(图文)精编中职中专《电工基础》全册教学PPT课课件.pptx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《(图文)精编中职中专《电工基础》全册教学PPT课课件.pptx》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 图文 电工基础 精编 中专 电工 基础 教学 PPT 课件
- 资源描述:
-
1、中职中专精品教学课件中职中专精品教学课件电工基础按全册教案编制第一章 认识电路1 1 认识电路认识电路教学难点:1了解电路的三种状态特点。2理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。教学重点:1. 了解电路的基本组成、电路的三种状态和额定电压、电流、功率等概念。2掌握电流、电功率、电能等基本概念。3掌握电阻定律、欧姆定律、焦耳定律,了解电阻与温度的关系。序号内容 学时 1 绪论 1 2 第一节 电路 3 第二节 电流 4 第三节 电阻1 5 第四节 部分电路欧姆定律 6 第五节 电能和电功率1 7 单元小结 8 单元总学时3学时分配:1 1认识电路认识电路1.1电路1.2电流1.3电
2、阻1.4部分电路欧姆定律1.5电能和电功率单元小结第一节电路第一节电路 一、电路的基本组成二、电路模型(电路图)一、电路的基本组成一、电路的基本组成动画 M1-1电路的状态1什么是电路电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式连接起来的总体,为电流的流通提供了路径。2电路的基本组成电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分:(1)电源(供能元件):为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 图1-1简单的直流电路 (2)负载(耗能元件):使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。将电器设备和元器件按一定方式连接起来(如各种铜、铝电缆线
3、等)。(3)控制器件:(4)连接导线:3电路的状态电路的状态 (1)通路(闭路):电源与负载接通,电路中有电流通过,电气设备或元器件获得一定的电压和电功率,进行能量转换。 (2)开路(断路):电路断开,电路中没有电流通过,又称为空载状态。(3)短路(捷路):电源两端或电路中某些部分被导线直接相连,输出电流过大对电源来说属于严重过载,如没有保护措施,电源或电器会被烧毁或发生火灾,所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置,以避免发生短路时出现不良后果。二、电路模型二、电路模型( (电路图电路图) ) 图1-2手电筒的电路原图由理想元件构成的电路称为实际电路的电路模型,也称为实际电路
4、的电路原理图,简称为电路图。例如手电筒的电路如图 1-2 所示。 理想元件 电路是由电特性相当复杂的器件组成的,为了便于使用数学方法对电路进行分析,可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替,而对它的实际结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。表 1-3常用理想元件及符号第二节电流第二节电流 一、电流的基本概念二、直流电流三、交流电流一、电流的基本概念一、电流的基本概念 电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电荷量,电流用符号 I 或 i(t)表示,讨论一
5、般电流时可用符号 i 。设在 t = t2t1 时间内,通过导体横截面的电荷量为 q = q2q1,则在 t 时间内的电流强度可用数学公式表示为tqti )(式中,t 为很小的时间间隔,时间的国际单位制单位为 s (秒),电荷量 q 的国际单位制为库仑 (C)。电流 i(t) 的国际单位制为A (安培) 。常用的电流单位还有mA (毫安)、 A(微安)、 kA(千安) 等,它们与安培的换算关系为1 mA = 10-3A; 1 A = 10-6 A; 1 kA = 103 A二、直流电流二、直流电流 常数常数 tQtqI 如果电流的大小及方向都不随时间变化,即在单位时间内通过导体横截面的电荷量相
6、等,则称之为稳恒电流或恒定电流,简称为直流 (Direct Current),记为 DC 或 dc ,直流电流要用大写字母 I 表示。直流电流 I 与时间 t 的关系在 It 坐标系中为一条与时间轴平行的直线。三、交流电流三、交流电流 如果电流的大小及方向均随时间变化,则称为变动电流。对电路分析来说,一种最为重要的变动电流是正弦交流电流,其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化,将之简称为交流(Alternating Current),记为 AC 或 ac ,交流电流的瞬时值要用小写字母i 或 i(t) 表示。第三节电阻第三节电阻一、电阻元件 二、电阻与温度的关系一、电阻元件一、电阻元件电阻
7、元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件,例如灯泡、电热炉等电器。电阻定律SlR 制成电阻元件的材料电阻率,国际单位制单位为 m(欧米) ; l 绕制成电阻的导线长度,国际单位制为m (米) ;S 绕制成电阻的导线横截面积,国际单位制为 m2 (平方米);R 电阻值,国际单位制为 (欧) 。经常用的电阻单位还有k (千欧 ) 、 M (兆欧)1 k = 103 ;1 M = 106 二、电阻与温度的关系二、电阻与温度的关系 电阻元件的电阻值大小一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高 1C 时电阻值发生变化的百分数。如果设任一电阻元件在温度 t1 时的电阻值为 R
8、1,当温度升高到 t2 时电阻值为 R2 ,则该电阻在 t1 t2 温度范围内的(平均)温度系数为)(12112ttRRR如果 R2 R1 ,则 0,将 R 称为正温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而增大;如果 R2 R1,则 0,将 R 称为负温度系数电阻,即电阻值随着温度的升高而减小。显然 的绝对值越大,表明电阻受温度的影响也越大。R2 = R1 1 (t2t1) 第四节部分电路欧姆定律第四节部分电路欧姆定律一、欧姆定律二、线性电阻与非线性电阻一、欧姆定律一、欧姆定律 电阻元件的伏安关系服从欧姆定律,即U = RI 或 I = U / R = GU其中 G = 1/R,电阻 R 的倒数
9、G 称为电导,其国际单位制为西门子 (S) 。 二、线性电阻与非线性电阻二、线性电阻与非线性电阻电阻值 R 与通过它的电流 I 和两端电压 U 无关 (即R = 常数 ) 的电阻元件称为线性电阻,其伏安特性曲线在 UI 平面坐标系中为一条通过原点的直线。电阻值 R 与通过它的电流 I 和两端电压 U 有关 (即R 常数) 的电阻元件称为非线性电阻,其伏安特性曲线在 UI平面坐标系中为一条通过原点的曲线。通常所说的“电阻” ,如不作特殊说明,均指线性电阻。图1-3线性电阻的伏安特性曲线第五节电能和电功率第五节电能和电功率一、电功率二、电能三、电气设备的额定值四、焦耳定律一、电功率一、电功率 电功
10、率(简称功率)所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能能量。两端电压为 U、通过电流为 I 的任意二端元件(可推广到一般二端网络)的功率大小为P = UI 功率的国际单位制单位为 W(瓦特),常用的单位还有mW (毫瓦)、 kW (千瓦),它们与 W 的换算关系是1 mW = 103 W; 1 kW = 103 W 吸收或发出:一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载,负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。习惯上,通常把耗能元件吸收的功率写成正数,把供能元件发出的功率写成负数,而储能元件(如理
11、想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率,即其功率 P = 0。通常所说的功率 P 又称为有功功率或平均功率。二、电能二、电能 电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量,用符号W表示,其国际单位制为焦耳(J),电能的计算公式为W = P t = U I t通常电能用kW h (千瓦时)来表示大小,也称为度(电):1 度(电) = 1 kW h = 3.6 106 J即功率为 1 000 W 的供能或耗能元件,在 1 小时内所发出或吸收的电能量为 1 度。【例1-1】有一功率为 60 W 的电灯,每天使用它照明的时间为 4 h(小时),如果平均每月按 30 天计算,那么每月消耗的
12、电能为多少度?合为多少 J ? 解:该电灯平均每月工作时间 t = 4 30 h= 120 h,则W = P t = 60 120 W h = 7200 W h = 7.2 kW h即每月消耗的电能为 7.2 度,约合为3.6 106 7.2 J 2.6 107 J 三、电气设备的额定值三、电气设备的额定值为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作,都规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。额定电压电气设备或元器件所允许施加的最大电压。额定电流电气设备或元器件所允许通过的最大电流。额定功率在额定电压和额定电流下所消耗的功率,即允许消耗的最大功率。额定工作状态电气设备或元器件在额定功
13、率下的工作状态,也称满载状态。轻载状态电气设备或元器件在低于额定功率下的工作状态,轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。过载(超载)状态电气设备或元器件在高于额定功率下的工作状态,过载时电气设备很容易被烧坏或造成严重事故。轻载和过载都是不正常的工作状态,一般是不允许出现的。 四、焦耳定律四、焦耳定律 电流通过导体时产生的热量(焦耳热)为 Q = I2 R tI 通过导体的直流电流或交流电流的有效值,单位为 A。R 导体的电阻值,单位为 。t 通过导体电流持续的时间,单位为 s。Q 热量单位为 J。 单元小结单元小结本单元介绍了电路的基本概念,内容包括:一、电路二、电流三、电阻四、电
14、功率与电能一、电路一、电路电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式连接起来的总体,为电流的流通提供了路径。电路的基本组成包括电源、负载、控制器件和连接导线等四个部分。电路有通路、开路、短路等三种状态。由理想元件构成的电路称为实际电路的电路模型,也称为实际电路的电路原理图,简称为电路图。二、电流二、电流在电场力作用下,电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电荷量,称为电流。电流的大小及方向都不随时间变化,则称为直流电流。电流的大小及方向均随时间作周期性变化,则称为交流电流。三、电阻三、电阻1电阻元件是
15、对电流呈现阻碍作用的耗能元件,电阻定律为SlR 电阻元件的电阻值一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高 1C 时电阻值发生变化的百分数,即)(12112ttRRR 2电阻元件的伏安特性关系服从欧姆定律,即 U = RI 或 I = U/R = GU 。其中,电阻 R 的倒数 G 称为电导,其国际单位制单位为S (西门子)。3电流通过导体时产生的热量为 Q = I2Rt (焦耳定律)。四、电功率与电能四、电功率与电能 电功率是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能量,P = UI 。电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量,W = P t
16、=UIt1度(电) = 1 kW h = 3.6 106 J为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作,都规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。第二章 简单直流电路第二章 简单直流电路2.1 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律2.2 2.2 电阻串联电路电阻串联电路2.3 2.3 电阻并联电路电阻并联电路 2.5 2.5 万用表万用表2.4 2.4 电阻混联电路电阻混联电路2.6 电阻的测量电阻的测量2.7 电位的计算电位的计算2.1 2.1 电动势电动势 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 【学习目标】【学习目标】1.掌握闭合电路欧姆定律。2.理解电源的外特性。答:电源电动势常用电
17、池的标注这是什么含义呢? 如图所示,电池上标着的“3.7V”和“1.2V”分别指锂电池的电动势为3.7V,镍镉电池的电动势为1.2V。 常用电池电动势的标注电源的电动势E1.电动势的大小由电源本身的性质决定,与外电动势的大小由电源本身的性质决定,与外电路的情况无关。电路的情况无关。2.方向:由负极指向正极。方向:由负极指向正极。3.单位:伏(单位:伏(V)4.标量标量 闭合电路中的电流I,与电源电动势E成正比,与电路的总电阻R+r(内电路电阻与外电路电阻之和)成反比,这就是闭合电路欧姆定律。 RrEI 1.闭合电路闭合电路外电路:如用电器,外电路:如用电器, 导线等。导线等。内电路:如电池灯等
18、内电路:如电池灯等。2.欧姆定律欧姆定律用公式表示为:用公式表示为:图图 2-1简单的闭合电路简单的闭合电路 (适用于线性电路)进一步作数学变换得:进一步作数学变换得: E EIr+IRIr+IR 由于IRU是外电路上的电压降(电源的端电压), IrU0是内电路上的电压降(内压降),所以所以: : E EU+UU+U0 0这就是说:电源的电动势等于内、外电路电压降之和这就是说:电源的电动势等于内、外电路电压降之和 。【例1】有一电源电动势为3V,内阻r0.5,外接负载R9.5,求:(1)电路中的电流;(2)电源端电压;(3)负载上的电压;(4)电源内阻上的电压。三.电源与外特性: 1.电源端电
19、压随负载电流变化的规律叫做电源的外特性,绘成的曲线称为外特性曲线,如右图所示。 外特性曲线外特性曲线 2.电源端电压U会随着外电路上负载电阻R的改变而改变,其变化规律为: (1) RI U0IrUEIr 特例:开路时(R),I0,UE(2) RI U0IrUEIr 特例:短路时(R0), IE/R ,U0 从外特性曲线也可以看出,当I0(电路开路)时,电源的端电压最大,等于电源的电动势,即UE; 当电路闭合时,电路中有电流I,电源的端电压小于电动势,即UE,并随着电路中电流I的增大而减小。外特性曲线外特性曲线四负载获得最大功率的条件:四负载获得最大功率的条件:负载电阻负载电阻R的大小与各功率之
20、间的关系的大小与各功率之间的关系图图 2-1简单的闭合电路简单的闭合电路 rEP42max 负载获得最大功率条件:当电源给定而负载可变时,负载电阻R和电源内阻r相等时,负载能够从电源中获得最大功率。最大功率为: 负载功率随电阻变化的曲线负载功率随电阻变化的曲线小知识:获得最大功率时,由于Rr,所以负载上和内阻上消耗的功率相等,这时电源的效率不高,只有50%。在电子技术中,有些电路主要考虑负载获得最大功率,效率高低是次要问题,因而电路总是工作在Rr附近,这种工作状态一般称为“阻抗匹配状态”。而在电力系统中,希望尽可能减少内部损失,提高供电效率,故要求Rr。 【例2】如下图所示电路中,电源电动势E
21、6V,内阻r0.5,R12.5,R2为变阻器,要使变阻器获得功率最大,R2应为多大?R2获得的最大功率是多少? 1.闭合电路欧姆定律。2.电源的外特性。3.负载获得最大功率条件。【课堂小结】【课堂小结】【课堂练习】【课堂练习】教材41页 1.电源电动势为1.5V,内电阻为0.12,外电路电阻为1.38,求电路中的电流和端电压。2.电动势为3.6V的电源,与8 的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为3.2V,求电源的内电阻。3.有一简单闭合电路,当外电阻加倍时,通过的电流减为原来的2/3,求内阻与外阻的比值。 2.2 电阻的串联电阻的串联 1.闭合电路欧姆定律。 答:答:闭合电路中的电流闭合电路
22、中的电流I I,与电源电动势,与电源电动势E E成正比,与成正比,与电路的总电阻电路的总电阻R+rR+r(内电路电阻与外电路电阻之和)成反(内电路电阻与外电路电阻之和)成反比,这就是闭合电路欧姆定律。比,这就是闭合电路欧姆定律。 用公式表示为:用公式表示为:RrEI2.负载获得最大功率的条件是什么?负载获得最大功率的条件是什么? 答:负载电阻答:负载电阻R R和电源内阻和电源内阻r r相等时,相等时,负载获得的功负载获得的功率最大。最大功率为:率最大。最大功率为:rEP42max 家里配电箱中的熔断丝熔断后,所有其他的用电器都断电无法工作,请大家想一想,熔断丝是以什么方式接入电路的? 串联方式
23、串联方式2.2 2.2 电阻的串联电阻的串联【学习目标】【学习目标】 1.掌握电阻串联电路的特点。 2.学会用电阻串联电路的特点分析实际电路。 3.了解电阻串联电路的应用。一.串联电路: 把两个或两个以上的电阻一个接一个依次连接起来,就组成串联电路。电流特点。电流特点。I II I1 1I I2 2I I3 3I In n串联电路中电流处处相等。串联电路中电流处处相等。电压特点。电压特点。U UU U1 1+ + U U2 2+ + U U3 3+ + + U Un n电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。电阻特点。电阻特点。R RR R1
24、 1+ R+ R2 2+ R+ R3 3+ + R+ Rn n电路的总电阻(也叫电路的总电阻(也叫等效电阻等效电阻)等于各串联电阻之和。)等于各串联电阻之和。 等效电阻:在分析电路时,为了方便,常用一个电阻等效电阻:在分析电路时,为了方便,常用一个电阻来表示几个串联电阻的总电阻,这个电阻称为等效电阻。来表示几个串联电阻的总电阻,这个电阻称为等效电阻。等效电路图如下所示:等效电路图如下所示:电阻串联越多,总电阻就越大。电阻串联越多,总电阻就越大。当当n n个阻值相同的电阻串联时,其总电阻个阻值相同的电阻串联时,其总电阻R Rn n= =n nR R。小知识小知识电阻串联及其等效电路电阻串联及其等
25、效电路 【例【例2-3】 有一盏额定电压有一盏额定电压 U1 40 V,额定电流,额定电流 I 5 A 的电灯,应该怎样把它接入电压的电灯,应该怎样把它接入电压 U 220 V 照明电路中?照明电路中?分析:分析:解:将电灯解:将电灯( (设电阻为设电阻为 R1) )与一只分压电阻与一只分压电阻R2串联后,串联后,接入接入 U 220 V 电源上,如图电源上,如图 所示。所示。 分压电阻分压电阻 R2 上的电压上的电压U2 = UU1 = (220 40 )V= 180 V,且,且 U2 = R2I,则,则 36518022IUR小灯泡电路小灯泡电路 小明在做电路实验时,遇到了如下问题:想让一
展开阅读全文