电路电子教案设计

课程目标：1、能正确理解电路的定义及组成2、熟练掌握电路的基本物理量重点：电路的基本物理量难点：电路的基本物理量组织教学：导入新课：预研究电路的分析、计算，首先应该掌握组成及电量。新课：§1—1电路的组成及基本物理量构成：组成部分：电路概念：作用电路的基本物理量：（以表格形式总结四个电量有关知识）电流电压电动势电功率符号I（i）V（u）E（e）P（p）单位（SI）AmAµA安培Kvvmv伏特同（u）伏特Wkwmwµw瓦特定义式略略略P=UIP=EI电压、电流的实际方向与参考方向：能量和功率关系：w=pt1度＝1kw×h=1千瓦时判定元件是电源还是负载：小结：掌握基本物理量的表示符号、单位、功率的计算式，度的概念，元件是电源还是负载。布置作业：P161－1、1－2附：1、电路组成、作用？2、基本物理量的表达符号、单位？课程目标：1、能正确理解欧姆定律2、熟练掌握线性电阻及非线性电阻重点：1、一段电路欧姆定律2、全电路欧姆定律难点：全电路欧姆定律组织教学：复习题问：1、什么是电路？2、电路的功能和作用有哪两类？3、电路的基本物理量有哪些？导入新课：新课：§1—2欧姆定律、线性电阻、非线性电阻一、一般电路的欧姆定律1、若U与I正方向一致，则欧姆定律表示为：U=IR2、若U与I方向相反，则欧姆定律表示为：U=－IR3、电阻的单位及其换算关系：国际单位Ω，大电阻KΩ，MΩ1KΩ＝103Ω，1MΩ＝106Ω4、电导：电阻的倒数称为电导，单位为S（西门子）二、全电路的欧姆定律I=E/（RC+RO）表示意义：电路中流过的电流，其大小与电动势成正比，而电路的全部电阻成反比。三、线性电阻、非线性电阻1、伏安特性：在温度一定的条件下，把加在电阻两端的电压与通过电阻的电流之间的关系称伏安特性。线性电阻伏安特性二极管正向伏安特性2、线性电阻：在一定温度下其阻值是常数，这种电阻称为线性电阻。3、非线性电阻：电阻值随电压和电流的变化而变化，其电压和电流的比值不是常数。小结：掌握一般电路的欧姆定律及全电路的欧姆定律、伏安特性、线性电阻及非线性电阻。布置作业：P171.4P171.5课程目标：1、能正确理解电路的连接的意义2、熟练掌握串联及并联电路的特点重点：电路的连接难点：串联及并联电路的特点组织教学：复习题问;1、什么是一般电路？2、全电路的欧姆定律是什么？3、什么是线性电阻？导入新课：由于工作的需要，将许多电路按不同方式连接起来，组成一个电路网络。新课：§1.3电路的连接一、电路的串联1、定义：由若干个电阻顺序地连接成一条无分支的电路称为电路串联。2、电子元件串联特点：（1）流过串联各元件的电流相等即I1=I2=I3;（2）等效电阻R=R1+R2+R3;（3）总电压U=U1+U2+U3;（4）总功率P=P1+P2+P3。（5）电阻串联具有分压作业U1=R1U/RU2=R2U/RU3=R3U/R例1．1现有一表头，满刻度电流IQ=50uA，表头电阻RG=3K,若要改装成量程为10V的电压表，如图1—10所示，试问应串联一个多大的电阻？解：当表满刻度时，端电压UG=50×10-6×3×103=0.15V设量程扩大到10V时所需串联电阻为R，则UR=10-0.15=9.85VR=URRG/UG=9.85×3×103/0.15=197K所以：应串联R=197K的电阻能将表头改装成量程为10V的电压表。二、电阻的并联1、并联定义——将几个电阻元件都接在两个共同端点之间的连接方式称之为并联。2、并联电路的基本特点：（1）并联电路受同一电压即：U=U1=U2=U3;（2）总电流：I=I1+I2+I3;（3）总电阻：R=R1∥R2∥R3;（4）总功率：P=P1+P2+P3:（5）分流作用：I1=RI/R1I2=RI/R2I3=RI/R3例1．2有三盏电灯接在110V电源上，其额定值分别为110V、100W，110V、60W，110V、40W，求总功率P，总电流I以及通过各灯泡的电流及等效电阻。解：（1）因为：各灯泡正常发光，所以：总功率：P=P1+P2+P3＝100+60+40＝200W。（2）总电流与各灯泡电流为:I=P/U=200/110≈1.82AI1=P1/U1=100/110≈0.909AI2=P2/U2=60/110≈0.545AI3=P3/U3=40/110≈0.364A（3）等效电阻为：R=U/I=110/1.82≈60.4小结：串联及并联电路的特点布置作业：P181.14P1819课程目标：1、能正确理解电气设备额定值的意义2、正确理解电路的几种状态的真正含义重点：电路的几种状态的真正含义难点：电路的几种状态的真正含义组织教学：复习题问：1、电子元件串联特点是什么？2、电子元件并联特点是什么？导入新课：新课：§1.4电气设备的额定值一、额定值1、额定电流（IN）:电气设备长时间运行以致稳定温度达到最高允许温度时的电流称为额定电流。2、额定电压（UN）:为了限制电气设备的电流，并考虑绝缘材料的绝缘性能等因素，允许加在电气设备上的电压值称为额定电压。3、额定功率（PN）:在直流电路中，额定电压与额定电流的成积就是额定功率，即：PN=UN×IN。二、电路的几种状态1、通路（有载工作状态）：满载工作状态轻载工作状态过载工作状态当S闭合为闭合回路。（1）满载工作状态：当电气设备的电流等于额定电流时称为满载工作状态；（2）轻载工作状态：当电气设备的电流小于额定电流时称为轻载工作状态；（3）过载工作状态：当电气设备的电流大于额定电流时称为过载工作状态。2、断路（1）断路定义：电源与负载没有构成闭合回路。（2）断路状态的特征：a、R=∞,I=0；b、电源内阻消耗功率：PE；c、负载消耗功率：PL＝0；d、路端电压：U0=E。3、短路（1）短路定义——电源未经负载而直接由导线接通成闭合电路。（2）短路状态的特征：a、R=0,U=0；b、IS=E/R0（短路电流）；c、PC＝0；d、PE=IS2R0（电源内阻消耗功率）。小结：1、电气设备额定值2、电路的几种状态布置作业：课程目标：1、能正确理解电压源及电流源的定义2、熟练掌握电压源及电流源之间的等效变换重点：电压源及电流源之间的等效变换难点：电压源及电流源之间的等效变换组织教学：复习提问：1、电子元件串联特证：2、并联电阻元件特征：3、电路有哪几种工作状态？导入新课：新课：§1—5电源等效变换一、电压源1、电压源——具有不变的电动势和较低内阻的电源称为电压源。2、理想电压源或恒压源——具有不变的电动势且内阻为零的电源称为理想电压源或恒压源。二、电流源1、电流源2、理想电流源——电流大小与端电压无关。3、电路图及伏安特性4、实际的电流源与负载连接（1）空载：I=0、Ii=Is、U=IsRi（2）短路：I=Is、Ii=0、U=0（3）负载：U=IsRi＝IRLIs=Ii+I即：I=Is-U/Ri三、电压源与电流源的等效变换1、两种模型等效变换对比：电压源模型电流源模型U=E=IR0U=IsRi-IRiI=（E-U）/R0I=Is-U/Ri2、由以上比较可知：当Ri=R0E=IsRi或Is=E/Ri时电压源与电流源可以进行互换。3、两者互换得出结论：（1）电压源与电流源的等效互换，只能对外电路等效，对内电路则不等效。（2）把电压源变换为电流源时，电流源中的Is等于电压源输出端短路电流Is1，Is方向与电压源对外电路输出电流方向相同，电流源中并联电阻Ri与电压源内阻R0相等。（3）把电流源变换为电压源时，电压源中的电动势E等于电流源输出端断路时的端电压，E的方向与电流源对外输出电流的方向相同，电压源中的内阻R0与电流源的并联电阻Ri相等。（4）理想电压源与理想电流源之间不能进行等效变换。例1．3已知两个电压源E1=24V，R01=4Ω，E2=30V，R02=6Ω，将它们同极性相并联，试求其等效电压源的电动势和内阻R0。解：如图1—22所示（1）先将两个电压源分别等效为电流源。IS1=E1/R01=24/4=6AIS2=E2/R02=30/6=5A（2）将两个电流源合并为一个等效电流源。IS=IS1+IS2=6+5=11AR0=R01R02/（R01+R02）=2.4Ω（3）将这个等效电流源变换成等效电压源，E=ISR0=2.4×11=26.4VR0=2.4Ω小结：1、电压源及电流源的定义2、电压源及电流源之间的等效变换布置作业：课程目标：1、能正确理解基尔霍夫定律2、熟练掌握基尔霍夫定律的应用重点：基尔霍夫定律的应用难点：基尔霍夫定律的应用组织教学：复习提问：1、什么是电压源与电流源？2、电压源与电流源进行等效变换时的几条结论导入新课：首先复习一下几个简单定义简单电路——凡是用欧姆定律和电阻串、并联公式就能求解的电路简称为简单电路。2、支路——电路中每一段不分支的电路简称为支路。3、节点——电路中三条或三条以上支路相交的点称为节点。4、回路——电路中任何一闭合路径称为回路。新课：§1.6基尔霍夫定律及其应用一、基尔霍夫电流定律（KCL）——在电路中，任何时刻对于任一节点而言，流入节点电流之和等于流出节点电流之和。∑Ii=∑I0二、基尔霍夫电压定律（KVL）——沿任一回路绕行一周，回路中所有电动势的代数和等于所有电阻电压降的代数和，即∑E=∑IR注：应用KVL时，先假定绕行方向，当电动势的方向与绕行方向相同时，则此电动势取正号，反之取负号；当电阻上的电流方向与回路绕行方向一致时，取此电阻上的电压降为正，反之取负号。三、基尔霍夫定律的应用——支路电流法1、支路电流法——以支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出与支路电流数目相等的独立方程式，再联立求解。2、应用支路电流法解题的方法布骤：（1）首先标定各待求支路的电流参考正方向及回路绕行方向。（2）应用基尔霍夫电流定律列出（n-1）个节点方程式。（3）应用基尔霍夫电压定律列出｛m-（n-1）｝个独立回路电压方程式。（4）由独立方程组求解各支路电流。例1．4课堂讲小结：1、基尔霍夫电压定律2、基尔霍夫电流定律；3、基尔霍夫定律的应用——支路电流法。布置作业：P191.16课程目标：1、能正确理解电位的定义2、熟练掌握电位计算的方法和步骤重点：电位计算的方法和步骤难点：电位计算的方法和步骤组织教学：复习提问：1、基尔霍夫电流定律（KCL）；2、基尔霍夫电压定律（KVL）。导入新课：新课：§1.7电路中电位的计算1、零电位点——在电路中要求某点电位值所选择的参考点叫零电位点。2、接地——把电路的某一点与大地链接称为接地。3、接地用符号“⊥”。4、计算电位的方法与步聚（1）选择参考点；（2）标出电源和负载的极性；（3）求某点的电位时，选定一条从这点到零电位的路径，从这点出发沿此路径“走”到零电位点，无论一路径经过的是电源还是负载，只要是从正极还是负极，就取该电压降为正，反之取负值，然后求代数和。例1.5课堂讲小结：1、电位的定义2、电位计算的方法和步骤布置作业：P171.9P191.17课程目标：能正确理解戴维南定律的意义重点：戴维南定律的应用难点：戴维南定律的应用组织教学：复习提问：1、什么是零电位点？2、计算某点电位的方法导入新课：新课：§1.8戴维南定律戴维南定律——任何一个有源两端线性网络都可以用一个等效的电压源来代替，这个等效电压源的电动势E就是有源两端网络开路电压U0，它的内阻R0等于从有源两端网络看进去的电阻。例1.6课堂讲小结：戴维南定律的应用布置作业：P191.18课程目标：1、能正确理解正弦交流电的基本概念2、熟练掌握交流电的产生及表征交流电的基本物理量。重点：交流电的产生及表征交流电的基本物理量。难点：交流电的产生及表征交流电的基本物理量。组织教学：复习提问：什么是戴维南定律导入新课：新课：§2—1正弦交流电路的基本概念2.1.1交流电的产生1、交流电是如何产生的？——由交流发电机产生的。2、某点的磁感应强度：（特斯拉）1T＝1WB/M2B=BmSinαα——气隙中某点和轴线构成的平面与中性面的夹角。3、感应电动势：e=BlVe——绕组中的感应电动势（V）；B——磁感应强度（T，1T＝1WB/M2）；L——绕组的有效长度（m）；V——绕组切割磁力线的速度m/s。4、假设计时开始时，绕组所在位置与中性面的夹角为，经t秒后，它们之间的夹角度为α＝wt+ф0B=Bmsinα==Bmsin（wt+ф0）e=BLV=Bmsin（wt+ф0）LV式中：Em=Bmlv为感应电动势最大值。2.1.2表示正弦交流电特征的物理量1、周期、频率、角频率（1）周期——正弦交流电变化一周所需的时间叫周期，用T表示，单位s（秒）；（2）频率——1秒钟内交流电变化的周数，称为交流电的频率用（f）表示，单位赫（Hz）（3）角频率——每秒钟经过的电角度叫角频率，用ω表示ω＝2π/T＝2πf2、瞬时值、最大值、有效值（1）瞬时值——交流电在变化过程中，每一时刻的值都不同，该值称为瞬时值；e=Emsin（wt+ф0）（2）最大值——正弦交流电波形图上的最大幅值就是交流电的最大值。表示在一周内，数值最大的瞬时值，规定加脚标m,如Im、Em、Um等。（3）有效值——正弦交流的瞬时值是随时间变化的，计量时用正弦交流电的有效值来表示，规定用大写字母表示E、I、U等。3、正弦交流电的相位和相位差（1）相位——在表达式e=EmSin（wt+ф0）中，电角度wt+ф0叫正弦交流电的相位。（2）初相——t=0时的相位叫初相。（3）相位差——两个同频率的正弦交流电的相位之差叫相位差。如：i1=Im1Sin（wt+ф1）i2=Im2Sin（wt+ф2）则i1与i2的相位差为：＝（wt+ф1）-（wt+ф2）＝ф1+ф2例2.1、例2.2课堂讲小结：1、正弦交流电的基本概念2、交流电的产生及表征交流电的基本物理量。布置作业：P482.1课程目标：1、能正确掌握同频率正弦量相加、相减的方法2、同时能正确的运用同频率正弦量加减的简便方法重点：同频率正弦量相加、相减的方法难点：同频率正弦量相加、相减的方法组织教学：复习提问：1、交流电是如何产生的？2、表示正弦交流电特征的物理量有那些？3、正弦交流电的相位及相位差如何表示？导入新课：新课：§2.2同频率正弦量的相加和相减2.2.1正弦量的旋转矢量表示法——在直角坐标系画一个旋转矢量，规定用该矢量的长度表示正弦交流电的最大值，该矢量与横轴的正方向的夹角表示正弦交流电的初相。例2.3课堂讲2.2.2同频率正弦量的加、减法。1、同频率正弦量的加、减的一般步骤。（1）在直角坐标系画出代表这些正弦量的旋转矢量；（2）分别求出这几个旋转矢量在横轴上的投影之和及在纵轴上的投影之和。（3）求和成矢量。（4）根据和成矢量写出计算结果。例2.4课堂讲2、正弦量加、减的简便方法——在画旋转矢量图时，可以略去直角坐标系及旋转角速度w，只要选其中一个正弦量为参考量，将其矢量图画在任意方向上，其它正弦量仅按它们和参考量的相关关系画出，便可直接按矢量计算法进行。例2.5例2.6课堂讲小结：同频率正弦量的加、减法布置作业：P492.2课程目标：1、能正确掌握纯电阻电路、纯电感电路及纯电容电路的特点2、能正确的运用电阻、电感及电容作不同连接时的电路特点重点：纯电阻电路、纯电感电路及纯电容电路的特点难点：电阻、电感及电容作不同连接时的电路特点组织教学：复习提问：1、同频率正弦量的加、减法的一般步骤是什么？2、正弦量加、减的简便方法是什么？导入新课：直流电流的大小与方向不随时间变化，而交流电流的大小与方向则随时间不断变化，因此交流电路中出现的现象与直流电路有些不同。新课：§2.3交流电路中的电阻、电容与电感2.3.1纯电阻电路1、电阻电路中的电流设交流电压U=UmSinwt,则R中电流瞬时值为i=U/R=Um/RSinwt=ImSinwt.电流最大值Im＝Um/R，电流有效值I=Um/21/2R=U/R。（a）——电路图（b）——矢量图2、电阻电路的功率，（1）瞬时功率——电阻在任一瞬时取用的功率称为瞬时功率。P=Ui=umimSin2wt（2）平均功率（有功功率）——电压、电流有效值的乘积，单位W（瓦）。或P=UmIm/2=UI=I2R例2.7课堂讲2.3.2纯电感电路1、电感电压Ul=wLImSin（wt+∏/2）电压最大值：Ulm=WLIm电压有效值：Ul=WLI2、电感的感抗XL=UL/I=WL=2∏fL3、电感电路的功率（1）瞬时功率PP=Ui=umSin（wt+∏/2）×ImSinwt=UmImCOSwt×Sinwt=1/2UmImSin2wt=UISin2wt;（2）平均功率（有功功率）P纯电感电路的平均功率为零；（3）无功功率QQ=ULI=I2XL例2.8课堂讲2.3.3纯电容电路设电容器C两端加的电压u=UmSinwt1电路中的电流（1）瞬时值i=dq/dt=cduc/dt=wcumcoswt=wcumsin（wt+∏/2）=Imsin（wt+∏/2）（2）最大值Im=wcum=Um/1/wc=Um/Xc（3）有效值I=wcu=U/1/wc=U/Xc2、容抗XC=1/wc=1/2∏fcXC——容抗单位3、功率（1）瞬时功率P=Ui=UmImCOSwt×Sinwt=1/2UmImSin2wt=UISin2wt（2）平均功率（3）无功功率Qc=UcI=I2Xc小结：1、纯电阻电路的瞬时功率及平均功率；2、纯电感电路的瞬时功率、平均功率及无功功率；3、纯电容电路的瞬时电流、容抗及功率。布置作业：P492.7课程目标：1、能正确掌握在电阻电感串联电路中电流电压瞬时值及电路矢量图2、能正确的运用电压，电阻及功率三角形。重点：电阻电感串联电路中电流电压瞬时值及电路矢量图难点：电阻电感串联电路中电流电压瞬时值及电路矢量图组织教学：复习提问：1、电阻电路中的电流及功率的表达式；2、纯电感电路及纯电容电路的电压及感抗，纯电容电路中的电流（瞬时值、最大值、有效值），容抗，功率（瞬时功率、平均功率、无功功率）。导入新课：直流电流的大小与方向不随时间变化，而交流电流的大小与方向则随时间不断变化，因此交流电路中出现的现象与直流电路有些不同。新课：2－4电阻电感的串联电路一、电压、电流瞬时值及电路矢量图在R、L串联电路中，设流过的电流i＝Isinωt，则电阻R上的电压瞬时值为结论：UR与UL的合成矢量U便是总电压U的矢量。二、电压有效值、电压三角形定义：电阻上电压矢量、电感上电压矢量与总电压的矢量，恰好组成一个三角形，此三角形叫做电压三角形。三、阻抗、阻抗三角形电阻、感抗、阻抗三者之间也符合一个直角三角形三边之间的关系如图所示，该三角形称阻抗三角形。四、功率、功率三角形1、有功功率P：在交流电路中，电阻消耗的功率叫有功功率。2、无功功率Q:电感或电容所消耗的功率称为无功功率。3、视在功率S：总电压U和电流I的乘积叫电路的视在功率。4、功率三角形：由S、P、Q组成的这个三角形叫功率三角形。例题2－92－10课堂讲。小结：1、电阻电感串联电路中电流电压瞬时值及电路矢量图2、电压，电阻及功率三角形布置作业：课程目标：能正确的分析电路及产生谐振的条件重点：产生谐振的条件难点：产生谐振的条件组织教学：复习提问：1、什么是有功功率？2、什么是阻抗三角形？导入新课：新课§2.5电阻、电感、电容串联电路及串联谐振一、电路分析1、RLC三种元件组成的串联电路：设流过的正弦电流i=21/2Isinwt则元件上对应的电压有效值为：U=IRU=IXLU=IXC总电压U=UR+UL+UC总电压有效值为：（UR1/2+（UL+UT）21/2）1/2=I（R2（X-X）2）1/2=IE由式中可看出E=（R2+（XL-XC）1/2）=（R2+X2）1/2为电阻阻抗：X=XC-XC为电阻阻抗:X=XC-XC为电路的电抗电路中总电压和电流的相位差为:=arctan（UL-UC）/UR=arctan（xL-xC/R）（1）当XL＞XC时,＞0总电压超前于电流,属感性电路;（2）当XL＜XC时,＜0总电压滞后于电流,属容性电路;（3）当XL=XC时,=0总电压和电流同相位,电路属阻性电路。这种现象称为谐振。二、串联谐振1、谐振条件和谐振频率（1）谐振条件：当当XL=XC时，产生谐振；（2）谐振频率：2∏f0L=1/2∏f0cf0=1/2∏LC1/22、串联谐振时的电路特点：（1）总电压和电流同相位,电路呈电阻性；（2）串联谐振时电路阻抗最小，电路中电流最大；E0=（R2+（XL-XC）2）1/2=RI0=U/E0=U/R（3）串联谐振时，电感两端电压，电容两端电压可以比总电压大许多倍。电感电压：UL=IXL=XL/RU=QU电容电压：UC=IXL=XC/RU=QUQ——电路的品质因数;Q=XL/R=XC/R=WL/R=1/W0CR小结：1、串联谐振条件和谐振频率；2、串联谐振时，电感、电容两端电压；3、电路分析。布置作业：P492.3P492.5课程目标：1、能正确的分析电路呈感性或容性的条件2、采用功率因数补偿的意义重点：分析电路呈感性或容性的条件难点：采用功率因数补偿的意义组织教学：复习提问：1、谐振条件和谐振频率；2、串联谐振时的电路特点。导入新课：由于功率因数是用电设备的一个重要技术指标。功率因数提高后可使变压器的容量得到充分利用，功率因数过低，会使供电设备的利用率降低，输电线路上的功率损失与电压损失增加。新课§2.6感性负载和电容器的并联电路——功率因数的补偿一、电路的功率因数1、纯电阻负载：cosф=1；2、纯电压负载：cosф=0；3、一般负载：cosф在0～1之间。例2.11、2.12课堂讲二、感性负载和电容器的并联电路Z1=（R2+XL2）1/2I1=U/Z1=U/（R2+XL2）1/2i1滞后于总电压u的电角φ1＝arccosR/Z1IC=U/XC总电压I=I1+ICIR=I1cosф1IL=I1sinф1由矢量图可求出总电流的有效值为：I=（IR2+（IL-IC）2）1/2电流与电压相位差：φ＝arctan（IL-IC）/IR（1）当IL＞IC时，呈感性；（2）当IL＜IC时，呈容性；（3）当IL＝IC时，呈电阻性（也称并联谐振）；例2.13课堂讲小结：1、感性负载和电容器的并联电路；2、一般负载功率因数在0～1之间。布置作业：课程目标：1、能正确认识三相交流电路的优点2、三相电动势产生的条件重点：三相交流电路的优点难点：三相电动势产生的条件组织教学：复习提问：1、提高功率因数的意义；2、感性负载和电容器的并联电路。导入新课：电能的产生、输送和分配，基本都采用三相交流电路新课§2.7三相交流电路一、三相交流电动势的产生三相电动势的瞬时值为：eA=EmsinwteB=Emsin（wt-120°）eC=Emsin（wt-240°）=Emsin（wt+120°）eA+eB+eC=0（任一瞬时，三相对称电动势之和为零）。二、三相电源的连接1、星形（Y）接法——若将电源的三个绕组末端X、Y、Z连在一点O，而将三个首端作为输出端，这种连接方式称为星形（Y）接法；（1）中点——在星形接法中，末端连接点称作中点；（2）中线——中点引出线称作中线（或零线）；（3）端线（相线、火线）——三绕组首端的引出线称作端线；（4）三相四线制——电源引出四根线的供电方式称作三相四线制；（5）相电压——在三相四线制中，端线与中线之间的电压UA、UB、UC称为相电压，规定U相的正方向是从端线指向中线。UA、UB、UC或U相表示有效值。（6）线电压——在三相四线制中，任一两根相线之间的电压UAB、UBC、UCA称作线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA或U线表示，规定正方向由脚标字母的先后顺序标明。UAB=UA-UBUBC=UB-UCUCA=UC-UA从矢量图的几何关系可求得线电压有效值为：UAB=2UAcos30°=31/2UAUBC=31/2UBUCA=31/2UC或U线＝31/2U相例2.14课堂讲2、三相电源的三角形（△）接法小结：1、三相电源的（Y）接法中线电压U线与相电压U相之间的关系及相量图；2、三相电源的角形接法中电动势的关系。布置作业：P502.10课程目标：1、能正确的区分单相负载及三相负载2、掌握三相负载的星形连接及三相对称负载的三角形连接重点：三相负载的星形连接及三相对称负载的三角形连接难点：三相负载的星形连接及三相对称负载的三角形连接组织教学：复习提问：1、三相电源的星形接法中线电压U线与相电压U相之间的关系及相量图。2、角形接法中电动势之间的关系。导入新课：新课§2.8三相负载的连接一、单项相负载和三相负载1、单相负载：工作时只需单相电源供电的用电器称为单相负载；2、三相对称负载：每相负载的电阻相等，电抗相等而且性质相同的三相对称负载称为三相对称负载，即：ZA=ZB=ZC，RA=RB=RC，XA=XB=XC。二、三相负载的星形连接1、三相不对称负载的星形连接已知三相负载Za=（Ra2+Xa2）1/2Zb=（Rb2+Xb2）1/2Zc=（Rc2+Xc2）1/2（1）每相负载中的电流有效值为Ia=Ua/Za=U相/Za=U线/31/2ZaIb=Ub/Zb=U相/Zb=U线/31/2ZbIc=Uc/Zc=U相/Zc=U线/31/2Zc（2）各相负载的电流和电压的相位差为：φa＝arccosRa/Zaφb＝arccosRb/Zbφc＝arccosRc/Zc（3）中线电流瞬时值:i0=ia+ib+ic；（4）中线电流的有效值：I0=Ia+Ib+Ic。例2.15课堂讲2、三相对称负载的星形接法（1）三相对称负载为：ZA=ZB=ZC=Zφa=φb=φc=arctanX/R（2）三相对称负载中性线电流为Ia＝Ib＝Ic＝U相/Z=U线/31/2ZI0=Ia+Ib+Ic＝0三、三相对称负载的三角形连接1、因为：各相负载对称，所以：各相电流也对称相电流Iab＝Ibc＝Ica＝U线/Z每相电压、电流的相位差为：φa=φb=φc=arctanR/X2、任一端线上的线电流，按基尔霍夫定律IA=Iab-IcaIB=Ibc-IabIc=Ica-Ibc从矢量图可知：I线=31/2I相四、三相电功率1、三相负载的功率＝三个单相负载的功率之和。P=Pa+Pb+Pc=UAIacosфa+UBIbcosфb+UCIccosфc2、三相对称负载的三相总功率：P=3U相I相cos3、三相对称负载的星形接法中I线=I相U线=31/2U相4、三相对称负载的三角形接法中U线=U相I线=31/2I相三相总功率还可以写成：P=31/2U线I线cosф相式中：U线——线电压I线——线电压Cosф相——每相负载的功率因数。小结：1、三相不对称负载的星形连接中每相负载电流的有效值；2、三相对称负载星形、三角形连接相电流及线电流。布置作业：P502.11课程目标：能正确掌握磁场的基本物理量及它们之间的关系。重点：磁感应强度、磁场强度难点：磁感应强度、磁场强度组织教学：复习提问：1、正弦交流电有效值与最大值的关系Im=21/2I2、对称负载，总功率为：P=3U相I相cosф相＝31/2U线I线cosф线导入新课：新课§3.1磁场的基本物理量一、磁通——指垂直于磁场的某一面积上所穿过的磁力线的数目。用表示，单位wb（韦）1Mx=10-8wbMx——麦克斯韦二、磁感应强度B磁感应强度（B）——是一个表示磁场中各点的磁场强弱和方向的物理量。B=φ/Aφ——磁通；A——截面积m2；B——磁感应强度T1GS=10-4T三、磁导率µ1、磁导率——表示物质的导磁性能，用µ表示单位H/m亨/米。磁道性能好——指的是这类材料被磁化后能产生很大的附加磁场。2、相对磁导率µ0＝4∏×10-7H/mµ0——真空磁导率。相对磁导率——某物质的磁导性µ与真空磁导率µ0的比值称作该物质的相对磁导率。用µr表示即µr＝µ/µ0。3.1.4磁场强度H1、通电环形线圈，半径为R各点的磁感应强度B。B=µNI/2∏R=µNI/L2、通电长直导线的距离为RA的点A磁感应强度B。B=µI/2∏RA3、磁场强度与磁感应强度之间的关系B=µH或H=B/µ小结：1、感应强度；2、磁场强度H与磁感应强度B之间的关系。布置作业：课程目标：1、能正确掌握磁化曲线和磁滞回线2、能正确的认识铁磁材料的磁性能重点：磁化曲线和磁滞回线难点：磁化曲线和磁滞回线组织教学：复习提问：1、感应强度；2、磁场强度H与磁感应强度B之间的关系。导入新课：新课§3.2铁磁材料的磁性能一、磁化曲线和磁滞回线1、磁化曲线——B与H的关系曲线，称为磁化曲线。2、磁滞回线——闭合回线abcdefa，称为磁滞回线。二、铁磁材料的磁性能1、高导磁性：2、磁饱和性：3、磁滞性：4、磁滞损耗三、铁磁材料1、软磁材料特点：矫顽磁力和剩磁都比较小且撤去外磁场后，磁性大部分消失。2、硬磁材料特点：矫顽磁力大，剩磁也大，磁滞回线较宽。小结：1、磁化曲线2、磁滞回线课程目标：1、能正确掌握磁路欧姆定律2、能正确的认识涡流的产生及优缺点重点：1、磁路欧姆定律2、涡流的产生及优缺点难点：磁路欧姆定律组织教学：复习提问：1、什么是磁化曲线？2、什么是磁滞回线？导入新课：新课§3.3磁路和磁路欧姆定律一、磁路――在电器设备中，为了增强磁场，常把线圈绕在铁心上，当线圈通电后产生很强的磁场，并且大部分磁通集中在铁心中形成闭合回路。这个闭合回路称为磁路。二、磁动势――线圈匝数和电流的乘积称为磁动势简称磁势。单位：A。三、磁路欧姆定律、磁阻1、磁路欧姆定律―――在磁路中，磁通φ与磁动势NI乘积成正比，与磁阻RM成反比。2、磁阻式中：l――磁路的长度（m）A――磁路的截面积(m²)μ――磁路材料的导磁率。3、均匀磁路和不均匀磁路四、涡流1、涡流：当线圈中通过变化的电流时，在铁心中穿过的磁通也是变化的。由于构成磁路的铁心是导体，于是在铁心中将产生感应电流，由于这种感应电流是一种自成闭合回路的环流，故称为涡流。2、涡流的危害：消耗电能，使电气设备效率降低，而且涡流损耗转变为热量，使设备温度升高，严重时将影响设备正常运行。3、涡流可利用之处：工业上利用涡流产生热量来熔化金属，日常生活中的电磁灶也是利用涡流的原理制成的，它给人们的生活带来很大的便利。小结：1、磁路欧姆定律2、磁路欧姆定律3、涡流的产生及优缺点布置作业：课程目标：1、能熟悉变压器的基本结构及工作原理2、变压器的阻抗变换作用3、变压器的额定值、损耗和效率重点：1、变压器的工作原理2、变压器的阻抗变换作用难点：1、变压器的工作原理2、变压器的阻抗变换作用组织教学：复习提问：1、什么是涡流？2、涡流带来的危害及可利用之处是什？么导入新课：新课§3.4变压器一、变压器的基本结构变压器由铁心、线圈、硅钢片组成。二、变压器的工作原理1、变压器的空载运行（1）空载电流I0——在外加正弦电压U1的作用下，线圈内有交变电流i0流过，这时原线圈内的电流称作变压器的空载电流。（2）原、副绕组中的感应电动势设主磁通ф＝фmsinwt则原线圈中的感应电动势e1=-Ndф/dt=-N1wфmcoswt=N1wфmsin（wt-∏/2）感应电动势最大值：E1m=N1wфm=2πfN1фm感应电动势有效值：E1=E1m/21/2=4.44fN1фm副线圈中感应电动势的有效值为：E2=4.44fN2фm/∴E1/E2=N1/N2（3）电压平衡方程、电压比原绕组一侧的电压平衡方程U1≈-e1U1≈E1=4.44fN1фm副线圈的端电压为U2＝-e2U2≈E2=4.44fN2фm∴U1/U2≈E1/E2=N1/N2=Ku当Ku>1，是降压变压器；Ku<1，是升压变压器。2、变压器的负载运行（1）磁势数学表示式为：i1N1+i2N2=i0N1（3—15）矢量式为：I1N1+I2N2=I0N1（3—16）（2）（3—15）简化为：I1N1+I2N2≈0或者：I1N1≈-I2N2（3—17）（3）只考虑量值I1N1≈I2N2I1/I2≈N1/N2=1/Ku=Ki（4）综上所述：U1/U2≈I2/I1或U1I1≈U2I2三、变压器的阻抗变换作用若在变压器副边接一电阻R，那么从原边两端来看，等效电阻R´=U1/I1=（N1U2/N2）/（N2U1/N1）=（N1/N2）2U2/I2∵U2/I2=R∴R´=（N1/N2）2R四、变压器的额定值、损耗和效率1、变压器的额定容量Se=U2eI2e（单位——VA或KVA）2、变压器损耗：△P=P1-P2=U1I1COSф1-U2I2COSф2△P——变压器损耗P1——输入有功功率P2——输出有功功率3、变压器的效率为：η＝P2/P1×100%小结:1、电压平衡方程、电压比；2、变压器的阻抗变换作用；3、变压器损耗。布置作业：P643.6P643.7课程目标：1、能熟悉掌握三相异步电动机的构造2．三相异步电动机的基本原理重点：三相异步电动机的基本原理难点：三相异步电动机的基本原理组织教学：复习提问：1、磁场在空间的分布情况，用什么来表示？2、铁磁材料的磁性能有哪几种？导入新课：新课：一、定子1、定子铁心：——是磁路的一部分，为了降低铁心损耗，采用0.5mm厚的硅钢片。2、机壳——包括端盖和机座作用：是只承定子铁心和固定整个电机。3、定子绕组——是电机定子的电路部分，应用铜绝缘线和铝绝缘线绕制而成的。二、转子1、转轴——用来固定转子铁心和传递功率，一般用中碳钢制成。2、转子铁心——属于磁路的一部分，用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。3、转子绕组：（1）鼠笼式转子：由安放在转子铁心槽内的裸导体和两端短路环连接而成的。（2）绕线式转子：三相对称绕组，嵌放在转子槽内。三、旋转磁场旋转磁场的产生——随着定子绕组中三相对称电流的不断变化，所产生的合成磁场也在空间不断地旋转。2、旋转磁场的转速n1=60f1/pn1——旋转磁场转速；f1——定子电流的频率。P——旋转磁场的磁极对数。四、三相异步电动机的工作原理1、异步电动机电磁转矩的产生必须具备下列条件：1）气隙中有旋转磁场；2）转子导体中有感应电流。2、异步电动机的旋转方向虽然和磁场的旋转方向一致，但其旋转n始终小于同步转速n1。3、空载：电动机不带负载的状态称为空载。五、转差率转差率s=(n1-n)/n1n1=60f1/pn=(1-s)n1=(1-s)60f1/p例4.1课堂讲小结:布置作业：课程目标：1、能熟悉掌握三相异步电动机的转子电路各量的分析2．三相异步电动机的电磁转矩重点：1、转子电动势、转子电抗、转子电流。2、三相异步电动机的机械特性。3、研究电动机的机械特性的目的4、鼠笼式电动机的起动难点：鼠笼式电动机的起动。组织教学：复习提问：1、三相异步电动机的构造；2、旋转磁场的转速n1=3、转差率s=导入课题新课§4.3异步电动机的电磁转矩与机械特性一、转子电路各量的分析1、转子电动势与转子电流频率1）转子电动势E2=4.44f2n2фk2f2——转子电流频率，f2＝p(n1-n)/60＝(n1-n)/n1×pn1/60＝sf1k2——转子绕组系数2）转子电流频率f2＝p(n1-n)/60＝(n1-n)/n1×pn1/60＝sf13）转子静止时感应电动势E20=4.44f1n2фk22、转子电抗——由转子漏磁通фδ2引起的。Xδ2=2∏ｆ2Lδ2=2∏Sｆ1Lδ2=SX20式中Lδ2——转子绕组漏电感；X20——转子静止时的电抗X20＝2∏ｆ1Lδ23、转子电流I2=E2/|Eδ2|=SE20/(R2²+(SX20)²)1/24、转子功率因数COSф2=R2/|Eδ2|=c二、三相异步电动机的电磁转矩1、电磁转矩T=CTфI2cosф2＝CTфE20SR2/(R2²+(SX20)²)1/2CT——异步电动机的转矩常数；与电动机的自身结构有关。ф——磁极平均磁通，在电源电压和频率一定时，其值为常量。ф≈U1/4.44f1N1∝U1E20=4.44f1N2фk2≈N2/N1U1K2∝U1∴T=CT´U1²SR2/(R2²+(SX20)²)1/2CT´为常量。2、转矩特性曲线T=CT´U1²SR2/(R2²+(SX20)²)1/2（1）在S很小时（如S=0~a²）,R2²>>(SX20)²则T∝S；（2）在S较大时（如S=0.2~1）,R2²<<(SX20)²则T∝1/S;（3）电磁转矩的最大值TmTm=CT´U1²/2X20（4）临界转差率SmSm＝R2/X20异步电动机的转矩曲线不同转子电阻时的转矩曲线三、三相异步电动机的机械特性1、电动机的机械特性——指电动机的转速和电动机的电磁转矩之间的关系。n=f(T)2、研究机械特性的目的：是为了分析电动机的运行性能。3、异步电动机机械特性曲线上的三个特征转矩：1）额定转矩TNTN=9550PN/nNPN——kwnN——r/minTN——Nm2）最大转矩TmλT=Tm/TNλT——电动机的过载能力3）起动转矩TstKst=Tst/TN小结：布置作业：课程目标：1、能熟悉掌握三相异步电动机的起动、调速和制动重点：三相异步电动机的起动、调速和制动难点：三相异步电动机的起动、调速和制动组织教学：复习提问：1、研究三相异步电动机的机械特性的目的是什么？2、电动机为什么要有一定的过载能力？导入新课：新课：§4.4三相异步电动机的起动、调速和制动一、三相异步电动机的起动起动——从异步电动机接入电源，转子开始转动到稳定运转的过程称为起动。1、鼠笼式电动机的起动：1）直接起动——就是利用闸刀开关将电动机直接接入电网使其在额定电压下起动。①优点：简单，设备少，投资小，起动时间短；②缺点：起动电流大，起动转矩小。2）降压起动a、降压起动目的：为了限制起动电流，但同时也限制了起动转矩；b、常用的降压起动方法有：①定子电路中串电抗器起动：在三相电动机定子绕组中串入一个三相电抗器。②Y´—△起动——只适用于正常运转时定子绕组作三角形连接的电动机。③自藕变压器起动例4.2课堂讲，采用互动的方式2、线绕式电动机的起动——是在转子电路中接入电阻来起动的。二、三相异步电动机的反转根据电动机的转动原理，如果旋转磁场反转，则转子的转向也随之改变。改变三相电源的顺序，就可以改变旋转磁场的方向。三、三相异步电动机的调速1、变频调速2、变极调速3、变转差率调速四、三相异步电动机的制动1、能耗制动——把电动机的旋转动能转变电能消耗在转子电阻上，称能耗制动。2、反接制动小结:布置作业：课程目标：1、了解刀开关的作业2、掌握熔断器的种类及作用3、按钮的种类及结构特点4、接触器及继电器、自动开关重点：1、熔断器的种类及作用2、接触器及继电器难点：1、熔断器的种类及作用2、接触器及继电器组织教学：复习提问：1、电动机铭牌上有哪些数据？2、单相电动机及三相异步电动机工作原理有什么异同？导入新课：新课：§5—1常用低压电器一、刀开关1、开启式负荷开关2、封闭式负荷开关3、组合开关二、熔断器1、磁插式熔断器2、螺旋式熔断器3、管式熔断器三、按钮1、作用：主要控制接触器和继电器，也可以作为电路中的电气联锁。2、分类：接触头的分合状况分为：常开按钮常闭按钮负荷按钮四、接触器1、作用：具有遥控功能，欠电压，失电压保护。2、分类：按触头通断能力分为：主辅触头辅助触头按通入电流类型分为：交流接触器直流接触器五、继电器1、热继电器2、时间继电器3、速度继电器六、行程开关1、作用：限制机械运动的位置，同时还能使机械实现自动停止、反向、变速或自动往复等运动。2、分类：按钮式旋转式：单轮旋转式双轮旋转式七、自动开关1、作用：欠压、失压、过载、短路保护的作用，既能自动控制，也能手动控制。2、结构小结：常用的低压电器布置作业：P1201、2、3、5课程目标：1、初步掌握单相控制电路2、了解点动控制电路3、重点掌握正反转电路4、正确地使用顺序控制电路及时间控制电路重点：1、正反转电路2、顺序控制电路及时间控制电路难点：1、正反转电路2、顺序控制电路及时间控制电路组织教学：复习提问：1、刀开关的作用及分类2、熔断器如何接在电路中，起哪些作用？导入新课：新课：§5—2三相异步电动机直接启动控制电路一、单向控制电路1、刀开关控制的单向控制电路2、接触器控制的单向控制电路二、点动控制△、按下按钮，电动机因通电而运转；松开按钮，电动机因断电停止。三、正反转控制电路1、顺序开关控制的正反转控制电路2、接触器控制的正反转控制电路四、顺序控制电路五、时间控制电路六、多地控制电路七、绘制、识读电气原理图的原则小结：1、单向控制电路2、点动控制电路3、正反转控制电路4、顺序控制电路5、时间控制电路6、多地控制电路7、绘制、识读电气原理图的原则布置作业：课程目标：1、了解降压启动控制2、掌握制动控制电路重点：1、Y—△联接降压起动2、电磁抱闸断电制动控制电路难点：Y—△联接降压起动组织教学：复习提问：1、什么是点动控制？2、什么是自锁？导入新课：新课：§5—3三相笼型异步电动机的降压启动和制动控制一、降压起动控制1、定子绕组串电阻降压起动2、Y—△联接降压起动二、制动控制电路1、机械制动控制2、反接制动控制电路小结：1、降压起动控制2、制动控制电路布置作业：课程目标：1、电力系统的基本知识2、工厂供电概述重点：1、电力网的基本概念2、工厂供电的基本要求难点：1、电力网的基本知识2、工厂供电的基本要求组织教学：复习提问：1、简述C620—1普通车床控制电路的工作原理。2、简述反接制动电路的工作原理。导入新课：新课：一、电力系统的基本知识。1、发电厂——是生产电能的工厂，它把非电形式的能量转换成电能，它是电力系统的核心。2、电力网——是联接发电厂和电能用户的中间环节，由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成。3、电力用户1）一级负荷；2）二级负荷；3）三级负荷；4）电力系统的运行特点。二、工厂供电概述1、工厂供电的意义和要求2、工厂供电系统的组成——由高低压两种配电线路、变电所和用电设备组成。小结：布置作业：课程目标：1、安全用电的意义2、安全用电措施3、保护接地和保护接零4、节约用电的主要途径重点：1、安全用电措施2、节约用电难点：1、安全用电措施2、节约用电组织教学：复习提问：1、工厂供电的基本要求有哪些？2、电力负荷分哪三级？导入新课：新课：一、安全用电1、安全用电的意义2、安全用电的措施3、保护接地和保护接零二、节约用电1、节约用电的意义2、节约用电的主要途径1）提高电动机的运行水平2）更新用电设备3）提高功率因数4)推广和应用新技术，降低产品耗定额小结：布置作业：课程目标：1、半导体的功能2、半导体的特性3、价电子与半导体的共价键结构4、本征半导体与掺杂半导体重点：1、半导体的特性2、本征半导体与掺杂半导体难点：1、半导体的特性2、本征半导体与掺杂半导体组织教学：复习提问：1、节约用电的意义。2、节约用电的主要途径有哪些？导入新课：新课：§7—1半导体的基本知识一、半导体的概念1、半导体2、分类：导体半导体绝缘体3、半导体的导电能力二、半导体的特性1、热敏度2、光敏度3、掺杂性三、价电子与半导体的共价键结构1、价电子2、半导体的共价键结构四、本征半导体1、本征半导体2、空穴五、掺杂半导体1、P型半导体2、N型半导体小结：半导体的概念半导体的特性价电子与半导体的共价键结构本征半导体掺杂半导体布置作业：课程目标：1、PN结的形成2、PN结的特性重点：PN结的特性难点：PN结的特性组织教学：复习提问：1、什么是半导体？2、半导体的特性导入新课：新课：§7—2PN结及其特性一、PN结的形成1、PN结形成最初阶段：载流子的扩散运动占优势2、PN结形成最后阶段：漂移动与扩散运动平衡二、PN结的特性PN结在正向电压作用下，电阻很小，PN结导通，在反向电压作用下，电阻很大，PN结截止，阻止电流通过。小结：1、PN结的形成2、PN结的特性布置作业：课程目标：1、掌握半导体二极管的结构2、重点掌握二极管的伏安特性及二极管的主要参数3、了解二极管的应用重点：二极管的伏安特性及二极管的主要参数难点：二极管的伏安特性及二极管的主要参数组织教学：复习提问：1、PN结是如何形成的？2、PN结有什么特性？导入新课：新课：§7—3半导体二极管一、二极管的结构1、点接触型2、面接触型二、二极管的伏安特性1、正向特性1）起始段2）导通段2、反向特性3、反向击穿特性三、机管的主要参数1、最大整流电流IFM2、最高反向工作电压UFM3、反向电流IR四、二极管的应用举例1、利用二极管的单向导电性，可组成整流、检波、钳位、限幅、开关等电路。2、稳压、变容、温度、补偿等。例7—1小结：布置作业：课程目标：1、掌握稳压二极管的结构原理及主要参数2、掌握光电二极管及发光二极管的原理重点：稳压二极管的结构原理及主要参数难点：稳压二极管的结构原理及主要参数组织教学：复习提问：二极管的伏安特性有哪些？导入新课：新课：§7—4特殊二极管一、稳压二极管1、结构原理：——特