《新能源汽车电力电子技术》 课件 第一章 电工基础

电磁基础《新能源汽车电力电子技术》课堂导入01学习目标02知识储备03实验任务04课堂测评05课后作业0601课堂导入leading-inofaclassroom学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电磁基础课堂导入电的发现和广泛使用是第二次科技革命的结果，同时也是第三次科技革命的资本。近年来，电成为纯电动汽车和混合动力汽车的研究中心。因此了解并掌握基本的电磁原理，对于掌握新能源汽车的学习有很大的帮助。02学习目标learningobjectives学习目标知识储备技能训练课堂测评课堂导入课后作业学习目标01熟悉电、磁、以及电磁感应现象的基本原理02能用安培定则判断通电直导线和螺线管的磁场方向03能运用楞次定律判断感应电流的方向04能运用左手定则判断通电导线在磁场受到的力的作用电磁基础学习目标03知识储备accumulationofknowledge学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电磁基础电现象的本质实验表明，摩擦使尺子带了电。这种使物体带电的方法叫作摩擦起电。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。摩擦起电01摩擦起电电磁基础电现象的本质在摩擦过程中，一个物体失去一些电子而带正电，另一个物体得到这些电子而带负电。摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，并使带负电荷的电子从一个物体转移到另一个物体。摩擦起电01摩擦起电电磁基础电现象的本质实验表明，把带电的球C移近靠在一起的金属导体A和B时，导体A和B带了等量的异种电荷。感应起电02感应起电电磁基础电现象的本质把电荷移近不带电的导体可以使导体带电，这种现象叫作静电感应。利用静电感应使物体带电，叫作感应起电。与摩擦起电一样，感应起电也不是创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开，并使电荷从同一物体的一部分转移到另一部分。静电感应02感应起电电磁基础电现象的本质摩擦起电和感应起电的实质是：电荷在物体间发生了转移。电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从同一物体的一部分转移到另一部分。在转移的过程中，电荷的总量不变，这个结论叫作电荷守恒定律。02摩擦起电和感应起电的实质电磁基础电荷间的相互作用带电体之间的相互作用力不仅与带电体所带电量的多少有关，还与带电体的形状、大小和间距等诸多因素有关。铜线铁线电磁基础电荷间的相互作用带电体之间的相互作用力不仅与带电体所带电量的多少有关，还与带电体的形状、大小和间距等诸多因素有关。细铜线粗铜线电磁基础电荷间的相互作用库伦定律：两个点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种相互作用力叫作静电力或库仑力。同种电荷相互作用

异种电荷相互作用电荷间的相互作用力电磁基础磁场指南针是我国的四大发明之一。司南被看作是指南针的雏形。在元代，指南针已经开始应用于航海等人类活动中。司南01磁现象的本质电磁基础磁场早期的磁现象还包括天然磁铁吸引铁、钴、镍等物质。能够吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性，具有磁性的物体称为磁体，磁体两端磁性最强的部分称磁极。磁铁、磁极01磁现象的本质电磁基础磁场1822年，安培提出分子电流假设：

磁现象的电本质——运动的电荷产生磁场。电荷产生磁场01磁现象的本质电磁基础磁场当两个磁极靠近时，它们之间会产生相互作用的力。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。磁场的相互作用02磁场的相互作用电磁基础磁场磁场是存在于磁体周围的一种看不见摸不着的物质，这种物质的作用是对磁铁有力的作用。一个磁体会在周围空间产生磁场，而这个磁场就会对另一个磁体有力的作用。在磁体外部，磁场是从磁体的N极指向磁体的S极。磁场02磁场的相互作用电磁基础磁场磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。钴铁镍03材料的磁性能电磁基础磁场磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。a）软磁材料

b）硬磁材料材料的磁性能03材料的磁性能电磁基础磁场磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料，适合制作电机、变压器、继电器等设备中的铁心。软磁材料电机变压器03材料的磁性能电磁基础磁场不容易去磁的物质叫硬磁性材料，适合制作永久磁铁，扬声器的磁钢等。永久磁铁扬声器硬磁材料03材料的磁性能电磁基础电流的磁场1820年，奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，就好像磁针受到磁铁的作用一样，这个现象称为电流的磁效应。直线电流的磁场01电流的磁效应电磁基础电流的磁场安培通过实验发现，直线电流的磁感线是围绕导线的一些同心圆。电流的磁效应02电流磁场的方向电磁基础电流的磁场安培定则：通电直导线的磁感线方向与电流方向之间的关系可以这样来判定：右手握住导线，让伸直的拇指方向与电流方向一致，那么，弯曲四指所指的方向就是磁感线的绕行方向。通电直导线的磁场方向通电直导线中的安培定则02电流磁场的方向电磁基础电流的磁场环形电流的磁感线也是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直。环形电流的磁场02电流磁场的方向电磁基础电流的磁场环形电流的磁感线方向与电流方向之间的关系（用安培定则）判定：使右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，那么伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。环形电流的磁感线方向02电流磁场的方向电磁基础电流的磁场通电螺旋线圈，它由多个电流环（导线）组成，与环形电流一样。通电螺旋线圈的磁感线方向与电流方向之间的关系也可以用安培定则来判定：用右手握住线圈，让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致，拇指所指的方向就是通电螺旋线圈内部磁感线的方向。通电螺旋线圈的磁场方向通电螺旋线圈中的安培定则02电流磁场的方向电磁基础电流的磁场磁场由电流产生，那么磁场必定会对电流产生力的作用，这一作用力称为电磁力，也称安培力。安培力03磁场对通电直导体的作用电磁基础电流的磁场左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流所指（带电粒子运动）方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向。左手定则反映了载流导线（带电粒子）在磁场中的受力情况。左手定则安培力03磁场对通电直导体的作用电磁基础电磁感应1831年，法拉第发现电磁感应现象：把a、b两个线圈绕在一个铁环上。a线圈连接电源（电路中有开关），b线圈接电流表。在给a线圈通电或断电的瞬间，b线圈上出现了电流。法拉第电磁感应现象01电磁感应现象电磁基础电磁感应闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生电流。将一条形磁铁放置在线圈中，当其静止时，检流计的指针不偏转，但将它迅速地插入或拔出时，检流计的指针都会发生偏转，说明线圈中有电流。物理学中把这种现象叫作电磁感应，由电磁感应产生的电流叫作感应电流。条形磁铁快速插入、拔出线圈01电磁感应现象电磁基础电磁感应楞次定律指出：感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。当引起感应电流的磁通量增大时，感应电流的磁场与原电流的磁场方向相反；当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场与原电流的磁场方向相同。楞次定律楞次定律01电磁感应现象电磁基础电磁感应感应电动势的方向判断（右手定则）：平伸右手，大拇指与其余四指垂直，让磁感线穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指所指的方向就是感应电流的方向。右手定则示意图01电磁感应现象电磁基础电磁感应楞次定律右手定则示意图导体和磁感线之间有相对运动时，用右手定则判断感应电流方向较为方便；导线与磁感线之间无相对运动，只是穿过闭合回路的磁通发生了变化，则用楞次定律来判断感应电流的方向。01电磁感应现象电磁基础电磁感应（1）车速表的应用利用电磁感应原理，使表盘上指针的摆角与汽车的行驶速度成正比。车速表主要由驱动轴、磁铁、速度盘，弹簧游丝、指针轴、指针组成。其中永久磁铁与驱动轴相连。在表壳上装有刻度为公里/小时的表盘。车速表02电磁感应现象的应用电磁基础电磁感应永久磁铁的磁感线方向如图所示，其中一部分磁感线将通过速度盘，磁感线在速度盘上的分布是不均匀的，越接近磁极的地方磁感线数目越多。当驱动轴带动永久磁铁转动时，则通过速度盘上各部分的磁感线将依次变化，顺着磁铁转动的前方，磁感线的数目逐渐增加，而后方则逐渐减少。车速表简图（1）车速表的应用02电磁感应现象的应用电磁基础电磁感应由法拉第电磁感应原理知道，通过导体的磁感线数目发生变化时，在导体内部会产生感应电流。又由楞次定律知道，感应电流也要产生磁场，其磁感线的方向是阻碍（非阻止）原来磁场的变化。（1）车速表的应用02电磁感应现象的应用车速表简图电磁基础电磁感应用楞次定律判断出，顺着磁铁转动的前方，感应电流产生的磁感线与磁铁产生的磁感线方向相反，因此它们之间互相排斥；反之后方感应电流产生的磁感线方向与磁铁产生的磁感线方向相同，因此它们之间相互吸引。由于这种吸引作用，速度盘被磁铁带着转动，同时轴及指针也随之一起转动。（1）车速表的应用02电磁感应现象的应用车速表简图车速表电磁基础电磁感应电动汽车涡流器利用涡流产生的制动力矩来节制车速，由于缓速器的转子与定子之间存在间隙，所以在汽车运行中，可以自由转动，不存在摩擦，可以有效防止刹车过热造成的制动失灵。电动汽车涡流缓速器（2）电动汽车涡流缓速器的应用02电磁感应现象的应用04实验任务ProficiencyExercises学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电磁基础实验准备通电直导线演示器、通电螺形线圈演示器、左右手定则演示器、干电池、蹄形磁铁、电流计、导线；通电直导线演示器通电螺旋线圈演示器01工具电磁基础实验准备左右手定则演示器干电池通电直导线演示器、通电螺形线圈演示器、左右手定则演示器、干电池、蹄形磁铁、电流计、导线；01工具电磁基础实验准备蹄形磁铁电流计通电直导线演示器、通电螺形线圈演示器、左右手定则演示器、干电池、蹄形磁铁、电流计、导线；01工具电磁基础实验准备《电磁基础》教材、抹布等。02设备03资料及耗材电器实验设施、实训工作台；电磁基础实验步骤在通电直导线演示器之间接入电源，用安培定则初步判断磁场方向，观察磁针变化的方向是否与判定方向一致。在通电螺旋线圈演示器之间接入电源，用安培定则初步判断磁场方向，观察磁针变化的方向是否与判定方向一致。01判断通电直导线和螺线管的磁场方向通电直导线演示器通电螺旋线圈演示器电磁基础实验步骤在左右手定则演示器两接线柱之间接入电源，将蹄形磁铁跨置在线圈处，使磁铁两磁极与线圈平行。按下开关按钮，用左手定则初步判断线圈的移动方向，观察线圈的运动方向是否与判定方向一致。改变电流方向或磁场方向，用左手定则初步判断线圈的移动方向，观察线圈的运动方向是否与判定方向一致。左右手定则演示器蹄形磁铁02判断磁场对通电直导体的作用电磁基础实验步骤在左右手定则演示器两接线柱之间接入电流计，按下开关，形成闭合回路。将蹄形磁铁插入线圈，使线圈作切割磁感线运动，用楞次定律初步判断感应电流的方向，观察电流计的指针偏转方向是否与判定方向一致。改变线圈运动方向或改变磁铁的磁力线方向，用楞次定律初步判断感应电流的方向，观察电流计的指针偏转方向是否与判定方向一致。左右手定则演示器蹄形磁铁电流计03判断感应电流的方向电磁基础分组实训请各小组按照拟定的小组分工及实验步骤，完成“电磁基础”实验，并完成工作页中实训报告的填写。电磁基础总结评价请结合各自实验的完成情况，实事求是的完成实验自评与互评。并将填写完整的工作页提交给老师进行检查和评价。05课堂测评Classroomtest学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电磁基础判断题1.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。（

）2.用毛皮摩擦过的橡胶棒带正电荷。（

）3.与摩擦起电一样，感应起电也是创造电荷。（

）4.摩擦起电和感应起电的实质是：电荷在物体间发生了转移。（

）5.磁铁能产生磁场，电流不能。（

）6.磁场由电流产生，那么磁场必定会对电流产生力的作用，这一作用力称为电磁力，也称安培力。（

）7.电流能产生磁场，磁场不能产生电流。（

）8.闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生电荷。（

）9.环形电流的磁感线方向与电流方向之间的关系不可以用安培定则来判定。（

）10.将一条形磁铁放置在线圈中，当其静止时，检流计的指针不偏转，但将它迅速地插入或拔出时，检流计的指针都会发生偏转，说明线圈中有电流。（

）06课后作业Homeworkafterclass学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电磁基础总结评价复习“电磁基础”课程，巩固所学内容完成下节课内容的预习电路基础及电工测量《新能源汽车电力电子技术》课堂导入01学习目标02知识储备03实验任务04课堂测评05课后作业0601课堂导入leading-inofaclassroom学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电路的变化多种多样，但都是由电源、电阻、电感等基本电子元件组成，电路中的参数也需要使用电压表、万用表等设备进行测量。电路基础及电工测量课堂导入02学习目标learningobjectives学习目标知识储备技能训练课堂测评课堂导入课后作业学习目标01熟悉常用电子元件特性、电路的定律02熟悉二极管及晶体管的结构和基本原理03熟悉交流电的特性04熟悉变压器的组成、特性电路基础及电工测量学习目标05熟悉二极管及晶体管的结构、基本原理学习目标06熟悉单片机的特性07能搭建由电源、电阻、开关等组成的简单电路08能使用电流表测量电流09能使用电压表测量电压电路基础及电工测量学习目标10能使用万用表测量电流、电压、电阻学习目标11能搭建由交流电源、电阻、开关、电容、电感等组成的电路12能用万用表检测二极管13能用万用表检测晶体管14搭建晶体管放大电路并测量放大系数电路基础及电工测量学习目标15能使用示波器观察电流或电压的波形03知识储备accumulationofknowledge学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性能向电路提供能量或信号的设备成为电源。电源有两种类型分别为电压源和电流源。电压源的电压不随其外电路变化而变化，电流源的电流也不随其外电路变化而变化。01电源电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性常见的实际电源如发电机、蓄电池等的工作原理接近于电压源；像光电池一类器件，工作时的特性比较接近电流源。电压源-发电机电压源-蓄电池电流源-蓄电池01电源电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性01电压源01电源电压源接入电路后，电压源的两端的电压总是保持规定的值，而与流经其中的电流无关的电源称为理想电压源。理想电压源有两个基本特点：一是无论外电路如何变化，它的端电压总保持恒定值，与外电路无关，也与流过电压源本身的电流无关；二是流过电压源的电流不能由电压源本身确定，而是取决于外电路。电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电压源在电路中的标示方法如图1所示。图2为电压源的伏安特性曲线，可得出电压源的端电压与流过电压源的电流无关，电流可能为任意值。图1电压源的电路符号图2电压源的伏安特性曲线01电源01电压源电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性01电源02电流源电流源接入电路后，电流源的两端的电流总是保持恒定的值IS或是某一固定的时间函数IS（t），而与其两端的电压的电源称为理想电流源。理想电流源有两个基本特点：一是电流源的电流是一个确定的时间函数或常数，与所接外电路无关，与电流源两端电压无关；二是电流源两端电压可以是任意的，其数值不能由电流源本身确定，而是由外电路决定。电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电流源在电路中的标示方法如图1所示。图2为电流源的伏安特性曲线，可得出电流源的端电压与电流无关，电压可能为任意值。图1电流源的电路符号图2电流源的伏安特性曲线02电流源01电源电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性物体对电流通过时的阻碍作用称为“电阻”。利用这种阻碍作用做成的元件称为“电阻器”，简称电阻，用R表示。电阻既允许直流电流通过，也允许交流电流通过，主要用于控制和调节电路中的电流和电压，或用作消耗电能的负载。02电阻01电阻概念电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性按照阻值是否可变可以将电阻分为：固定电阻、可变电阻（电位器）固定电阻可变电阻02电阻02电阻分类电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性按照电阻的组成材料可分为：碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等碳膜电阻金属膜电阻线绕电阻02电阻分类02电阻电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性02电阻分类按照功率大小可将电阻分为：1/16W、1/8W、1/4W.1/2W、1W、2W等;按照电阻值的精确度可将电阻分为：土5%、土10%、土20%等的普通电阻，还有精确度为士0.1%、土0.2%、士0.5%、土1%、土2%等的精密电阻。02电阻电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电阻ρ为物体的电阻率，不同物体的电阻率是不同的；L为导体的长度；S为导体的横截面积。另外，R还与温度有关，对于金属材料，电阻随着温度的升高而增大，而对于石墨和炭，电阻却随着温度的升高而减小。

03电阻率02电阻电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电阻元件的特性用其电流与电压的代数关系表示，称为电压电流关系（CVR），也称伏安特性，可以用电流为横坐标，电压为纵坐标的直角坐标系中的曲线来表示，称为电阻元件的伏安特性曲线。

02电阻04伏安特性曲线电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电阻元件，若其伏安特性不随时间变动，则称为定常电阻，否则称为时变电阻。若定常电阻元件的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，则这种电阻元件称为线性电阻元件；若其伏安特性是通过坐标原点的曲线，则这种电阻元件称为非线性电阻元件。

电路符号伏安特性曲线线性电阻元件的电路符号及伏安特性曲线02电阻04伏安特性曲线电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性伏安特性曲线是一条过原点的曲线，这样的电阻元件就是非线性电阻元件。

二极管的伏安特性曲线02电阻04伏安特性曲线电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电感元件(简称电感)是指电感器(电感线圈)和各种变压器，是一种储能元件。

电感03电感01电感概念电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电感的原始模型为导线绕成的圆柱线圈，当线圈中通以电流i时，线圈中就会产生磁通量φ，并储存能量。电感用L表示，它在数值上等于单位电流产生的磁链。对于N匝线圈，与整个线圈相交链的总磁通称为线圈的磁链，用Ψ表示，则

03电感01电感概念电感电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电感的单位是亨利，简称亨（H），常用的电感单位还有毫亨（mH）、微亨（μH），它们之间的换算关系为1mH=10-3H，1μH=10-6H

03电感01电感概念电感电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性

电路符号

特性曲线线性电感元件的电路符号及其特性曲线03电感02线性电感元件的电路符号与Ψ-i特性曲线电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电容是一种能储存电荷或者储存电场能量的部件。电容都是由间隔以不同介质（如云母、绝缘纸、电解质等）的两块金属极板组成。电容C的SI单位为法拉，简称法(F)，实际电容往往比1F小得多，因此常用微法(μF)、皮法(pF)等单位。1F=106μF=1012pF

薄膜电容04电容电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性电容两极板间的电压用u表示和极板上存储的电荷用q表示，如图2所示以q和u为坐标轴，画出了电容元件的库伏特性。若该曲线是一条通过坐标原点的直线，则此电容称为线性电容，直线的斜率就是电容的电容量C，即

图1线性电容的电路符号图2线性电容库伏特性曲线04电容电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性

按照用途分类，可分为拨动开关、波段开关、录放开关、电源开关、预选开关、限位开关、控制开关、转换开关等。拨动开关转换开关05开关01开关分类电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性

按照结构分类，可分为微动开关、船形开关、钮子开关、拨动开关、按钮开关、按键开关等。微动开关按钮开关船形开关05开关01开关分类电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性

按照开关数分类，可分为单控开关、双控开关、多控开关、调光开关、调速开关等。单控开关调光开关多控开关05开关01开关分类电路基础及电工测量常用电子元件认知及其特性

在新能源汽车电路中，各用电设备或独立的电系中都设有单独的控制开关。如灯光开关、变光开关刮水器开关、洗涤器开关、转向开关、紧急报警开关、空调开关、倒车开关制动开关、喇叭开关等。05开关02新能源汽车上的开关电路基础及电工测量电路的基本定律

01欧姆定律欧姆定律是指流过导体中的电流与加在这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。表达式为：U=IR式中，U为导体两端的电压，单位为伏（V）；I为流过导体的电流，单位为安（A）；R即为该段导体的电阻值，单位为欧姆（Ω）。在电压U一定的情况下，电阻R越大，则电路中的电流I越小。电路基础及电工测量电路的基本定律

电路实例支路：如右图中每个元件都有两个端钮和外部相连接，这种有两个端钮和外部相连接的元件称为二端元件，一个二端元件或若干个二端元件的串联组合称为一条支路。同一支路上的各元件通过相同的电流，支路数用b表示。电路中流过支路的电流叫支路电流，支路两端的电压叫支路电压。基尔霍夫电流定。对于右图所示电路，b=3，它们分别是AF、BH和CD。02基尔霍夫定律01支路、节点、回路、网孔的概念电路基础及电工测量电路的基本定律

电路实例节点：3条或3条以上支路的连接点，称为节点。节点数用n表示，右图电路中有B和H两个节点，n=2。回路：电路中的任何一条闭合路径都称为回路。右图电路中有3个回路：ABHFA、BCDHB和ABCDHFA。02基尔霍夫定律01支路、节点、回路、网孔的概念电路基础及电工测量电路的基本定律

网孔：回路内部不含支路的回路称为网孔，网孔数用m表示。图1-2-10电路中m=2，它们分别是ABHFA和BCDHB。可以证明，对任一个电路而言，其支路数b、节点数n、网孔数m之间均满足关系式：m=b-(n-1)02基尔霍夫定律电路实例01支路、节点、回路、网孔的概念电路基础及电工测量电路的基本定律

02基尔霍夫定律02基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律：在任意时刻，流出（或流入）任一节点的所有支路电流的代数和为零，或在任一时刻流入节点的电流之和一定等于流出该节点的电流之和，其数学表达式为或电路基础及电工测量电路的基本定律

下图表示一个晶体管，其中IE、IB、IC分别为发射极电流、基极电流以及集电极电流。由以上结论可知

基尔霍夫电流定律推广用于晶体管

02基尔霍夫定律02基尔霍夫电流定律电路基础及电工测量电路的基本定律

02基尔霍夫定律03基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律可以表述为：在任意时刻，对任意闭合回路，各支路电压的代数和等于零；或在任意时刻，对任一闭合回路，各段电阻上电压降的代数和等于各电源电压的代数和，其数学表达式为或电路基础及电工测量电路的基本定律

如下图所示，元件A、B、C并未构成回路，但可假想电路中存在一个回路，即a-b-c-d-a，沿着这个方向列KVL方程可得ad间的电压为电路中的假想回路02基尔霍夫定律03基尔霍夫电压定律电路基础及电工测量电路的串并联将两个或更多个元件一个接一个首尾相连在一起叫做元件的串联，对应的电路为串联电路。知串联的元件有相同的电流。

串联电路01串联电路01串联电路概念R1R2电路基础及电工测量电路的串并联

①串联电路中流过每个元件的电流都相等：②元件串联后的等效电阻(即总电阻)等于各分电阻的总和：③总电阻两端的总电压等于各个电阻两端电压之和：④一个电阻上的电压与总电压之比等于各电阻与总电阻之比：串联电路R1R201串联电路01串联电路的特点电路基础及电工测量电路的串并联

电路中有两个或更多个元件连接在两个公共的结点之间叫做元件的并联，对应的电路称为并联电路。根据基尔霍夫电压定律，并联在一起的所有元件有相同的电压。并联电路R1R202并联电路01并联电路概念电路基础及电工测量电路的串并联

①电路中各支路两端电压相等：②电路中的总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和③电路中的总电流等于各支路的电流之和并联电路R1R202并联电路02并联电路的特点电路基础及电工测量交流电认知

大小和方向随时间做周期性变化的电压，电流和电动势统称交流电。（a）矩形波

（b）锯齿波

（c）尖顶波

（d）正弦波周期性交流电的几种波形电路基础及电工测量交流电认知

把大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电流和电动势称为正弦交流电流，也称为正弦量。正弦交流电电流该曲线可用正弦函数表示：01正弦交流电电路基础及电工测量交流电认知

01正弦交流电正弦函数：式中i表示交流电流的任意瞬时大小，称瞬时值，Im表示瞬时值中最大的值，称为幅值，ω表示正弦电流的角频率，表示正弦电流的初相位。Im、ω、合称为正弦量的三要素，它们分别表示正弦交流电变化的幅度﹑快慢和初始状态。电路基础及电工测量交流电认知

三相电源02三相交流电对称三相电源是由3个频率相同、幅值相等，初相相差120°的正弦电压源按一定的方式连接而成的。如下图所示，U1、V1，W1分别是三相电源的始端(或首端)；U2、V2，W2分别是三相电源的末端(或尾端）。电路基础及电工测量交流电认知

以uU为参考正弦量，它们的瞬时值表达式为02三相交流电三相电源电路基础及电工测量交流电认知

三相电源电压的波形图02三相交流电对称三相电源的波形图如图：

电路基础及电工测量变压器认知

变压器变压器是利用电磁感应原理传输电能或信号的器件，具有变压、变流、变阻抗和隔离的作用。

电路基础及电工测量变压器认知

变压器由铁芯和绕在铁芯上的两个或多个线圈(又称绕组）组成。铁芯的作用是构成变压器的磁路。根据铁芯结构形式的不同，变压器分为壳式和心式两种。（a）心式变压器（b）壳式变压器图变压器结构示意图01变压器的结构

电路基础及电工测量变压器认知

两个绕组中与电源相连接的绕组称为一次绕组，又称原绕组或初级绕组。表示一次绕组各量的字母均标注下标“1”，如一次绕组电压u1、一次绕组匝数N1；与负载相连接的绕组称为二次绕组，又称副绕组或次级绕组。表示二次绕组各量的字母均标注下标“2”，如二次绕组电压u2、二次绕组匝数N2。变压器二次绕组电压u2高于一次绕组电压u1，的是升压变压器；反之则是降压变压器。变压器结构示意图01变压器的结构

电路基础及电工测量变压器认知

单相变压器原理图上式中的有效值为E1=4.44fN1φm若略去漏磁通的影响，不考虑绕组上电阻的压降，则可认为绕组上电动势的有效值近似等于绕组上电压的有效值，即U1≈=4.44fN1φm同理可推出：U1≈E1=4.44fN1φm02变压器的工作原理01电压变换由法拉第电磁感应定律可知：

电路基础及电工测量变压器认知

所以：即由上式可见，变压器负载运行时，一、二次绕组上电压的比值等于两者的匝数比，这个比值k称为变压器的变压比或变比。02变压器的工作原理01电压变换单相变压器原理图

电路基础及电工测量变压器认知

02变压器的工作原理01电压变换单相变压器原理图当一、二次绕组匝数不同时，变压器就可以把某一数值的交流电压变换为同频率的另一数值的电压，这就是变压器的电压变换作用。当N1>N2时，k>1，这种变压器称为降压变压器；反之，为升压变压器。

电路基础及电工测量变压器认知

02变压器的工作原理02电流变换变压器运行时，一、二次绕组的磁动势方向相反，即二次侧电流i2对一次侧电流i1产生的磁通有去磁作用。当负载阻抗减小，二次侧电流i2增大时，铁芯中的主磁通将减小，于是一次侧电流i1必然增加，以保持主磁通基本不变。无论负载怎样变化，一次侧电流i1总能按比例自动调节以适应负载电流的变化。单相变压器原理图

电路基础及电工测量变压器认知

由上可知，当变压器额定运行时，一、二次侧电流之比近似等于其匝数比的倒数。改变一、二次绕组的匝数，可以改变一、二次绕组电流的比值，这就是变压器的电流变换作用。02变压器的工作原理02电流变换单相变压器原理图当变压器额定运行时，可认为N1I1≈N2I2，于是得变压器一、二次侧电流有效值的关系为

电路基础及电工测量变压器认知

02变压器的工作原理03阻抗变换变压器阻抗变换变压器一次绕组接电源电压u1，二次绕组接负载阻抗，对于电源来说，图中点画线框内的电路可用另一个阻抗来等效代替。当忽略变压器的漏磁和损耗时，等效阻抗可由下式求得

电路基础及电工测量变压器认知

02变压器的工作原理03阻抗变换当忽略变压器的漏磁和损耗时，等效阻抗可由下式求得由上式可知，通过选择合适的变比可把实际负载阻抗变换为所需的数值，这就是变压器的阻抗变换。变压器阻抗变换

电路基础及电工测量变压器认知

03变压器的主要参数01额定电压Uiy.Uz一次侧额定电压用U1N表示，指根据绝缘强度和允许发热所规定的应加在一次绕组上的正常工作电压有效值。二次侧额定电压用U2N表示：在电力系统中指变压器一次侧施加额定电压时的二次侧空载电压有效值；在仪器仪表中通常是指变压器一次侧施加额定电压，二次侧接额定负载时的输出电压有效值。

电路基础及电工测量变压器认知

03变压器的主要参数一次侧额定电流用I1N表示，二次侧额定电流用I2N表示，指变压器连续运行时，一、二次绕组允许通过的最大电流有效值。02额定电流额定容量用SN表示，指变压器二次侧额定电压和额定电流的乘积，即为SN=U2NI2N二次侧的额定视在功率。03额定容量额定频率用fN表示，指变压器应接入的电源频率。我国电力系统的标准频率为50Hz。04额定频率

电路基础及电工测量变压器认知

变压器的外特性是指变压器的输出电压随所带负载性质的变化而变化，如下图所示：对电阻性和电感性负载而言，电压U2随电流I2的增加而下降，而电容性负载则相反。在一般变压器中，由于其电阻和漏磁感均很小，电压变化率约为5%左右。变压器外特性04变压器的外特性

电路基础及电工测量电参数的测量

电流表的使用规则如下：①使用前应先校零（用平口改锥调整校零选钮）；②选择量程（用经验估计或采用试触法）；③电流表要串联在电路中（否则短路）；④电流从“十”接线柱流入，从“一”接线柱流出（否则指针反转）；⑤被测电流不要超过电流表的量程（可以采用试触的方法看是否超过量程）；⑥绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。（电流表内阻很小，相当于一根导线。若将电流表连到电源的两极上，轻则指针打歪，重则烧坏电流表、电源、导线。）电流表读数时看清量程，确定分度值；看清表针停留位置（一定从正面观察）；电流表读数为指针读数乘以分度值。01电流表的使用方法

电路基础及电工测量电参数的测量

电压表的使用规则如下：①使用前应先校零（用平口改锥调整校零选钮）；②选择量程（用经验估计或采用试触法）；③电压表要并联在被测电路或负载的两端；④电压表要使“＋”表笔（红表笔）接到高电位处，“一”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“＋”表笔流人，从“—”表笔流出；⑤被测电压不要超过电压表的量程（可以采用试触的方法看是否超过量程）；⑥电压表可以直接并联在电源的两侧测量电源的电压。电压表读数时要看清量程，确定分度值；看清表针停留位置（一定从正面观察）；电压表读数为指针读数乘以分度值。02电压表的使用方法

电路基础及电工测量电参数的测量

万用表按读取所测量数据的方式可分为指针式和数字式。一般万用表都包含以下几个测量功能：测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等。03万用表的认知与使用方法

电路基础及电工测量电参数的测量

03万用表的认知与使用方法01交直流电压的测量通过转动功能量程旋钮开关选择数字万用表的测量电压功能，电压量程应大于被测量数据。测量电压时，将测试棒跨接（并联）于被测电路两端。注意:①测量直流电压时，黑色测试笔应接低电位点，红色测试笔应接高电位点。②测量电压时，为了测量安全和避免烧坏数字万用表，应在切断电源的情况下变换电压的测量量程。③测量未知量电压时，应先选择最高电压测量挡，根据第一次测量的数据确定测量电压的量程，这样可避免损坏万用表。

电路基础及电工测量电参数的测量

通过转动功能量程旋钮开关选择数字万用表的测量电流功能，电流量程应大于被测量数据。测量电流时，将测试棒串接于被测电路中。注意:①千万不要用测量电流功能挡测量电压，数字万用表会被烧毁。②测量电流时，为了避免烧坏数字万用表，应在切断电源的情况下，进行万用表的连接和变换电流的测量量程。③如被测电流量未知，应先选择最高电流测量挡，根据第一次测量的数据确定测量电流的量程，这样可避免损坏万用表。03万用表的认知与使用方法02交直流电流的测量

电路基础及电工测量电参数的测量

转动功能量程旋钮开关至所需测量的电阻挡，将测量试棒两端短接，其电阻值应小于0.5Q，否则检查表笔是否有松脱现象或其他原因。注意:①断电测量电阻值。测量电路中的电阻时，必须先切断电源，如电路中有电容元件，则应对电容进行放电，绝对不能在带电线路上用万用表测量电阻值。②测量误差。在低电阻测量时，表笔会产生约0.1-0.2的测量误差。为获得精度较高的测量数据，测量前先将表笔短路，采用REL相对测量模式，确保测量精度。03万用表的认知与使用方法03电阻的测量

电路基础及电工测量电参数的测量

万用表使用时要遵循一看、二扳、三试、四测4个步骤。一看：接通电源前，看看数字万用表连接是否正确，是否符合被测量要求。即测量电流时，仪表与被测电路串联；测量电压时，仪表与被测电路并联；测量电阻时，仪表与被测电阻直接连接。二扳：按照被测电量的种类和估计出的测量值的大小，转动功能量程旋钮开关至所需测量的功能和挡位上（如被测量未知，选择最高测量挡）。三试：先试测，用测试笔触碰被测试点，根据仪表数据显示情况，确定仪表测量量程。四测：在无异常现象时，可进行测量，读取数据。在使用万用表测量时，使用测试笔不要用力过猛，以免测试笔滑动碰到其他电路，造成电路短路或测量电压过高等事故。03万用表的认知与使用方法04数字万用表的使用步骤

电路基础及电工测量电参数的测量

04电功率的测量01功率测量方法①直接法：用电动系或数字式的单相功率表测量单相功率。一表法适用于测量三相对称负载的有功功率。两表法适用于三相三线制电路，不论负载是否对称，也不论负载是星形联结还是三角形联结，都能用两表法来测量三相负载的有功功率。三表法适用于测量三相四线制不对称负载的有功功率。

电路基础及电工测量电参数的测量

04电功率的测量01功率测量方法①直接法：用电动系或数字式的单相功率表测量单相功率。②间接法:直流通过测量电压、电流间接求得功率。交流则需要通过电压、电流和功率因数求得功率。

电路基础及电工测量电参数的测量

04电功率的测量02功率表的功率量程功率表的功率量程实际上由电流量程和电压量程来决定。所以，功率量程的扩大也就要通过电流量程和电压量程的扩大来实现。选择功率表量程时，要使功率表的电流量程略大于被测电流，电压量程略高于被测电压。

电路基础及电工测量电参数的测量

04电功率的测量03功率表的接线功率表应按照发电机端守则进行接线。发电机端守则的内容是：①保证电流从电流线圈的发电机端流入，电流线圈与负载串联。②还要保证电流从电压线圈的发电机端流入，电压线圈支路与负载并联。

电路基础及电工测量电参数的测量

示波器05示波器认知与使用方法示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。01示波器的认知

电路基础及电工测量电参数的测量

05示波器认知与使用方法01示波器的认知①寻找扫描光迹。将示波器Y轴显示方式置“Y”或“Y2”，输人耦合方式置“GND”，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：a.适当调节亮度旋钮。b.触发方式开关置“自动”。c.适当调节垂直(↑↓)、水平(=)位移旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央(若示波器设有“寻迹”按键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向)。示波器

电路基础及电工测量电参数的测量

05示波器认知与使用方法01示波器的认知②双踪示波器一般有五种显示方式，即“Y，”、“Y2”、“Y，+Y2”三种单踪显示方式和“交替”、“断缕”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输人信号频率较高时使用。“断续”显示--般适宜于输人信号频率较底时使用。③为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关--般选为“内”触发，使扫描触低信号取自示波器内部的Y通道。示波器

电路基础及电工测量电参数的测量

05示波器认知与使用方法01示波器的认知④触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态”，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号的波形不在X轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。示波器

电路基础及电工测量电参数的测量

05示波器认知与使用方法01示波器的认知⑤适当调节“扫描速率”开关及“Y轴灵敏度”开关，使屏幕上显示一到二个周期的被测信号波形。在测量幅值时，应注意将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音。在测量周期时，应注意将“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音。还要注意“扩展”旋钮的位置。根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数(div或cm)与“Y轴灵敏度”开关指示值(V/div)的乘积，即可算得信号幅值的实测值。根据被测信号波形-一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数(div或cm)与“扫速”开关指示值(t/div)的乘积，即可算得信号频率的实测值。示波器

电路基础及电工测量电参数的测量

①安全检查使用前注意先检查“电源转换开关”是否与市电源相符合。工作环境和电源电压应满足技术指标中给定的要求。初次使用本机或久藏后再用，建议先放置通风干燥处几小时后通电1-2h再使用。使用时不要将本机的散热孔堵塞，长时间连续使用要注意本机的通风情况是否良好，防止机内温度升高而影响本机的使用寿命。05示波器认知与使用方法02示波器的使用示波器

电路基础及电工测量电参数的测量

②仪器工作状态的检查把各有关控制件置于下表所列作用位置。接通电源,电源指示灯亮。稍等预热,屏幕中出现光迹，分别调节亮度和聚焦旋钮，使光迹亮度适中、清晰。05示波器认知与使用方法02示波器的使用

电路基础及电工测量电参数的测量

②仪器工作状态的检查通过连接电缆将本机探极校准信号输人至CH1通道，调节电平旋钮使波形稳定，分别调节￥轴和X轴的移位，使波形与下图中的“补偿适中”相吻合，用同样的方法分别检查CH2通道。（a）补偿适中（b）波形过冲过补偿（c）波形下塌欠补偿补偿图形05示波器认知与使用方法02示波器的使用

电路基础及电工测量电参数的测量

05示波器认知与使用方法02示波器的使用③探头的检查探头分别接入两Y轴输人接口，将VOLTS/DIV开关调至10mV探头衰减置×10挡，屏幕中应显示补偿适中波形，如下图所示，如波形有过冲或下塌现象，可用高频螺旋调整探极补偿元件，使波形最佳。（a）补偿适中（b）波形过冲过补偿（c）波形下塌欠补偿补偿图形

电路基础及电工测量二极管

在一块本征半导体上，通过一定的掺杂工艺，一边形成P型半导体，一边形成N型半导体，那么在交界面处将形成一个具有特殊功能的薄层，称为PN结PN结的形成01二极管的结构及其特性01PN结的形成

电路基础及电工测量二极管

PN结最基本的特性就是其单向导电性，即外加正向电压，PN结导通；外加反向电压，PN结截止。PN结外加正向电压PN结外加反向电压01二极管的结构及其特性02PN结的单向导电性

电路基础及电工测量二极管

半导体二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。由P区引出的电极称为阳极，N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性，二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。(a)符号(b)点接触型(C)面接触型(d)硅平面型(e)外形示意图常用二极管的符号、结构和外形示意图01二极管的结构及其特性03二极管的结构及分类

电路基础及电工测量二极管

01二极管的结构及其特性03二极管的主要参数①最大整流电流IF最大整流电流IF是指二极管长期工作时，允许通过的最大正向工作电流。实际应用时，二极管的平均电流不能超过此值。②最大反向工作电压URM最大反向工作电压URM是指二极管在使用时允许加的最大反向电压(峰值)。通常手册上给出最大反向工作电压是击穿电压的1/2左右。③反向饱和电流IS反向饱和电流IS是指在规定反向电压和室温下所测得的反向电流值。该值越小，说明管子的单向导电性能越好。

电路基础及电工测量二极管

01二极管的结构及其特性04二极管的主要参数④二极管的直流电阻R二极管直流电阻R是指加在二极管两端的直流电压与流过二极管的直流电压的比值。二极管的正向电阻较小，为几欧到几千欧；反向电阻很大，一般可以达到零点几兆欧以上。⑤最高工作频率fM最高工作频率fM是指二极管正常工作的上限频率。它的大小主要由PN结的结电容决定，工作频率超过fM时，二极管的单向导电性能变差。

电路基础及电工测量二极管

右图为某二极管的伏安特性曲线：二极管伏安特性曲线01二极管的结构及其特性05二极管的伏安特性

电路基础及电工测量二极管

①正向特性外加正向电压可以使PN结的空间电荷区变薄，有利于多子的扩散运动。但当外加正向电压较小时，外电场产生的作用力还不足以克服内场对多子扩散运动所形成的阻力，因此正向电流非常微弱。二极管伏安特性曲线01二极管的结构及其特性05二极管的伏安特性

电路基础及电工测量二极管

②反向特性二极管外加反向电压时，在开始很大的范围内，反向电流很小且基本不随反向电压变化，二极管呈现很大的电阻，电路相当于断开状态。此时的电流称为反向饱和电流IS。小功率锗管的IS约几个微安，硅管的IS一般小于0.1μA。01二极管的结构及其特性05二极管的伏安特性二极管伏安特性曲线

电路基础及电工测量二极管

③反向击穿特性当加到二极管.上的反向电压达到一定数值后，反向电流急剧增加，这种现象称为反向击穿。反向击穿电压UBR一般在几十伏以上。05二极管的伏安特性二极管伏安特性曲线01二极管的结构及其特性

电路基础及电工测量二极管

稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管，具有稳定电压的作用。稳压管与普通二极管的主要区别在于，稳压管是工作在PN结的反向击穿状态。稳压管02稳压管认知及使用01稳压管的结构

电路基础及电工测量二极管

02稳压管认知及使用02稳压管的伏安特性曲线从稳压管的反向特性曲线可以看出，当反向电压较小时，反向电流几乎为零，当反向电压增高到击穿电压UZ（也是稳压管的工作电压）时，反向电流IZ（稳压管的工作电流）会急剧增加，稳压管反向击穿。在反向击穿区域内，当IZ在较大范围内变化时，稳压管两端电压UZ基本不变，具有恒压特性，利用这一特性可以起到稳定电压的作用。（a）电路符号（b）伏安特性曲线稳压二极管的伏安特性曲线和符号

电路基础及电工测量二极管

02稳压管认知及使用03稳压管的主要参数①稳定电压UZ当稳压二极管工作在反向击穿状态，且流过的电流等于规定的测试值时，稳压二极管阴极和阳极端之间的电压差即为稳定电压UZ。对于同一种型号的稳压二极管，由于工艺方面和其他原因，器件手册中给出的UZ值具有一定的分散性。（a）电路符号（b）伏安特性曲线稳压二极管的伏安特性曲线和符号

电路基础及电工测量二极管

02稳压管认知及使用03稳压管的主要参数②稳定电流IZmin稳定电流IZmin是指稳压二极管工作于反向击穿区所要求的最小工作电流。使用中必须保证工作电流大于IZmin，管子才能具有很好的稳压作用。（a）电路符号（b）伏安特性曲线稳压二极管的伏安特性曲线和符号

电路基础及电工测量二极管

02稳压管认知及使用③最大耗散功率PZM和最大稳定电流IZmax当稳压二极管工作在稳压状态时，管子上消耗的功率PZ=UZIZ，其中UZ为稳压值，IZ为流过稳压二极管的工作电流，该功率将以热损耗的形式转化为PN结温度的升高。PZM是由管子温度所限定的-一个参数。为了保证管子不至于因为温度过高而损坏，使用中不允许超过PZM。根据PZM=UZIZmax，由此确定了管子的最大稳定电流IZmax。（a）电路符号（b）伏安特性曲线稳压二极管的伏安特性曲线和符号03稳压管的主要参数

电路基础及电工测量晶体管

从晶体三极管的管芯结构看，硅管主要是平面型，锗管主要是合金型。但无论是平面型还是合金型，都是由三层不同的半导体材料构成，即NPN和PNP两大类。其结构示意图如图双极型三极管的结构示意图和相应的图形符号表示法01晶体管认知及其命名规则01晶体三极管的基本结构

电路基础及电工测量晶体管

01晶体管认知及其命名规则02晶体管的命名规则按照“国家标准GB249-64"规定，晶体管的型号由五个部分组成：第一部分：代表晶体管电极的数目，用阿拉伯数字表示，其中“2”代表二极管，“3”代表三极管。第二部分：代表晶体管的材料和极性，用汉语拼音字母表示，字母的含义见表1-10。第三部分：代表晶体管的类型，用汉语拼音字母表示，字母的含义如表1-2所示。第四部分：序号，用阿拉伯数字表示。第五部分：区别代号，用汉语拼音字母表示。

电路基础及电工测量晶体管

晶体管型号组成部分的符号及意义：01晶体管认知及其命名规则02晶体管的命名规则

电路基础及电工测量晶体管

02晶体管电流的放大特性三极管的放大作用是通过载流子的运动体现出来的，其内部载流子的运动有3个过程：（1）发射区向基区注入电子（2）电子在基区的扩散和复合（3）集电区收集电子

电路基础及电工测量单片机认知

单片机就是在一块硅片上集成了微处理器(CPU)，存储器（RAM，ROM，E-PROM)和各种输入输出口（定时器/计数器，并行I/O口，串行口，A/D转换器以及脉冲调制电器PWM等），这样一块芯片具有一台计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。单片机实物图01单片机概念

电路基础及电工测量单片机认知

单片机内部逻辑功能部件有中央处理器，振荡/分频器、程序存储器、数据存储器、定时器/计数器、中断控制系统、扩展功能控制电路、并行接口电路和串行接口电路，它们通过内部总线有机地连接起来。MCS一51单片机的基本结构02单片机结构

电路基础及电工测量单片机认知

①主电源及时钟引脚(4个)Vcc(40脚)：主电源+5V，正常操作和对EPROM编程及验证时均接+5V电源。Vss(20脚)：接地。XTAL1(19脚)：晶体振荡电路反相器的输入端。XTAL2(18脚)：晶体振荡电路反相器的输出端。（a）DIP引脚（b）逻辑符号MCS一51单片机引脚配置图03单片机引脚介绍

电路基础及电工测量单片机认知

②控制信号引脚(4个)RST/VPD(9脚)：单片机复位/备用电源引脚。Vcc掉电期间，此引脚可接上备用电源能保护片内RAM中信息不丢失。ALE/(30脚)：访问片外存储器时，ALE(地址锁存允许)的输出用于锁存低字节地址信号。不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期性地出现脉冲信号，其频率为振荡频率的1/6。单片机片内EPROM编程时，此引脚用于输入编程脉冲（)。03单片机引脚介绍（a）DIP引脚（b）逻辑符号MCS一51单片机引脚配置图

电路基础及电工测量单片机认知

②控制信号引脚(4个)RST/VPD(9脚)③输入/输出引脚(32个)P0.0-P0.7(39-32脚)，一般I/O引脚或数据/低位地址总线复用引脚；P1.0-P1.7(1-8脚)，一般I/O引脚；P2.0-P2.7(21-28脚)，一般I/O引脚或高位地址总线引脚；P3.0-P3.7(10-17脚)，一般I/O引脚或第二功能引脚。（a）DIP引脚（b）逻辑符号MCS一51单片机引脚配置图03单片机引脚介绍04实验任务ProficiencyExercises学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电路基础及电工测量实验准备1.工具：函数信号发生器、示波器；2.设备：实训工作台；3.资料及耗材：《电磁基础》教材、抹布等。函数信号发生器示波器电路基础及电工测量实验步骤下面以示波器测量函数信号发生器的信号为例说明示波器的使用方法：1.取出示波器和函数发生器。2.将示波器探头1连接1通道，示波器探头2连接2通道。3.示波器探头1搭铁和探头2搭铁相接。3.打开示波器开关，预热1到2分钟。4.将两个探头端部连接到探头补偿器的连接端子上。校笔01示波器的使用电路基础及电工测量实验步骤下面以示波器测量函数信号发生器的信号为例说明示波器的使用方法：5.按下AUTO（英文发音）键进行校表。6.选择1通道，将幅值调成1伏。7.然后选择2通道，将幅值调成1伏，校表完成。8.将表笔与函数发生器TTL波形输出端子连接。9.打开开关，选择波形，方波。9.将示波器测试接头负极与一，二号函数发生器接头负极接头连接。01示波器的使用校笔电路基础及电工测量下面以示波器测量函数信号发生器的信号为例说明示波器的使用方法：10.示波器1通道正极连接2号函数发生器测试接头正极。11.示波器2通道正极连接1号函数发生器测试接头正极。12.进行波形读取。13.取下测试接头，关闭示波器及函数发生器开关。14.整理工具，清洁场地，设备复位。波形读取实验步骤01示波器的使用电路基础及电工测量实验准备1.工具：函数信号发生器、示波器；2.设备：实训工作台；3.资料及耗材：《电磁基础》教材、抹布等。滑动电阻电容电路基础及电工测量实验准备1.工具：函数信号发生器、示波器；2.设备：实训工作台；3.资料及耗材：《电磁基础》教材、抹布等。电阻三极管电路基础及电工测量实验步骤晶体管放大电路的搭建过程如下：1.按照右图选取电子元件，搭建电路。注意搭建时电路不能通电。2.取出数字万用表，选择电阻档并对万用表进行校零。3.校零后，选择直流电压档进行测量。4.打开信号发生器开关。5.测量电阻R2的输出电压。6.取下红黑表笔，复位万用表，关闭信号发生器开关。晶体管放大电路图01晶体管放大电路的搭建电路基础及电工测量实验步骤晶体管放大电路的搭建过程如下：7.闭合试验台快关，打开信号发生器开关。8.取出三通道示波器表，正极接头连接电阻R2端子，负极搭铁。9.读取波形。10.取下测试表笔，关闭示波器和信号发生器开关。11.整理工具，清洁场地，设备复位。01晶体管放大电路的搭建晶体管放大电路图电路基础及电工测量分组实训请各小组按照拟定的小组分工及实验步骤，完成“电路基础及电工测量”实验，并完成工作页中实训报告的填写。电路基础及电工测量总结评价请结合各自实验的完成情况，实事求是的完成实验自评与互评。并将填写完整的工作页提交给老师进行检查和评价。05课堂测评Classroomtest学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电路基础及电工测量判断题1.电源有两种类型分别为电压源和电阻源。（）2.物体对电流通过时的阻碍作用称为“电阻”。（）3.电容是一种能储存电荷或者储存电场能量的部件。（）4.欧姆定律是指流过导体中的电流与加在这段导体两端的电压成反比。（）5.将两个或更多个元件一个接一个首尾相连在一起叫做元件的并联。（）6.大小和方向随时间做周期性变化的电压，电流和电动势统称交流电。（）7.用万用表测量直流电压时，黑色测试笔应接高电位点，红色测试笔应接低电位点。（）8.PN结最基本的特性就是其单向导电性，即外加正向电压，PN结导通；外加反向电压，PN结截止。（）9.在串联电路中，各处电压相等。（）10.稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管，具有稳定电压的作用。（）06课后作业Homeworkafterclass学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业电路基础及电工测量课后作业①复习“电路基础及电工测量”课程，巩固所学内容②完成下节课内容的预习新能源汽车高压安全与防护《新能源汽车电力电子技术》课堂导入01学习目标02知识储备03实验任务04课堂测评05CONTENTS目录课后作业0601课堂导入leading-inofaclassroom学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业新能源汽车高压安全与防护课堂导入家用电器的电压为220v，新能源汽车的驱动系统或电池系统的电压高达数百伏，远远超过了人体的安全电压36V。在对新能源汽车进行维护或维修时，提高维护人员在进行高压部件相关作业时的安全规范意识。因此了解并掌握高压安全与防护，对于在对新能源汽车维护或维修时有很大的帮助。02学习目标learningobjectives学习目标知识储备技能训练课堂测评课堂导入课后作业学习目标01熟悉安全用电常识02能识别新能源汽车上的高压电路，能识别维修开关、熔断器及漏电传感器等高压安全防护器件03能正确使用高压电维修绝缘工具、检测仪表04能正确穿戴使用高压防护用品学习目标05能施行人工心肺复苏抢救触电者新能源汽车高压安全与防护03知识储备accumulationofknowledge学习目标知识储备实验任务课堂测评课堂导入课后作业安全用电常识新能源汽车高压安全与防护（1）电击电击指电流触及人体而使内部器官受到损害，它是最危险的触电事故。（2）电伤电伤是由于电流的热效应、化学效应、机械效应以及在电流的作用下使熔化或蒸发的金属微粒等侵入人体皮肤，使皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏，严重时也可危及人命。触电依伤害程度不同可分为电击和电伤两种。01

触电安全用电常识新能源汽车高压安全与防护电击对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、频率、持续时间、通过人体的路径及人体电阻的大小等多种因素有关。（1）电流大小

（2）电流频率（3）通电时间

（4）电流路径02

电击对人体的伤害安全用电常识新能源汽车高压安全与防护（1）单相触电单相触电是常见的触电方式。人体的某一部分接触带电体的同时，另一部分又与大地或中性线相接，电流从带电体流经人体到大地或中性线，形成回路。单相触电03

常见的触电方式安全用电常识新能源汽车高压安全与防护（2）两相触电人体的不同部分同时接触两相电源时造成的触电。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将比单相触电时高，危险更大。两相触电03

常见的触电方式安全用电常识新能源汽车高压安全与防护（3）跨步电压触电如果人或牲畜站在距离电线落地点8-10米以内。就可能发生触电事故，这种触电叫作跨步电压触电。当发觉跨步电压威胁时，应赶快把双脚并在一起，或尽快用一条腿或两条腿跳着离开危险区。跨步电压触电03

常见的触电方式安全用电常识新能源汽车高压安全与防护（4）接触电压触电接触电压，是指人站在发生接地短路故障设备旁边，距设备水平距离0.8米，这时人手触及设备外壳(距地面1.8米的高处)，手与脚两点之间呈现的电位差，叫作接触电压。跨步电压触电03

常见的触电方式新能源汽车高压部件识别新能源汽车高压安全与防护（1）动力电池包动力电池包安装位置在后排座椅与行李舱之间，功用是为车辆提供电能，它由动力电池模组（分10个模组共152个单体）、动力电池串联线、动力电池采样线、电池信息采集器、接触器、保险、电池包护板、安装支架等组成。动力电池包01

新能源汽车上的高压电路新能源汽车高压部件识别新能源汽车高压安全与防护（2）高压线束电池包线束主要由高压线束、采样线束和电池包内部接触器构成。如图所示，其中高压线束又由电池包正极线、电池包负极线和电池包串联线组成。高压线束的颜色通常为橙色。高压线束01

新能源汽车上的高压电路新能源汽车高压部件识别新能源汽车高压安全与防护维修开关总成安装位置位于动力电池包总成上方的左上角，连接了动力电池的一个正极和一个负极；它的功用是在车辆维修时直接断开高压回路，从而保证操作人员的安全。如图所示为维修开关。维修开关02新能源汽车维修开关