识交流电路项目4磁的基本知识与技能项目5电动机及常用低压电器项目6三相异步电动机的基本控制电路项目7认识常用半导体器件项目10现代控制技术项目8模拟电路基础项目9数字电路基础1安全用电常识任务1认识电及电源任务2安全用电常识任务3常用电工工具的使用任务4认识常用电工仪表安全用电常识1、认识电及电源2、安全用电常识3、常用电工工具的使用4、认识常用电工仪表通过本任务的学习；了解触电带来的危害；掌握触电发生的类型；掌握防止触电的措施及触电急救技术。通过本任务内容的学习；了解电能的产生、输送和分配；熟悉供配电系统；掌握电工常用工具的正确使用方法；掌握安全用电常识及预防触电的安全措施。了解电；不怕电；安全用电。通过本任务内容的学习；了解常用电工工具的结构、性能；掌握电工工具的正确使用方法。通过本任务内容的学习；了解电工仪表。知晓利用电工仪表通过一定的方法获得被求电量实际数值的过程；就是电工测量。安全用电常识--学习目标认识电及电源；了解电的产生及输电和配电的相关知识；掌握安全用电的基本常识；了解预防触电的安全措施；熟悉各种电工工具和常用电工仪表的使用。知识目标掌握安全用电措施；具备防雷、防火、防电的常识；保证安全用电；能够正确使用电工工具和电工仪表；会用万用表测量电压、电阻；掌握触电急救技术。技能目标安全用电常识--认识电及电源电能属于二次能源；由发电厂的发电机将其他形式的能转换为电能。发电厂的发电方式按照所利用一次能源的种类可分为水力发电、火力发电、风力发电、核能发电、太阳能发电等。世界各国建造最多的是水力发电厂、火力发电厂(见图1-1)及核能发电厂。一、电能的产生图1-1火力发电厂图1-2太阳能发电厂图1-3风力发电厂如今；我国大力发展绿色能源建设；太阳能发电厂(见图1-2)和风力发电厂(见图1-3)如雨后春笋般建立起来。发展绿色能源是贯彻我国新发展理念；保护环境；避免污染；促进人与自然和谐发展的必由之路。安全用电常识--认识电及电源发电、输电和配电系统简图如图1-4所示。由发电厂产生的电能经过发电厂的变电所进行升压后；将电能通过不同的输电线路输送到不同的工业企业和城市。工业企业和城市内设有区域变电所；电能到达区域变电所经过变压器进行降压后；再次通过输电线路分配给各个车间及其他用户；通过配电箱(配电板)将电能分配给各用电设备。这就构成了发电、输电和配电的完整供配电系统；如图1-5所示。二、电能的输送及分配图1-4发电、输电和配电系统简图图1-5变压器、输电线、变配电所、配电箱安全用电常识--认识电及电源1.低压配电系统的电源三、低压配电系统图1-6三相四线制配电系统我国低压配电系统提供的电源有380V和220V两种电压等级；动力负载(如电动机)一般是对称的三相负载；接入380V电压；照明、家用电器等单相负载；通常接入220V电压。我国低压配电系统应用较多的是三相四线制和三相五线制配电系统；如图1-6和图1-7所示。L1、L2、L3为相线；N为零线；PE为保护地线；PEN为保护零线(将零线和保护地线合二为一)。相线与相线之间的电压为线电压(380V)；相线与零线之间的电压为相电压(220V)。图1-7三相五线制配电系统安全用电常识--认识电及电源1.低压配电系统的电源三、低压配电系统电源设备的额定电压一般比用电设备的额定电压高5%；以补偿部分线路电压降。例如；用电设备的额定电压为380V；而电源变压器的额定输出电压为400V。我国交流电力网的额定频率为50Hz；频率偏差不应超过±0.2Hz。安全用电常识--认识电及电源2.低压配电线路三、低压配电系统图1-8放射式和树干式配电线路a.放射式b.树干式从工厂变电所或配电箱到用电设备的线路属于低压配电线路。低压配电线路的连接方式主要有放射式、树干式和混合式；图1-8所示为放射式和树干式；图1-9所示为混合式。当负载点比较分散且各负载点又具有比较集中的负载时；采用放射式配电线路。放射式配电线路可靠性高；当一条线路损坏或需要维修时；不影响其他线路的正常用电；但放射式配电线路铺设费用较高。当负载比较均匀地分布在一条线上时；采用树干式配电线路。树干式配电线路可靠性较低；一旦干线损坏或需要修理；就会影响连在同一干线上的其他负载的正常用电。安全用电常识--认识电及电源2.低压配电线路三、低压配电系统图1-9混合式配电线路混合式配电线路是一部分线路采用放射式；一部分线路采用树干式的配电方式；这种配电方式既节省了线路；又保证了部分线路的可靠性。例如；在工厂的车间中；通常采用混合式配电方式；即把各个动力配电线路及照明的配电线路一一分开；这样可以避免因局部事故而影响整个车间的正常工作。安全用电常识--安全用电常识触电是人体意外接触电气设备或线路的带电部分而造成的人身伤亡事故。人体触电时；通过人体的电流会导致人的生理机能失常或破坏；如烧伤、肌肉抽搐、呼吸困难、心脏骤停；甚至危及生命。触电的危害程度与通过人体电流的大小、持续时间的长短、电流通过人体的途径以及电源的频率等因素有关；其中最关键的是流过人体电流的大小。不是只要人体通过电流就会对人体造成伤害；通常情况下；30mA以下的电流不会对人体造成伤害；而电流达到100mA及以上时即可立即致命。电流对人体的影响如表1-1所示。一、触电及触电带来的危害表1-1电流对人体的影响安全用电常识--安全用电常识1.触电的种类根据人体受到伤害的程度不同；触电可分为电伤和电击两种。(1)电伤。电伤是电流流经人体的局部；对人体外部造成局部伤害。常见的有灼伤、烙伤和皮肤金属化等。(2)电击。电击是电流流经人体内部；对人体的内脏器官造成伤害。电击可引起肌肉疼痛、发麻、抽搐；严重的会引起心室颤动或呼吸停止；甚至会因心脏、呼吸系统及神经系统的致命伤害而造成人员死亡。触电死亡事故绝大部分是电击造成的。实践证明；常见的50~60Hz的工频电流的危险性最大；高频电流的危害性较小。人体通过1mA的工频电流时会有麻木的感觉；通过50mA的工频电流时；中枢神经系统会遭受损害；从而使心脏停止跳动而死亡。一般情况下；人们触及36V及以下的电压；通过人体的电流不超过30mA；不会产生危险；故把36V及以下的电压称为安全电压。二、触电的种类及形式安全用电常识--安全用电常识2.触电的形式按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径；触电的形式大致有3种；即单相触电、两相触电和跨步电压触电。(1)单相触电。单相触电是指人体的一部分接触带电体；另一部分又与大地或零线相接；电流从带电体流经人体到大地形成回路。单相触电示意图如图1-11所示；它是常见的触电形式。在触碰电气设备线路时；若不采取防护措施；一旦线路或设备的绝缘壳损坏漏电；将引起间接的单相触电；若站在地上；误接触带电体的裸露金属部分；将造成直接的单相触电。二、触电的种类及形式图1-11电流对人体的影响安全用电常识--安全用电常识(2)两相触电。人体的不同部位同时触及两相带电体；电流从一相通过人体流入另一相导体；构成一个闭合回路的触电形式称为两相触电。对于这种情况；无论电网中性点是否接地；人体所承受的线电压都将比单相触电时高；因而危险性更大。两相触电示意图如图1-12所示。二、触电的种类及形式图1-12电流对人体的影响图1-13跨步电压触电示意图(3)跨步电压触电。跨步电压触电是指电气设备或线路发生接地故障时；接地电流通过接地体向大地流散；在地面上形成同心圆的不同电位分布。距接地体或接地点越近；地面电位越高；距接地体或接地点越远；地面电位越低。人在接地点周围行走；两脚之间产生电位差；从而引起触电。跨步电压触电示意图如图1-13所示。跨步电压与跨步距离有关；人的跨步距离一般按0.8m考虑。安全用电常识--安全用电常识1.绝缘措施绝缘是指为防止人体触及带电体；把带电体用绝缘物封闭起来。陶瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料和矿物油等都是常用的绝缘材料。应当注意；很多绝缘材料受潮或是在强电场作用下遭到破坏后会丧失绝缘性能。另外；超负荷使用绝缘材料也会造成绝缘损坏。绝缘措施如使用带绝缘层的导线。2.屏护措施屏护措施即采用护栏(见图1-14)、护罩、护盖等把带电体同外界隔离开来；如电器的绝缘外壳、变压器的遮拦等。三、触电预防及防护措施图1-14电气护栏安全用电常识--安全用电常识3.间距间距就是保证与带电体保持必要的安全距离。例如；距离1kV电气设备的垂直距离不少于2.5m；水平距离不少于1m。安全间距的大小与电压的高低、设备的类型及安装方式等因素有关。4.安全标志在有触电危险之处；必须设有明显的安全标志；以引起警惕；防止触电事故发生；如图1-15所示。国家标准规定了传递安全信息的颜色为红、蓝、黄、绿、黑五种；其中红色表示停止和消防；蓝色表示必须遵守规定、强制执行；黄色表示注意和警告；绿色表示安全、通过允许和工作；黑色用于安全标志的文字、图形符号和警告标志的几何边框。三、触电预防及防护措施图1-15安全标志安全用电常识--安全用电常识5.保护接地为了防止电气设备外露的不带电导体意外带电造成的危险；将电气设备(如电机、变压器等)的金属外壳用电阻很小的导线与深埋在地下的接地体紧密连接起来的保护方式称为保护接地。此连接方式适用于中性点不接地的低压系统中。图1-16所示为电动机的保护接地电路。当人触碰到因绝缘损坏电源相线与金属外壳短路连接的电动机时；该相电流将分为两路入地；大部分电流通过接地电阻(接地体的电阻值一般小于4Ω；远小于人体电阻)入地；流过人体的电流极其微小；可避免触电事故的发生。三、触电预防及防护措施图1-16电动机的保护接地电路安全用电常识--安全用电常识6.保护接零将电气设备的金属外壳接到零线(中性线)上的保护方式称为保护接零；此方式适用于中性点接地的低压系统。注意保护接零方式的零线上不允许接开关或熔断器等装置；以防零线断路而失去保护作用。图1-17所示为电动机的保护接零电路。三、触电预防及防护措施图1-17电动机的保护接零电路安全用电常识--安全用电常识7.漏电保护装置为了保证在故障情况下人身和设备的安全；应尽量装设漏电保护装置。当设备及线路漏电时；漏电保护装置的检测机构检测到漏电电流；促使执行机构动作；自动切断电源；起到保护作用。三、触电预防及防护措施安全用电常识--安全用电常识7.漏电保护装置图1-18所示为目前通用的电流动作型漏电保护开关的工作原理图。当设备正常运行时；主电路电流的相量和为零；零序互感器(TAN)的铁心无磁通；其二次侧无电压输出；当设备发生漏电或单相接地故障时；由于主电路电流的相量和不再为零；零序互感器的铁心有磁通产生；其二次侧有电压输出；经放大器(A)判断、放大后；输入脱扣器(YR)；令断路器(QF)动作(QF的主触头断开；俗称跳闸)；从而切断故障电路；避免人员发生触电事故。三、触电预防及防护措施图1-18电流动作型漏电保护开关的工作原理图安全用电常识--安全用电常识8.采用安全电压采用安全电压是适用于小型电气设备或小容量电气线路的安全措施。在安全电压下通过人体的电流不会造成触电事故的发生。我国规定安全电压等级为42V、36V、24V、12V和6V。应根据操作场地和使用环境等进行安全电压的选择，通常将24V及以下的电压称为安全特低电压，多用于潮湿、危险场合的电源电压。三、触电预防及防护措施安全用电常识--安全用电常识1.电气设备的防雷由于雷电具有极大的破坏力，因此重要设施，如电力系统(控制室、机房、变配电站、高压线路等)、使用和储存危险品的建筑物(燃料库、火药库等)、重要建筑物(如机场、车站、古建筑等)等都必须采取防护措施。防护雷电的主要措施有安装避雷针、避雷线、避雷网、避雷带，如图1-19所示。这些装置由接闪器、引下线和接地装置组成。接闪器承受直接雷击，巨大的雷电流通过阻值很小的引下线和接地装置流入大地，使被保护设施免受雷击。四、电气设备的防雷和防火图1-19接地装置、避雷针和避雷带安全用电常识--安全用电常识2.电气火灾预防生产设备或作业场所应配置必要的消防设施，如灭火器等，如图1-20所示。现场消防设施不能移作他用，现场消防设施周围不得堆放杂物和其他设备。防火重点部位和场所应按有关规定装设火灾自动报警装置或固定灭火装置。防火重点部位禁止吸烟，并应有明显标志。作业间断或结束时，应清理和检查现场，消除火险隐患。四、电气设备的防雷和防火图1-20灭火器及使用方法安全用电常识--安全用电常识1.触电急救在用电过程中，一旦发生触电事故，应采用安全有效的方法，使触电者迅速脱离电源，并组织现场急救。(1)使触电者迅速脱离电源。救护人员设法使触电者迅速脱离电源的方法包括拉开电源开关或刀闸，拔除电源插头，使用绝缘工具和干燥的木棒、木板、绳索等不导电物质解脱触电者。

如果电流通过触电者入地，并且触电者紧握电线，可设法将干木板塞到触电者身下，使之与地面隔离，也可用干木柄斧子或有绝缘柄的钳子等将电线切断。五、触电急救及触电急救技术安全用电常识--安全用电常识1.触电急救(2)对触电者进行救护。将触电人员脱离电源后，一方面打电话给医务人员，让医务人员前来进行救护；另一方面抓紧时间对触电者进行救护。救护前先对触电人员进行观察，如果触电人员神志清醒，应使其就地平躺，暂时不要站立或走动；如果触电人员神志不清，应使其就地仰面躺下，且确保呼吸道通畅，在5s内呼叫触电者或轻拍其肩部，以判定触电者是否丧失意识，禁止摇动触电者头部；如果触电者丧失意识，应在10s内用看、听、试的方法，判定触电者的呼吸、心跳情况，如看触电者的胸部、腹部有无起伏动作，用耳贴近触电者的口鼻处，听有无呼气声音，试测口鼻有无呼气的气流，再用两手指轻试一侧喉结旁凹陷处的颈动脉有无搏动。五、触电急救及触电急救技术安全用电常识--安全用电常识2.触电急救技术(1)口对口(鼻)人工呼吸法。当触电者有心脏跳动但呼吸停止时，应采用口对口(鼻)人工呼吸法。①口对口人工呼吸法。如图1-21所示，首先清理触电者的口鼻等通道，将触电者口鼻朝上，头向后仰。将触电者口张开，抢救者深吸一口气，然后张大口将触电者的口全包住，接着做捏鼻动作，快而深地向触电者口内吹气，并观察其胸廓有无上抬下陷活动。一次吹完后，脱离触电者的口部，捏鼻翼的手同时松开，慢慢抬头再吸一口新鲜空气，准备下次口对口吹气。口对口呼吸频率为成人每分钟16~20次，大约每5s吹一口气。五、触电急救及触电急救技术安全用电常识--安全用电常识2.触电急救技术②口对鼻人工呼吸法。有些情况下，不能进行口对口人工呼吸，如牙关紧闭、口部严重损伤或抢救者不能将触电者口部完全紧密地包住等，这时应采用口对鼻人工呼吸法。抢救者一手按于触电者前额，使其头部后仰，另一手提起触电者下颌，并使其口部闭住，抢救者深吸一口气，然后用口包住触电者的鼻部，用力向触电者鼻孔吹气。五、触电急救及触电急救技术图1-21口对口人工呼吸法(a)清理口腔阻塞；(b)鼻孔朝上头后仰；(c)贴嘴吹胸扩张；(d)放开嘴鼻换气安全用电常识--安全用电常识2.触电急救技术(2)胸外心脏按压法。当触电者有呼吸但心跳停止时，应采用胸外心脏按压法。如图1-22所示，抢救者迅速将触电者置于仰卧位，平放于地面或硬板上。抢救者置于触电者身体一侧或正前方，左手掌根部紧贴按压区(胸骨正中线的中下1/3段交界处)，右手掌根部重叠放在左手背上。抢救者双臂应伸直，双肩在触电者胸部正上方，垂直向下用力按压。按压要平稳，有规律，不能间断，不能冲击猛压，下压与放松的时间大致相等。按压次数:成人每分钟80~100次，儿童每分钟100次左右，婴儿每分钟120次左右。按压深度:成人胸骨下陷4~5cm，儿童3cm，婴儿2cm。五、触电急救及触电急救技术安全用电常识--安全用电常识2.触电急救技术五、触电急救及触电急救技术图1-22胸外心脏按压法(a)施救者的位置；(b)两手叠放姿势及按压位置安全用电常识--安全用电常识2.触电急救技术(3)胸外按压与口对口(鼻)人工呼吸交替进行。当触电者呼吸和心跳均停止时，应胸外按压与口对口(鼻)人工呼吸交替进行抢救。其节奏为:单人抢救时，每按压15次后吹气2次，反复进行；双人抢救时，每按压5次后由另一人吹气1次，反复进行。五、触电急救及触电急救技术安全用电常识--常用电工工具的使用1.低压验电器低压验电器也称试电笔、测电笔。低压验电器是用于检测低压线路和设备是否带电的工具，有笔式和螺钉旋具式两种，如图1-23所示。一、常用电工工具图1-23低压验电器的结构类型(a)笔式；(b)螺钉旋具式安全用电常识--常用电工工具的使用1.低压验电器使用时手指必须接触低压验电器顶端的金属部位(注意区别另一端的金属探头部位)，使电流经被测带电体、低压验电器、人体及大地构成回路。只要被测带电体与大地之间的电压超过60V，低压验电器内部的氖管就会起辉发光。低压验电器的电压测量范围为60~500V。图1-24所示为低压验电器的正确使用方法一、常用电工工具图1-24低压验电器的使用方法安全用电常识--常用电工工具的使用2.螺钉旋具(1)螺钉旋具的规格及选择。螺钉旋具俗称螺丝刀，是一种紧固或拆卸螺钉的工具，按照其功能和头部形状不同可分为一字形螺钉旋具和十字形螺钉旋具(见图1-25)，按握柄材料的不同又可分木柄和塑料柄两大类。一、常用电工工具图1-25螺钉旋具的结构类型及外形(a)一字形螺钉旋具；(b)十字形螺钉旋具；(c)螺钉旋具外形安全用电常识--常用电工工具的使用2.螺钉旋具一字形螺钉旋具以握柄部以外的刀体长度表示规格，单位为mm，电工常用螺钉旋具有100mm、150mm、300mm等几种。十字形螺钉旋具按其头部旋转螺钉规格的不同，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个型号，分别用于旋动直径为2~2.5mm、3~5mm、6~8mm、10~12mm规格的螺钉。其握柄部以外的刀体长度规格与一字形螺钉旋具相同。使用螺钉旋具时，应按螺钉的规格选用适合的刀口，以小代大或以大代小均会损坏螺钉或电气元件。一、常用电工工具安全用电常识--常用电工工具的使用2.螺钉旋具(2)螺钉旋具的使用方法。规格较大的螺钉旋具一般用来紧固较大的螺钉。使用时，除大拇指、食指和中指要夹住握柄外，手掌还要顶住柄的末端，这样可以防止旋转时滑脱，如图1-26(a)所示。小规格螺钉旋具一般用来紧固电气装置接线柱上的小螺钉，使用时，可用大拇指和中指夹住握柄，用食指顶住柄的末端捻旋，如图1-26(b)所示。一、常用电工工具图1-26螺钉旋具的使用方法(a)大螺钉旋具的用法；(b)小螺钉旋具的用法安全用电常识--常用电工工具的使用3.钢丝钳(1)钢丝钳的作用及规格。钢丝钳主要用于剪切、弯绞、夹持金属导线，也可用于紧固螺母、切断钢丝。电工应该选用带绝缘手柄的钢丝钳，其绝缘性能为500V。常用钢丝钳的规格有150mm、175mm和200mm三种。一、常用电工工具安全用电常识--常用电工工具的使用3.钢丝钳(2)钢丝钳的结构及使用方法。钢丝钳由钳头和钳柄两部分组成，钳头由钳口、齿口、刀口和铡口4部分组成，如图1-27所示。钢丝钳的不同部位有不同的用途:钳口用来弯绞或钳夹导线线头或其他金属、非金属物体；齿口用来紧固或松动螺母；刀口用来剪切导线、起拔铁钉或剖削软导线绝缘层；铡口用来铡切电线线芯、钢丝或铅丝等软硬金属。钢丝钳的使用方法如图套管。一、常用电工工具图1-27钢丝钳的外形及结构(a)外形；(b)结构安全用电常识--常用电工工具的使用3.钢丝钳图1-28所示。电工所用的钢丝钳，在钳柄上应套有耐压为500V以上的耐压绝缘。一、常用电工工具图1-28钢丝钳的使用方法(a)扳旋螺母；(b)剪切导线；(c)铡切钢丝；(d)弯绞导线安全用电常识--常用电工工具的使用4.尖嘴钳(1)尖嘴钳的作用及规格。尖嘴钳的头部尖细，适于在狭小的工作空间内操作，主要用于夹持较小物件，也可用于弯绞导线、剪切较细导线和其他金属丝。尖嘴钳的外形和握法如图1-29所示。电工使用的尖嘴钳是带绝缘手柄的一种，其绝缘手柄的绝缘性能为500V。尖嘴钳按其全长分为130mm、160mm、180mm、200mm四种。(2)尖嘴钳的结构及使用方法。尖嘴钳有刀口和钳口，刀口用于剪断细小金属丝，钳口用于夹持较小螺钉、垫圈、导线等元件。在装接控制线路板时，尖嘴钳能将单股导线弯成一定圆弧的接线鼻子；还可用于剪断导线和剖削绝缘层。一、常用电工工具图1-29尖嘴钳的外形及握法(a)外形；(b)平握法；(c)立握法安全用电常识--常用电工工具的使用5.偏口钳偏口钳又称斜口钳、偏嘴钳，专门用于剪断较粗的电线、电缆或其他金属丝，其柄部带有绝缘管套，如图1-30所示，其耐压为1000V。在使用偏口钳剪断电源线时，需注意不能同时剪切电源的相线和零线，或同时剪切两根电源相线，以免发生短路事故，造成触电伤害。一、常用电工工具图1-30偏口钳的外形安全用电常识--常用电工工具的使用6.剥线钳剥线钳是用于剥落小直径导线绝缘层的专用工具，外形如图1-31所示。其钳口部分设有几个咬口，用以剥落不同线径导线的绝缘层。其手柄是绝缘的，耐压为500V。使用剥线钳时，把待剥落的绝缘长度用标尺定好以后，即可把导线放入相应的刃口中(比导线直径稍大)。用手将钳柄握紧，导线的绝缘层即被剥落并自动弹出。使用剥线钳时，不允许用小咬口剥大直径导线，以免咬伤导线芯；也不允许当钢丝钳使用。一、常用电工工具图1-31剥线钳的外形安全用电常识--常用电工工具的使用7.电工刀电工刀是用来剥离导线的绝缘层以及割断绳索、切削木料的专用工具，其外形及剥离导线的方法如图1-32所示。使用电工刀时，应将刀口朝外剖削，以免伤手。剖削导线绝缘层时，应使刀面与导线成角切入，以免损伤导线线芯。然后向线端推削，削去一半绝缘层后，将另一半绝缘层翻下45°并切去。一、常用电工工具图1-32电工刀的外形及剥离导线的方法(a)外形；(b)握刀姿势；(c)倾斜45°剖削导线；(d)移动刀刃切削掉一侧绝缘层；(e)切削另一侧的绝缘层安全用电常识--常用电工工具的使用1.电烙铁的种类及结构电烙铁是用于钎焊(也称锡焊)的工具。电烙铁按加热方式不同，可分为内热式和外热式，按照热功率大小可分为15W、20W、25W、30W等。内热式电烙铁由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头组成。由于烙铁芯安装在烙铁头里面，因而其发热快，热利用率高，因此称为内热式电烙铁，如图1-33(a)所示。外热式电烙铁由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、电源引线、插头等部分组成。由于烙铁头安装在烙铁芯里面，故称其为外热式电烙铁，如图1-33(b)所示。二、烙铁钎焊工具图1-33电烙铁的外形(a)内热式电烙铁；(b)外热式电烙铁安全用电常识--常用电工工具的使用2.电烙铁的使用电烙铁和焊锡丝的握法如图在手工使用电烙铁焊接时，特别是所对示初学者来说，一般可采用5步工序法。5步工序为准备施焊—加热焊件—送入焊丝—移开焊丝—移开电烙铁，如图1-35所示。除上述电烙铁之外，还有一种常用的电工加热工具，即热风枪，又称贴片电子元件拆卸台，如图1-36所示。它专门用于表面贴片安装电子元件(特别是多管脚的电子元件)的焊接和拆除。此外还有吸锡电烙铁、恒温电烙铁等，如图1-37所示。二、烙铁钎焊工具安全用电常识--常用电工工具的使用2.电烙铁的使用二、烙铁钎焊工具图1-34电烙铁和焊锡丝的握法(a)反握法；(b)正握法；(c)握笔法；(d)连续焊接时的握法；(e)断续焊接时的握法图1-35电烙铁焊接5步工序法(a)准备施焊；(b)加热焊件；(c)送入焊丝；(d)移开焊丝；(e)移开电烙铁安全用电常识--常用电工工具的使用2.电烙铁的使用二、烙铁钎焊工具图1-36热风枪图1-37其他类型的电烙铁(a)吸锡电烙铁；(b)恒温电烙铁安全用电常识--认识常用电工仪表电工仪表是实现电气测量所需仪表的总称。利用电工仪表通过一定的方法获得被求电量实际数值的过程，就是电工测量。电工仪表可用于测量电压、电流、电能、电功率等电量和电阻、电感、电容等电路参数。电工仪表的结构性能及使用方法会影响电工测量的精度，必须合理选用电工仪表，而且要了解常用电工仪表的基本工作原理及使用方法，才能保证测量数据的准确。电工仪表种类繁多，常用的电工仪表有万用表(指针式和数字式)、电压表、电流表、钳形电流表、示波器、信号发生器和兆欧表等。图1-38所示为常用电工仪表的外形。一、常用电工仪表简介图1-38常用电工仪表的外形(a)万用表；(b)电压表；(c)电流表；(d)钳形电流表；(e)示波器；(f)信号发生器；(g)兆欧表安全用电常识--认识常用电工仪表1.作用及构成电流表又称安培表，是测量电路中电流大小的仪表，如图1-39(a)所示。其用符号A表示，通常用符号表示交流电流表，用符号表示直流电流表。2.使用方法电流表与被测电路相串联进行测量，如图1-39(b)所示。电流表的内阻要尽可能小，这样分压到电流表上的压降小，不致影响电路中其他元件的正常工作。二、电流表图1-39电流表(a)外形；(b)测量接线方法安全用电常识--认识常用电工仪表1.作用及构成电压表是用来测量线路及设备电压的一种仪表，工程中常用来测量电压的大小，检测线路是否通畅，如图1-40(a)所示。电压表用符号V表示，通常用符号表示交流电压表，用符号表示直流电压表。2.使用方法电压表应并联在被测电路或设备两端，如图1-40(b)所示。电压表的内阻要求尽可能高，这样分流到电压表的电流就小，不致影响电路中其他元件的正常工作。三、电压表图1-40电压表(a)外形；(b)测量接线方法安全用电常识--认识常用电工仪表1.作用及构成万用表是一种可测量多种电量的多量程便携式仪表。万用表按显示方式不同，可分为指针式(模拟式)和数字式两种，如图1-41和图1-42所示。万用表可用来测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等。四、万用表图1-41指针式万用表的外形图1-42数字式万用表的外形安全用电常识--认识常用电工仪表2.指针式万用表的使用指针式万用表主要是由表头、转换开关、分流和分压电路、整流电路等组成的。在测量不同的电量或使用不同的量程时，可通过转换开关进行切换，如图1-43所示。(1)使用前的准备。万用表使用前，先要进行机械调零。把万用表水平放置好，看表针是否指在表头左边的零刻度上，如不指零，则应旋动机械调零旋钮，使表针准确指在零刻度上，如图1-44所示。四、万用表图1-43MF-47型指针式万用表的外形及构成图1-44机械调零安全用电常识--认识常用电工仪表2.指针式万用表的使用万用表有红色和黑色两支表笔(又称测试棒)，使用时应将红表笔插入带有“+”标识的插孔内，将黑表笔插入带有“-”或“COM”标识的插孔内。MF-47型指针式万用表用一个转换开关来选择测量的电量和量程，使用时应根据被测量及其大小选择相应挡位。在被测量大小不详时，应先选用较大的量程测量，如不合适再改用较小的量程，以表头指针指到满刻度的2/3以上位置为宜。万用表的刻度盘上有许多标度尺，分别对应不同被测量和不同量程，测量时应在与被测量及其量程相对应的刻度线上读数。（2）电流的测量。万用表可用来测量直流电流，测量时将转换开关置于适当的直流电流量程挡位，将万用表串联到被测电路中。测量时注意正负极性必须正确，应按电流从正到负的方向，即由红表笔流入，黑表笔流出。测量大于500mA的电流时，应将红表笔插到“5A”插孔内。四、万用表安全用电常识--认识常用电工仪表2.指针式万用表的使用(3)电压的测量。测量电压时，根据被测电压是直流电压还是交流电压，来选择不同的挡位及量程。①直流电压的测量。将转换开关置于直流电压挡(DCV或)，选择适当的电压量程，将万用表并联在被测电路上。测量直流电压时，正负极性必须正确，红表笔应接被测电路的高电位端，黑表笔接低电位端，如图1-45所示。四、万用表图1-45万用表测量直流电压安全用电常识--认识常用电工仪表2.指针式万用表的使用②交流电压的测量。将转换开关置于交流电压挡位(ACV或V)，选择适当的电压量程，将万用表并联在被测电路上。交流电压的测量不分正负极性，只要把两表笔并接到电路中就可以读数，如图1-46所示。四、万用表图1-46万用表测量交流电压安全用电常识--认识常用电工仪表2.指针式万用表的使用(4)电阻的测量。①欧姆调零。测量电阻时，将转换开关置于欧姆(Ω)挡，选择好适当的电阻倍率。测量前应先调整欧姆零点，将两表笔短接，看表针是否指在表头右边的欧姆零刻度上，若不指零，应转动欧姆调零旋钮，使表针指在零刻度，如图1-47所示。如调不到零，说明表内的电池电量不足，需更换电池。注意，每次变换倍率挡后，都应重新进行欧姆调零。四、万用表图1-47万用表的欧姆调零安全用电常识--认识常用电工仪表2.指针式万用表的使用(4)电阻的测量。②测量。测量时将红、黑两表笔接在被测电阻两端，如图1-48所示。为提高测量的准确度，选择量程时应使表针指在欧姆刻度的中间以上位置，测量值由表盘欧姆刻度线上读数(自右向左读数)。③读数:被测电阻值=表盘读数×挡位倍率。四、万用表图1-48万用表测量电阻安全用电常识--认识常用电工仪表2.指针式万用表的使用(5)万用表使用注意事项。①在测量大电流或高电压时，禁止带电调节转换开关，以免损坏转换开关的触点。切忌用电流挡或电阻挡测量电压，否则会烧坏仪表内部电路和表头。②测量直流电量时，正、负极性应正确，接反会导致表针反向偏转，引起仪表损坏。在不能分清正、负极时，可选用较大量程的挡位试测一下，一旦发生指针反偏，立即更正。③测量完毕，将转换开关置于空挡或电压最高挡，以保护仪表。若仪表长期不用，应取出内部电池，以防电池电解液流出损坏仪表。四、万用表安全用电常识--思考与练习1.发现有人触电首先要做的是()。A.用手去把触电者拉离电源B.观望C.迅速离开D.在保护好自身安全的情况下使触电者尽快脱离电源一、选择题安全用电常识--思考与练习2.我国一般工业用电和民用电为()。A.50Hz、380V/220V的交流电B.60Hz、380V/220V的交流电C.50Hz、36V的交流电D.50Hz、220V的交流电一、选择题安全用电常识--思考与练习3.在潮湿的环境中，只允许使用()。A.将12电V气的设手备提的灯B.36V的手提灯C.220V电压D.380V电压一、选择题安全用电常识--思考与练习4.与电网的零线相连接，这种保护形式称为()A.保护接地B.漏电保护C.保护接零D.过载保护一、选择题安全用电常识--思考与练习1.鸟儿两只脚在同一根高压线上不会触电。()2.站在地面上的人接触供电线路中的同一根电线不可能触电。()3.电击有危险，电伤没有危险。()4.只要电源电压小于36V就是安全电压，对人没有危害。()二、判断题安全用电常识--思考与练习1.人体触电有哪些种类和形式?2.安全电压的等级有哪些?3.防止触电的防护措施有哪些?4.什么是保护接地?什么是保护接零?两者的区别是什么?5.电气设备如何实现防雷击?防雷装置包括哪些元件?三、简答题安全用电常识--思考与练习6.口对口人工呼吸法在什么情况下使用?请简述其动作要领。7.胸外心脏按压法在什么情况下使用?请简述其动作要领。8.简述使用万用表测量220V交流电压的步骤。9.简述使用万用表测量电阻的步骤。三、简答题2认识直流电路任务1认识电路及电路的基本物理量任务2电阻元件和欧姆定律任务3电阻元件的串、并联电路任务4电容器任务5复杂电路计算认识直流电路通过本任务学习，了解电路以及电路的基本知识。认识电路及电路的基本物理量通过本任务学习，了解电容器的结构、特性以及充放电过程。电容器通过本任务学习，能初步了解电阻元件特性，运用欧姆定律解决简单电路计算。电阻元件和欧姆定律通过本任务学习，学会分析复杂电路。复杂电路计算——基尔霍夫定律通过本任务学习，了解串并联电路的工作原理与特性，学会简单的电路计算。电阻元件的串、并联电路0102030405认识直流电路--学习目标了解电路的基本组成，理解电路的三种工作状态；会应用参考方向解决电路中的实际问题；理解电阻及电阻元件，掌握欧姆定律；掌握电阻元件的串并联知识；认识电容器，理解电容器的充放电过程。知识目标能够识别电路图及电路图中的元件；能够分析直流电路中的电路参数；能够用电阻串并联知识解决实际问题。技能目标认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量1.电路将用电设备按一定的方式连接起来，形成的电流通路就是电路。电路由电源、负载、开关和导线四部分构成，其中开关和导线称为电路的中间环节，起着传输、分配和控制电能的作用。最简单的电路如手电筒电路，如图2-3所示，电源是干电池，负载是小灯泡，导线和开关是中间环节，将电池和小灯泡连接起来，形成一个简单的电流通路，实现照明功能。电路中的负载是消耗电能的设备或器件，其作用是将电能转化为其他形式的能。例如，手电筒里的小灯泡、电动机、扬声器等都是负载。一、电路及电路图图2-3手电筒及手电筒电路示意图认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量2.电路图用国家标准规定的电气元件的图形符号和文字符号来表示电路构成及连接情况的图称为电路图，如图2-4所示。表2-1是部分元件的图形符号。一、电路及电路图图2-4电路图表2-1部分元件的图形符号认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量3.电路的三种状态断一个电路因导线和开关的不同状态及连接，可处于3种不同的工作状态，分别是通路、路和短路，如图2-5所示。一、电路及电路图图2-5电路的三种状态(a)通路状态；(b)断路状态；(c)短路状态认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量3.电路的三种状态(1)通路。通路时电源与用电器接通，电路中有电流通过，电源向用电器输送电能，进行能量转换，又称为有载工作状态。(2)断路。断路也称开路，此时电路中没有电流通过，不发生能量转换，又称为空载状态。当电路中的开关处于断开状态时，开路属于正常状态；而当开关为闭合状态时，电路仍为开路状态，则属于电路故障，需要对电路进行检修。(3)短路。短路就是电源两端被电阻接近零的导体接通(即电路中的电流不经过用电器而直接流回电源。此时电路中的电流比正常通路时的电流大很多，如果没有保护措施，电源或负载会被烧坏，容易发生火灾。因此，电路不允许出现短路状态。通常用熔断器对短路故障进行保护，即当电路短路时，电路中的熔断器会熔断，切断故障电流，实现对电路的短路保护。一、电路及电路图认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量1.电流(1)电流的定义及公式。电荷的定向移动形成电流。在金属导体中电流的本质主要是自由电子的流动。电流的大小是指单位时间内通过某一导体横截面的电荷量，计算公式为：式中，i为电流，在国际单位制(Si)中，电流的单位是安培，简称安，用大写字母A表示；q为时间t内通过导体横截面的电荷量，单位是库仑，用大写字母C表示。当1s内通过导体横截面的电荷量为1C时，电流的大小为1A。电流常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA)等，它们之间的换算关系为：二、电路的基本物理量认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量1.电流电流的参考方向。通常规定正电荷运动的方向为电流的正方向，负电荷运动的方向为电流的负方向。由此可见，在金属导体内部，电流的方向和电子运动的方向相反。如图2-6所示。在电路分析中，往往很难事先判断出电流的实际方向，因此需要引入参考方向(正方向)的概念。其方法是:任意假设某一支路中的电流参考方向，电流的实际方向与假设的参考方向相同时用正值表示电流，电流的实际方向与假设的参考方向相反时用负值表示电流。参考方向在图中用实线箭头标注，实际方向用虚线箭头标注，如图2-7所示。二、电路的基本物理量图2-6电流的方向图2-7电流参考方向与实际方向的关系(a)i>0；(b)i<0认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量1.电流在实际应用中，还可以使用双下标表示电流方向。例如，iAB表示电流的参考方向是由A流向B。若选定参考方向由B流向A，则用iBA表示。两者相差一个负号，即iAB=-iBA。(1)电流既有大小又有方向。(2)电流的参考方向是任意选定的，不是实际方向。若计算得到的电流值为正值，说明电流的实际方向就是设定的参考方向；若计算得到的电流值为负值，说明电流的实际方向与设定的参考方向相反。(3)在电路分析时必须标出电流的参考方向。(4)电路图中若没有特别说明，标出的电流方向都是参考方向。二、电路的基本物理量认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量2.电位衡量电荷在电路中某点所具有能量大小的物理量称为电位。如同高层建筑的每一层楼都有一定的高度，电路中的每一点都有一定的电位。电位用大写字母V表示，并加注下标，表示不同点的电位值，如VΑ、VΒ分别表示电路中A、B两点的电位值。电位的单位为伏特，用字母V表示。在测量高层建筑的每一层楼的高度时，首先要确定一个基准面(即参考面)，才能得出每层楼的高度。衡量电路中电位的高低也一样，要先确定一个基准，这个基准称为参考点，规定参考点的电位为0V。原则上参考点可任意指定，但习惯上选择大地为参考点。在电子设备中经常以金属底板或外壳作为参考点。一个电路只能选择一个参考点。参考点确定之后，电路中任意一点的电位就有了确定的数值。二、电路的基本物理量认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量3.电压(1)电压的定义及公式。通常导体中电荷的运动是杂乱无章的，并不能产生电流。如果导体两端存在着电位差，电荷就会定向移动。我们把两点电位的电位差称为电压。电压是衡量电场力做功本领大小的物理量，用字母U表示。在电场力作用下，单位正电荷由A点移到B点时，电场力所做的功为W，该值就等于A、B两点间的电压。式中，UAB为A、B两点间的电压，V；W为电场力所做的功；Q为电荷量，C。二、电路的基本物理量认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量3.电压在国际单位制中，电压的单位是伏特，用字母V表示;功的单位为焦耳，用字母J表示。当电场力把1C的电荷从一点移动到另一点所做的功为1J时，两点间的电压为1V。电压的常用单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)，它们之间的换算关系为:二、电路的基本物理量认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量3.电压(2)电压的参考方向。电压也需要指定参考方向。习惯上规定电压的正方向为从高电位点指向低电位点，即电压降的方向。在分析电路时，可用实心箭头表示电压的参考方向。当电压的实际方向与参考方向一致时，电压为正(U>0);相反时，电压为负(U<0)，如图2-8所示。电压的参考方向也可用极性符号“+”“-”表示，“+”读作正极，“-”读作负极。电压参考方向是由正极指向负极。二、电路的基本物理量图2-8电压参考方向与实际方向的关系(a)U>0;(b)U<0认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量3.电压(2)电压的参考方向。电压也需要指定参考方向。在对电路进行分析和计算时，电压和电流参考方向的假定原则上是任意的，但为了计算方便，元件上的电压和电流常取一致的参考方向，称为关联参考方向，即电流从高电位流向低电位，如图2-9所示。通常情况下，知道了电路电压的实际方向也就知道了电路电流的实际方向，即电路中的电流方向是由高电位指向低电位。二、电路的基本物理量图2-9电流、电压关联参考方向认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量3.电压例2-1某一电路如图2-10所示，各段电路的电流、电压的参考方向均已标注在图中。经计算i1=4A，i2=-1A，i3=5A，这说明了什么问题?解:i1、i3为正值，说明电流的实际方向与参考方向一致。i2为负值，说明电流的实际方向与参考方向相反。二、电路的基本物理量图2-10例2-1电路图认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量4.电动势(1)电动势的基本概念。每个电源都有把其他形式的能转换为电能的本领，衡量这个本领的物理量称为电动势。电源电动势的大小是指在电源内部，非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功。非静电力就是将其他形式能量转换为电能的能力，如电池中的化学力、发电机中的电磁力等。电动势的计算公式为：电动势用符号E表示，单位和电压一样，也是伏特(V)。二、电路的基本物理量认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量4.电动势(2)电动势的参考方向。电动势的作用是把正电荷从低电位点移动到高电位点，则正电荷的电势能增加，所以规定电动势的实际方向由低电位指向高电位，即从电源的负极指向电源的正极。在电路中，电源的极性和电动势的数值一般是已知的，所以电动势的参考方向都取与实际方向相同的方向，即由电源的负极指向电源的正极。二、电路的基本物理量认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量4.电动势(3)电动势与端电压的关系。若忽略电源内阻，电源的端电压U与电源电动势E大小相等，方向相反，如图2-11所示。二、电路的基本物理量图2-11电源电动势及端电压认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量5.电功与电功率(1)电功。电功，简单地说就是电流所做的功，用符号W表示。在一段电路中，电流对导体所做的功与导体两端的电压U(V)和通过导体的电流i(A)及通电时间t(s)成正比，其计算公式为：电功的国际单位是焦耳，用字母J表示。在实际应用中，通常以千瓦时(kW·h)作为电功单位，俗称度，即表示1kW的负载通电1h，电流所做功为1kW·h，即1度。二、电路的基本物理量认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量5.电功与电功率(2)电功率。不同负载在相同时间内消耗的电能是不同的，即电流做功快慢是不一样的。衡量电流做功快慢的物理量是电功率，用符号P表示，其大小等于电流所做的功W与时间t的比值，即：电功率的国际单位为瓦特，简称瓦(W)，常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等，其换算关系为：二、电路的基本物理量认识直流电路--认识电路及电路的基本物理量5.电功与电功率例2-2汽车前照灯功率为60W，额定电压为12V。求额定电流i和每小时消耗的电能W。解:由式(2-7)可知i=P/U=60W/12V=5AW=Pt=60W×3600s=2.16×105J例2-3某电冰箱的工作电压为220V，测得其额定电流为0.5A，若每天工作12h，每个月(按30天计算)要耗电多少?若每度电费为0.5元，计算出电冰箱每月的电费。解:据题意得知U=220V，i=0.5A，t=12×30=360(h)由式(2-6)可知，消耗的电能为W=Uit=220×0.5×360×10-3=39.6(kW·h)即电冰箱每月耗电为39.6度。每度电费为0.5元，39.6×0.5=19.8(元)。二、电路的基本物理量认识直流电路--电阻元件和欧姆定律1.电阻的定义及单位金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的。自由电子在运动的过程中会不断地与金属中的离子发生碰撞，从而阻碍了其定向移动，导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R或r表示。在国际单位制中，电阻的单位为欧姆(Ω)，常用的电阻单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，它们的换算关系为:实验研究得出，电阻是物质本身的属性，是客观存在的，与电压和电流的大小无关。一、电阻认识直流电路--电阻元件和欧姆定律2.电阻定律在电路中，导线常被看作电阻为零的理想导体。但在实际电路中，导线电阻的存在是不容忽视的。实验证明，导体的电阻与制成导体的材料、导体的几何尺寸及温度有关。实验得出，在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比。这个实验规律称为电阻定律，公式为:式中，R为导体的电阻，Ω;ρ为与制成导体的材料有关的物理量，称为电阻率或电阻系数，Ω·m;l为导体的长度，m;S为导体的横截面积，m²。一、电阻认识直流电路--电阻元件和欧姆定律2.电阻定律通常各种材料的电阻率随着温度变化而变化，表2-3为20℃时一些材料的电阻率和部分金属材料的温度系数。一、电阻表2-320℃时一些材料的电阻率和部分金属材料的温度系数认识直流电路--电阻元件和欧姆定律导体电阻的大小与温度有关。通常情况下，纯金属的电阻随温度的升高而增大。例如，电灯泡的灯丝用钨制造，灯丝发光时温度约为2000℃，钨的电阻随温度升高而增大，温度每升高1℃，电阻约增大千分之五，所以，灯丝正常发光时的电阻要比常温下的电阻大很多。有的合金(如康铜和锰铜)的电阻与温度变化的关系不大，因此该材料适宜制造标准电阻器。而碳材料的电阻或半导体材料的电阻会随温度的升高而减小。一、电阻认识直流电路--电阻元件和欧姆定律电阻元件是在电路中用于限制电流通过的元件，是电路中的常用负载之一。电阻元件又称电阻器，简称电阻。阻值不能改变的电阻元件称为固定电阻器，阻值可以改变的电阻元件称为电位器或可变电阻器。电阻器根据其材质、用途及阻值是否可调分为多种类型，常用电阻器如图2-12所示。二、电阻元件认识直流电路--电阻元件和欧姆定律二、电阻元件图2-12常用电阻器(a)碳膜电阻器;(b)金属膜电阻器;(c)金属氧化膜电阻器;(d)音量电位器;(e)精密电位器;(f)压敏电位器;(g)线绕电阻器;(h)水泥电阻器;(i)贴片电阻器;(j)热敏电阻器;(k)气敏电阻器;(l)湿敏电阻器认识直流电路--电阻元件和欧姆定律(1)电阻器的主要参数。电阻器的主要参数有标称阻值、允许误差和额定功率。①标称阻值是标注在电阻器上的电阻值。②允许误差是指电阻器的实际阻值与标称阻值的差值除以标称阻值的百分比。普通电阻器的允许误差通常有±5%、±10%、±20%等级别。电阻器的允许误差越小，精度越高。③额定功率是指电阻器在产品标准规定的气压和温度下，长期连续工作在直流或交流电路中所允许消耗的最大功率。额定功率较大的电阻器，一般将额定功率直接印在电阻器上。额定功率较小的电阻器，可以从它的几何尺寸和表面积上看出额定功率。二、电阻元件认识直流电路--电阻元件和欧姆定律(2)电阻器的标注方法。一般采用三种方法标注电阻器。①直标法。把电阻值、电功率和误差直接标注在电阻器上，如图2-13所示，电阻的标称阻值为3.3kΩ，允许误差为±5%，额定功率为2W。二、电阻元件图2-13电阻器的直标法认识直流电路--电阻元件和欧姆定律(2)电阻器的标注方法。一般采用三种方法标注电阻器。②文字符号法。用数字、文字符号，或者两者的结合标注电阻器的阻值，如图2-14(a)所示。例如，3R3表示3.3Ω，3K3表示3.3kΩ。有的用3位或4位数字表示，这种表示方法其中最后一位表示的都是电阻值的倍率，其余数字位表示电阻值的有效数字。例如，363表示36×10³Ω，1505表示150×105Ω二、电阻元件图2-13电阻器的直标法认识直流电路--电阻元件和欧姆定律(2)电阻器的标注方法。一般采用三种方法标注电阻器。③色标法。在电阻器上用4条或5条不同颜色的色环表示电阻值的标注方法称为色标法，如图2-14(b)所示。二、电阻元件图2-14不同标注方法的电阻器(a)文字符号标注;(b)色环标注认识直流电路--电阻元件和欧姆定律(2)电阻器的标注方法。一般采用三种方法标注电阻器。以四色环电阻为例说明色标法的标识。四色环电阻的前两个色环表示有效数字，第三个色环表示倍率，最后一个色环表示允许误差，如图2-15所示。二、电阻元件图2-15四环电阻器的色标法识读认识直流电路--电阻元件和欧姆定律(2)电阻器的标注方法。一般采用三种方法标注电阻器。五色环电阻的标识是前三个色环表示有效数字，第四个色环表示倍率，最后一个色环表示允许误差，如图2-16所示。二、电阻元件图2-16五色环电阻器的色标法识读认识直流电路--电阻元件和欧姆定律1.部分电路欧姆定律如图2-17所示，在不含电源的电路中，经实验得出电路中的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比，用公式表示为I=U/R。这就是部分电路欧姆定律。三、欧姆定律图2-17部分电路欧姆定律认识直流电路--电阻元件和欧姆定律1.部分电路欧姆定律欧姆定律是电学中的一个基本定律，其表明电路中电流、电压和电阻三者之间的基本关系:在同一电路中，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。其公式为：式中，I为流过电阻器的电流，A;U为电阻器两端的电压，V;R为电阻器的电阻大小，Ω。三、欧姆定律认识直流电路--电阻元件和欧姆定律2.全电路欧姆定律如图2-18所示，在含有电源的电路中，闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比，I=E/(r+R)。这称为全电路欧姆定律，又称闭合电路欧姆定律。该定律考虑到了电源的内阻r对电路中电流的影响。三、欧姆定律图2-18全电路欧姆定律认识直流电路--电阻元件和欧姆定律2.全电路欧姆定律全电路欧姆定律表述为:闭合电路的电流与电源的电动势成正比，与电路的电阻之和成反比。公式为:式中，I为电路中电流;E为电源电动势;R为电源以外的总电阻;r为电源内阻。全电路欧姆定律的变形公式还有:三、欧姆定律认识直流电路--电阻元件和欧姆定律2.全电路欧姆定律在含有电源的电路中，电源和其内阻称为内电路，内电路两端的电压为U内;电源和其内阻以外的部分称为外电路，外电路两端的电压为U外，又称为电源的端电压U，用公式表示为:式中，E为电源电动势;I为负载电流;r为电源的内阻。当I=0时，U=E。此时端电压U就是电源的开路电压。三、欧姆定律认识直流电路--电阻元件和欧姆定律3.电源的外特性在闭合电路中，电源端电压随负载电流变化的规律，称为电源的外特性。电源端电压U会随着电路上负载电阻R的改变而改变，即当负载增大时，由I=E/(R+r)可知电路中的电流会减小，则电源内部的压降减小，输送到外电路的电压，由U=E-Ir可知会增大。三、欧姆定律认识直流电路--电阻元件和欧姆定律实验证明，在电源电动势E及其内阻r保持不变时，负载R获得最大功率的条件是R=r，此时负载获得的最大功率为:四、负载获得最大功率的条件电源输出的最大功率为:认识直流电路--电阻元件的串、并联电路由两个或多个电阻一个接一个地连接，组成一个无分支电路，这样的电路称为电阻串联电路，如图2-21所示。一、串联电路图2-21电阻串联电路(a)电阻串联;(b)等效电路认识直流电路--电阻元件的串、并联电路电阻串联电路的特点如下:1.串联电路中的电流处处相等串联电路中的电流就像渠道中的水一样，由于没有分支，各处流量一样，公式为：2.等效电阻串联电路的等效电阻等于各分电阻之和，公式为：3.总电压串联电路的总电压等于各个分电阻的电压之和，公式为：一、串联电路认识直流电路--电阻元件的串、并联电路电阻串联电路的特点如下:4.串联电路的分压作用串联电路各个电阻的电压与电阻的阻值成正比，即阻值越大的电阻分配的电压越大。公式为：电压表通过用串联电阻分压的办法扩大量程。若两个电阻R1和R2串联，电阻上的分压公式为：5.功率分配串联电路中的电功率与电阻值成正比，即阻值越大的电阻消耗的功率越大，公式为：一、串联电路认识直流电路--电阻元件的串、并联电路由两个或多个电阻连接在两个公共点之间，组成一个个分支电路，这样的电路称为电阻并联电路，如图2-23所示。二、并联电路图2-23电阻并联电路(a)电阻并联;(b)等效电路认识直流电路--电阻元件的串、并联电路并联电路的特点如下:1.并联电阻两端的电压都相等电阻两端分别并接在一起，因此并联电阻两端的电压都相等，公式为：2.等效电阻并联电路的等效电阻(即总电阻)的倒数等于各并联电阻的倒数之和，公式为：并联电路的等效电阻R小于电路中的任意一个电阻。若电路中只有两个电阻R1、R2并联，则等效电阻的公式简化为：若R1=R2=r，则等效电阻为R=1/2r。若n个阻值为r的电阻相并联，则等效电阻为R=r/n。二、并联电路认识直流电路--电阻元件的串、并联电路3.总电流并联电路中的总电流等于各个电阻的电流之和，公式为：4.并联电路的分流作用并联电路每并联一个电阻就有一定的电流分配到电阻上，这就是并联电路的分流作用。因为并联电阻的电压都相等，分流作用的公式为：由分流作用的公式得出，并联电路中流过电阻的电流与电阻的阻值成反比，即电阻阻值越大，流过该电阻的电流越小。电流表用并联电阻分流的办法来扩大量程。二、并联电路认识直流电路--电阻元件的串、并联电路5.并联电路的功率分配并联电路中电阻的功率分配公式为：并联电路中的电功率与电阻值成反比，即阻值越大的电阻消耗的功率越小。二、并联电路认识直流电路--电容器两个靠得很近的金属极板，中间隔有绝缘材料，就构成了一个电容器，如图2-24所示。两块金属极板中间的绝缘材料为电容器的介质，常见的介质有塑料、云母、玻璃、空气、纸、电解液等。一、电容器的结构图2-24电容器的结构认识直流电路--电容器电容器按其电容量是否可变，可分为固定电容器和可调电容器，它们在电路中的符号如表2-4所示。二、电容器的种类及符号表2-4电容器的分类及图形符号认识直流电路--电容器电容量在一定范围内可调的电容器称为可调电容器(半可变电容器、微调电容器)。常见的电容器有陶瓷电容器、云母电容器、涤纶电容器、纸介电容器、电解电容器、可调电容器，部分如图2-25所示。二、电容器的种类及符号图2-25常见电容器(a)纸介电容器;(b)电解电容器;(c)可调电容器认识直流电路--电容器如图2-26所示，给电容器加上电压，在电容器两极板上积累了数量相等的正负电荷，这样电容器就储存了一定量的电荷和电场能量。实验证明，两极板间的电压U增大或减小，极板上所带的电荷量Q也随之增加或减少，但Q与U的比值是一个恒量。不同的电容器，Q/U的值不同，用Q/U的值可衡量电容器储存电荷的能力。三、电容量图2-26电容器储存电荷认识直流电路--电容器将电容器所带电荷量与两极板间电压之比，称为电容器的电容量，简称电容，用字母C表示，公式为：电容的国际单位是法拉，简称法，用字母F表示。常用的单位还有微法(μF)或皮法(pF)，它们之间的换算关系为：电容是电容器的固有属性，反映了电容器储存电荷能力的大小，它只与电容器本身的性质有关，与外加电压的大小、电容器带电荷多少等外部条件无关。经计算得出电容器的电容与电容器的极板正对面积S及极板间电介质的介电常数ε成正比，与两极板间的距离d成反比，公式为：三、电容量认识直流电路--电容器式中，S、d、C的单位分别是m2、m、F，介电常数ε的单位是F/m。真空的介电常数ε0≈8.86×10-12F/m，某种介质与ε0之比，称为该介质的相对介电常数，用εr表示。电容用介质的相对介电常数表示大小，公式为：介电常数较大的物质用作电容器的电介质可显著增大电容，而且能做成很小的极板间隔，因而应用很广，如瓷片电容、玻璃釉电容、云母电容、纸介电容等。常见的绝缘介质的相对介电常数如表2-5所示。三、电容量表2-5绝缘介质的相对介电常数认识直流电路--电容器1.电容器的参数电容器的主要参数有额定电压、标称容量和允许偏差等。(1)额定电压。电容器的额定电压也称耐压，是指在规定的温度范围内，可以连续加在电容器上而不会损坏电容器的最大电压。在电容器的外壳上通常标注额定电压，如图2-27所示。使用时加到电容器上的电压不能超过额定电压，否则电容器会损坏，不能继续使用。常用电容器的额定电压有16V、25V、32V、50V、220V等。四、电容器的参数及参数标注方法认识直流电路--电容器(2)标称容量。电容器的标称容量是指在电容器上标注的电容量的值，如图2-27所示。(3)允许偏差。允许偏差是指国家规定的电容器的误差范围。普通电容器的允许偏差有±5%、±10%、±20%等。四、电容器的参数及参数标注方法图2-27电容器的参数认识直流电路--电容器2.电容器的参数标注方法电容器的参数通常有以下几种标注方法，如图2-28所示。(1)直标法。直标法是在电容器的外壳上直接标出标称容量等主要参数和技术指标的一种标注方法。电容器的外壳上标注着“400V68μF”，表示该电容的电容量为68μF，额定电压为400V。(2)数字标注法(一般单位为pF)。数字标注法一般是用三位数字表示电容器的容量，其中前两位数字为有效值数字，第三位数字为倍乘数(即表示有效数字后0的个数)。例如，104表示10×104pF=0.1μF，224表示22×104pF=0.22μF。四、电容器的参数及参数标注方法认识直流电路--电容器2.电容器的参数标注方法四、电容器的参数及参数标注方法图2-28电容器参数的不同标注方法认识直流电路--电容器2.电容器的参数标注方法(3)字母与数字混合标注法。字母与数字混合标注法是用数字和字母相结合表示电容器容量大小的标注方法。数字表示有效数值，字母表示电容量的单位。字母m表示毫法(10-3F)，μ表示微法(10-6F)，n表示纳法(10-9F)，p表示皮法(10-12F)。10μ表示标称容量为10μF。10n表示标称容量为10nF=10000pF。10p表示标称容量为10pF。字母有时也表示小数点，如3μ3表示标称容量为3.3μF，2p2表示标称容量为2.2pF。四、电容器的参数及参数标注方法认识直流电路--电容器1.电容器的充电过程使电容器两个极板带上电荷的过程，称为电容器的充电。充电过程中，随着电容器两极板上所带电荷量的增加，电容器两端电压逐渐增大，充电电流逐渐减小。当充电结束时，电流为零，电容器两端电压为电源电动势E。如图2-29所示，将开关S置于1，开关闭合的瞬间，电容器的极板和电源之间存在较大的电压，这时电容器的上极板带正电，下极板带等量的负电。灯HL突然变亮，然后慢慢变暗，最后完全不亮;电流表的指针偏转角度由大到小逐渐变化为零;电压表的指针偏转角度从零逐渐变大，到充电结束后，电压表的示数为电源电动势E。五、电容器的充放电及质量判别图2-29电容器的充放电电路认识直流电路--电容器2.电容器的放电过程使充电后的电容器失去电荷(释放电荷和电能)的过程，称为电容器的放电。放电过程中，随着电容器极板上电量的减少，电容器两端电压逐渐减小，放电电流也逐渐减小直至为零，此时放电过程结束，电容器两端电压为零。如图2-29所示，当开关S置于2的瞬间，电容器开始放电。此时，灯HL突然变亮，然后慢慢变暗，最后完全不亮;电流表的指针偏转角度由大到小，最后为零;电压表的示数由E变小直至为零。电路中，当电容器两端电压增加时，电容器从电源吸收能量并储存起来;当电容器两端电压降低时，电容器便把它原来所储存的能量释放出来。即电容器本身只与电源进行能量交换，并不损耗能量，因此电容器是一种储能元件。实际的电容器由于介质漏电及其他原因，也要消耗一些能量，使电容器发热，这种能量消耗称为电容器的损耗。五、电容器的充放电及质量判别认识直流电路--电容器3.电容器质量的判别电容器质量的好坏可通过用万用表的电阻挡测量判别(此方法适用于电容量在1μF以上的电容器)。将万用表的转换开关置于电阻挡，量程选择R×1k或R×100。测量时，将万用表两表笔分别触碰电容器的两个引脚，会看到万用表指针先向右摆动，然后慢慢向左摆至∞附近。然后将万用表的两个表笔交换再测试一遍，看到表针依然是先向右摆动，然后向左摆动至∞附近，只是两次摆动的幅度略有不同。这样的测量结果说明电容器质量是好的，具有充放电功能。五、电容器的充放电及质量判别认识直流电路--电容器3.电容器质量的判别如有以下现象，说明电容器质量有问题。(1)万用表指针向右偏转，但不能返回到∞附近，说明电容器的漏电电阻较大，充放电功能变差。(2)万用表指针向右偏转至0后不能返回，说明电容器内部短路，不能继续使用。(3)万用表指针根本不偏转，说明电容器内部断路，不能继续使用。五、电容器的充放电及质量判别认识直流电路--基尔霍夫定律1.支路支路是由一个或几个元件串联构成的无分支电路,简单地说就是电路中的独立分支。如图2-31所示,AaB、AbB、AdcB都是支路,而Ad不是支路(它是支路的一部分)。支路AaB、AdcB中含有电源,称为含源支路;支路AbB中没有电源,称为无源支路。一、复杂电路的基本概念认识直流电路--基尔霍夫定律2.节点三条及三条以上支路的连接点称为节点。如图电路中有n个节点,则该电路有n-1个独立节点。2-32所示,B点和E点都是节点。如果电路中有n个节点,则该电路有n-1个独立节点。一、复杂电路的基本概念图2-31典型复杂电路认识直流电路--基尔霍夫定律3.回路电路中任意一个闭合路径称为回路。如图2-32所示，ABEFA、BCDEB、ABCDEFA都是回路。只有一个回路的电路称为单回路电路。4.网孔在内部不含有任何支路的回路称为网孔。如图2-32所示,回路1(ABEFA)和回路2(BCDEB)都是网孔,而回路ABCDEFA则不是网孔(因为包含支路BE)。一、复杂电路的基本概念图2-32典型复杂电路各部分的名称认识直流电路--基尔霍夫定律1.基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律简称各个支路中电流之间的关系。KCL,又称节点电流定律,它反映了电路中与同一节点相连的各个支路中电流之间的关系。KCL内容为:在任意时刻,对电路中任意节点分析,流入该节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和,公式为：在任意时刻,通过电路中任意节点的电流代数和恒等于零,这是KCL方程的另一种表达形式,公式为：式中,流入节点的电流为正,流出节点的电流为负。二、基尔霍夫定律认识直流电路--基尔霍夫定律2.基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律简称KVL,是确定一个回路中各段电压之间关系的定律。KVL的内容为:在任意回路中,从任意一点以顺时针或逆时针方向沿回路绕行一周,则所有支路或元件电压的代数和恒等于零,公式为：式(2-32)称为电压回路方程(KVL方程)。二、基尔霍夫定律认识直流电路--基尔霍夫定律2.基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律的另一种数学表达形式为