电工学(第五版)教案

武汉工程职业技术学院〔铁山校区培训部教案〕适用工种：B类员工培训班 级：程潮铁矿、金山店铁矿B类员工培训班任课教师：付斌日 期：2023-810一二年下学期教学进度打算表教材名称电工学教材版本中国劳动社会保障出版社任课教师：付斌 班级：B教材名称电工学教材版本中国劳动社会保障出版社时间章节内容课时第一天直流电路、磁场与电磁感应6其次天单相、三相沟通电路6第三天变压器与沟通异步电动机62第一章直流电路本章教学要求:1、了解电路的组成和状态，理解有关根本物理量的定义，熟记它们的单位和符号；2、把握欧姆定律，生疏电路的三种状态。3、了解电流热效应的应用与危害，了解负载额定值的意义；4、娴熟把握电阻串联、并联和混联电路的特点及其应用；5、了解基尔霍夫定律。6、会用万用表测量电压、电流和电阻。重点：电路的根本定律〔欧姆定律、基尔霍夫定律；电位的计算。3、电阻串并联计算。难点：电源与负载电压方向的判别方法；基尔霍夫电压方程的列写。教学方法：讲授法、讲练结合、启发式§1-1电路及其根本物理量肯定方式组合而成。1、电路的作用实现电能的传输、安排与转换3实现信号的传递与处理2、电路的组成和状态组成局部：电源、负载、导线、掌握装置。状态：通路、开路〔断路、短路二、电流1、电流的形成：电荷有规章的定向移动形成电流。2、电流的大小：是指单位时间内通过导体横截面的电荷，即I=Q/t，电流用符号I表示，单位是安培。3、电流的方向：正电荷移动的方向。4、电流的换算关系：1kA103A 1mA10-3A 1μA10-3mA10-6A1、电压概念：电场力将单位正电荷从a点移到ba、b两点的电压，用ab表示。电压单位是伏特。方向：高电位低电位，电位降低的方向。换算关系：41kV103V 1mV10-3V 1μV10-3mV10-6V2、电动势正极所做的功，是衡量电源移动正电荷的力量的物理量，符号为E，单位为伏特V。方向：在电源内部由负极指向正极。3、电位概念：电路中某点与参考点之间的电压称为该点的电位。选定参考点电位为零，电位的单位也是伏特。间的电位差，即Uab=Ua-Ub，故电压又称电位差。举例：Ua=10V，Ub=-10V，Uc=5VUab和Ubc各为多少？解：依据电位差与电位的关系可知：Uab=Ua-Ub=10-〔-10〕=20V；Ubc=Ub-Uc=-10-5=-15V课堂练习：课本P302§1-2电阻一、电阻与电阻率1、电阻概念：导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示。其Ω〔欧姆。2、电阻单位的换算关系：1kΩ103Ω

1MΩ103kΩ106Ω3、电阻率：长度为1m、截面为1mm2的导体，在肯定温度下的电阻值，5。注：纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最好的导体，但价格昂贵而很少承受，目前电气设备中常承受导电性能良好的铜、铝作导线。4、电阻与电阻率的关系：L〔,R ρLS即：二、电阻与温度的关系金属的电阻率随温度上升而增大，电解液、半导体和绝缘体的电阻率则随温度上升而减小。三、电阻的测量电阻的测量使用电阻计〔欧姆表〕进展测量，测量时应留意：1、切断电路上的电源。2、使被测电阻的一端断开。3、避开把人体的电阻量入。本章教学要求：1、了解直线电流、环形电流所产生的磁场，会用安培定则〔右手定则〕推断磁场的方向。2、理解磁感应强度、磁通和磁导率的概念。36向。4、理解电磁感应的概念，把握楞次定律和法拉第电磁感应定律。5、理解自感系数和互感系数的概念，了解自感现象和互感现象的应用，会推断和测定互感线圈的同名端。重点：电磁感应、安培定则、左手定则难点：磁场的主要物理量、楞次定律教学方法：讲授法、讲练结合§2-1一、磁的几个根本概念1、磁性：能够吸引铁、镍、钴及其合金的性质。2、磁体：具有磁性的物体，也称磁铁。3、磁极：磁体两端磁性最强的局部。任何磁体都具有两个磁极，分别是北极〕和南极S。4、磁极间的相互作用力：同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引。5、磁场：磁体四周空间中存在着的一种特别物质。磁极间的作用力就是通过磁场传递的。6、磁感线：为了形象地描述磁场分布而画出的一些有方向的曲线。73①磁感线是互不穿插的闭合曲线；在磁体外部由NS体内部由SN②磁感线上任一点的切线方向，就是该点的磁场方向。③磁感线越密，磁场越强；磁感线越疏，磁场越弱。二、电流的磁场通电导体四周产生磁场的现象称为电流的磁效应。其磁场方向用右手螺旋定则〔安培定则〕来推断。则四指弯曲的方向就是磁感线的围绕方向。7〔螺线管〕产生的磁场方向：右手握住通电螺线管，让弯曲的四指指向电流方向，则大拇指所指的方向就是磁场的北极方向。§2-2磁场的主要物理量1、磁感应强度〔B〕在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线，所受电磁力FI线长度LILBB=F/IL。单位是特斯拉，简称特T。磁感应强度BB也等于通过垂直于磁场方向单位面积的磁力线数目，B的方向用右手螺旋定则确定。2、磁通〔Φ〕磁通是反映磁场在某一范围内的分布及变化状况的物理量。均匀磁场中磁通Φ等于磁感应强度BSΦ=BS。单位是韦伯(Wb)。3、磁导率〔μ〕磁导率μ表示物质的导磁性能，单位是亨/米(H/m)。真空的磁导率为μ4π×10-7H/m。将物质磁导率与真空磁导率的比值称为相对磁导率〔μO，则μr r

=μ/μO4、物质的分类〔按相对磁导率的大小〕①顺磁物质〔μ>1；②反磁物质〔μ<；③铁磁物质〔μ>>〕r r r5、磁化：使原来没有磁性的物质具有磁性的过程。本章教学要求：1〔〔解析式、波形图、相量图。82纯电感、纯电容沟通电路及电阻、电感与电容串联沟通电路，能做简洁计算。3、了解提高功率因素的意义和一般方法。4、了解常用照明电路的有关学问。把握白炽灯、荧光灯、两双联开关掌握一盏灯的原理图和接线方法。重点：运用相量图分析沟通电路难点：正弦沟通量之间的相位差、无功功率、功率因素教学方法：讲授法、讲练结合§3-1沟通电的根本概念课前预备：手摇发电机模型一、沟通电的概念电压或电流的大小和方向都不随时间而变化的称为稳恒直流电。电压或电流的大小和方向按正弦规律变化的称为正弦沟通电。表达式为：u=Usi〔t+θ；i=Isi〔tθ。波形图如下图：m m二、沟通电的产生沟通电可由沟通发电机或振荡器产生。〔振荡器是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有肯定频率的沟通电能。其构成的电路叫振荡电路〕e=Esinωtm9三、正弦沟通电的周期、频率和角频率1、周期T：电流电每重复变化一次所需的时间，单位是秒s。21s〔H周期和频率互为倒数，即T=1/ff=1/T50Hz。3、角频率〔ω/秒rad/计算公式为ω=2πf=2π/T四、正弦沟通电的最大值、有效值1m示，如Em、Um、Im。2、有效值：使沟通电和直流电加在同样阻值的电阻上，假设在一样的时间内产生的热量相等，就把这始终流电的大小叫做相应沟通电的有效值。有效值用大写字母表示，如E、U、I。3、有效值和最大值的关系：有效值=最大值/√2举例应用：如以下图所示的波形图中，试求T、f、ω和I五、正弦沟通电的相位与相位差1、相位：正弦量在任意时刻的电角度，也称相角，用〔ωt+θO

〕表示。初相是t=0时的相位。如沟通电u=311sin〔314t+60°〕V的相位是〔314t+6°，初相是6°。2、相位差：两个同频率正弦量的相位之差，其值等于它们的初相之差。如u=Usin〔ωt+θ〕m ui=Isin〔ωt+θ〕m i

〕=θ-θu i u i两正弦量有相位差的前提：两者的角频率必需相等。u、i u u、i ui iO ωt O ωtu与i同相 (b) u超前iu、i

u u、i ui i10O ωt O ωt§3-2正弦沟通电的相量图表示法一、表示正弦沟通电的方法1、解析式。例如u=Usin〔ωt+θ〕m u2、波形图。例如下图:3、相量图。例如下图:二、相量图(矢量图)1、旋转矢量与波形图的关系2、应用相量图时留意以下几点①同一相量图中，各正弦沟通电的频率应一样。②同一相量图中，一样单位的相量应按一样比例画出。③一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向，逆时针转动的角度为11正，反之为负。④用相量表示正弦沟通电后，它们的加、减运算可按平行四边形法则进展。3、举例试画出u=3√2sin(314+30°)Vu

=4√2sin(314-60°)V1向量图表示u+u1 2

2本章教学要求：12质，并会进展简洁计算。3、了解发电、输电和配电的概况。4、把握安全用电的一般学问。重点：三相沟通电的特点；三相负载的连接方式；安全用电常识难点：线电压和相电压关系的应用、线电流和相电流关系的应用教学方法：讲授法、讲练结合、引导式§4-1三相沟通电一、三相沟通电的三个优点1、三相发电机比体积一样的单相发电机输出的功率要大。2运转时比单相发电机的振动要小。3、在同样条件下输送同样大的功率时，特别是在远距离输电时，三相输电比单相输电节约材料。12二、三相沟通电动势的产生4-1的三个对称正弦沟通电动势分别为：e=Esin(ωt)V；e=Esin(ωt-120°)V；e=Esin(ωt+120°)VU m V m W m〔针对性课堂练习：课本P1082〕波形图 相量图相序——三个沟通电动势到达最大值〔或零〕的先后次序。时为正，反之为负。三、三相四线制线电压：相线与相线之间的电压。相电压：相线与中线之间的电压。U=√3U线 相30°。13举例某三相对称负载接在线电压为380V的三相电源中其中R =6相Ω，X相

=8Ω。试分别计算该负载作星形连接和三角形连接时的相电流、线电流及有功功率。

§4-4 安全用电常识1、触电方式有三种：单相触电220、两相触电3802、电流对人体的损害：(分电击和电伤)电击是电流通过人体内部，对人体内脏及神经系统造成破坏。电伤入皮肤等。330mA40mA42kΩ，800Ω。536V48V二、防止触电的技术措施1、保护接地：将电气设备的金属外壳与大地牢靠地连接。它适用于中性点不接地的三相供电系统。2中的零线相接。承受保护接零须留意事项：①保护接零只能用于中性点接地的三相四线制供电系统。②接零导线必需结实牢靠，防止断线、脱线。③零线上制止安装熔断器和单独的断流开关。④零线每隔肯定距离要重复接地一次。一般中性点接地要求接地电阻小于10Ω。⑤接零保护系统中的全部电气设备的金属外壳都要接零，绝不行以一局部接零，一局部接地。3、家庭安全用电144、漏电保护器原理图：

家庭配电示意图三、安全用电留意事项推断电线或用电设备是否带电，必需用试电器〔或测电笔允许用手触摸。制止合闸”的标志。15依据需要选择熔断器的熔丝粗细，严禁用铜丝代替熔丝。安装照明线路时，开关和插座离地一般不低于1.3m。不要用湿手去摸开关、插座、灯头等，也不要用湿布去擦灯泡。在电力线路四周，不要安装电视机的天线；不放风筝、打鸟；更不能向电线、瓷瓶和变压器上扔物品。在带电设备四周严禁使用钢板尺，钢卷尺进展测量工作。觉察电线或电气设备起火，应快速切断电源，在带电状态下，决不能用水或泡沫灭火器灭火。发生触电事故时，首先要使触电者快速脱离电源。本章教学要求：1、了解变压器的根本构造。2、把握变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换的关系。3、了解几种常用变压器的构造特点及其应用。4、了解三相笼型异步电动机的根本构造和工作原理。5、生疏三相笼型异步电动机铭牌数据的意义。重点：变压器原理；三相笼型异步电动机的根本构造和铭牌。难点：三相笼型异步电动机的工作原理教学方法：讲授法、实物和试验演示、讲练结合§5-1变压器课前预备：小型变压器模型一、变压器的作用1、主要功能是转变沟通电压的大小。162、转变电流、变换阻抗等。二、变压器的构造1、主要组成局部：铁心和绕组铁心：变压器的磁路通道，同时也是变压器的骨架。为了减小涡流和磁滞损耗，铁心通常由磁导率较高又相互绝缘的薄硅钢片叠合而成。绕组：变压器的电路局部。由绝缘良好的漆包线或纱包线绕制而成。工作时与电源相连的绕组称为一次绕组，与负载相连的线圈称为二次绕组。2、变压器符号：3〔如5-3〕1、变压原理：U E NU1E1N12 2 2抱负变压器一次、二次绕组端电压之比等于绕组的匝数比。2、变流原理：

I U NI1U2N22 1 1变压器工作时，一次、二次绕组中的电流跟匝数成反比。3、变换阻抗原理:17如图把带负载的变压器看成是一个的负载，并用RLL 1 2

R(由于I2L 1

L 2

R；I/I=N/N)L 1 2 2 1R′是RL

在变压器一次侧中的沟通等效电阻。四、常用变压器1、三相变压器：有三相干式变压器和三相油浸式变压器2、电焊变压器:3、互感器和钳形电流表18§5-2三相异步电动机课前预备：电动机模型一、三相笼型异步电动机的构造1、定子：电动机静止局部，包括机座、定子铁心和定子绕组。产生旋转磁场。2、转子：电动机的旋转局部，包括转轴、转子铁心和转子绕组。产生电磁转矩。5-161、工作原理:〔受到电磁力的作用而偏转〕2、三相异步电动机的极数和转速:异步电动机的转速n转速n〔又称同步转速，旋转磁场转0速与电动机的转速