1、電工電子技術工程實訓中心電工電子教研室趙玉林 辦公地點：實訓一期201電話：1愿同學們珍惜青春，收獲知識、收獲夢想、收獲友情！ 電學的發展歷程1650年，德國物理學家格里凱在對靜電研究的基礎上，制造了第一臺摩擦起電機。1720年，格雷研究了電的傳導現象，發現了導體與絕緣體的區別，同時也發現了靜電感應現象。1733年，杜菲經過實驗區分出兩種電荷，稱為松脂電和玻璃電，即現在的負電和正電。他還總結出靜電相互作用的基本特征，同性排斥，異性相吸。1745年，荷蘭萊頓大學的穆欣布羅克和德國的克萊斯特發明了一種能存儲電荷的裝置萊頓瓶，它和起電機一樣，意義重大，為電的實驗研究提供了基本的實驗工具。1752年，

2、美國科學家富蘭克林對放電現象進行了研究，他冒著生命危險進行了著名的風箏實驗，發明了避雷針。 1777年法國物理學家庫侖通過研究毛發和金屬絲的扭轉彈性而發明了扭秤 17851786年他用這種扭秤測量了電荷之間的作用力，并且從牛頓的萬有引力規律得到啟發，用類比的方法得到了電荷相互作用力與距離的平反成反比的規律，后來被稱為庫侖定律。1820,奧斯特(丹麥)的電流磁現象電能生磁！磁是否可以生電？18201827年對電磁作用的研究 ：發現了安培定則發現電流的相互作用規律發明了電流計提出分子電流假說總結了電流元之間的作用規律安培定律 在安培專注于電流磁效應的研究時，德國的歐姆就開始了對導線中電流規律的研究

3、工作。邁克爾法拉第(Michael Faraday，1791-1867)英國著名物理學家、化學家。在化學、電化學、電磁學等領域都做出過杰出貢獻。法拉作為電容的國際單位，以紀念這位物理學大師。 他認為電與磁是一對和諧的對稱現象，既然電能生磁，他堅信磁亦能生電。經過10年探索，歷經多次失敗后，1831年8月26日終于獲得成功，完成了在磁體與閉合線圈相對運動時在閉合線圈中激發電流的實驗，他稱之為“磁電感應”。經過大量實驗后，他終于實現了“磁生電”的夙愿，宣告了電氣時代的到來。 麥克斯韋(James Clerk Maxwell，18311879)，英國物理學家，經典電磁理論的奠基人1831年8月31日

4、出生于愛丁堡。建立了完整的電磁理論體系，不僅科學地預言了電磁波的存在，而且揭示了光、電、磁現象的內在聯系及統一性，完成了物理學的又一次大綜合。 赫茲用實驗驗證了電磁波的存在，1888年，成了近代科學史上的一座里程碑。赫茲的發現具有劃時代的意義，它不僅證實了麥克斯韋發現的真理，更重要的是開創了無線電電子技術的新紀元。模擬電子技術：半導體基本知識、穩壓電源、放大電路直流電路電工與電子技術電工技術電子技術電路理論電磁電機學數字電子技術：門電路、組合邏輯電路等交流電路變壓器與電動機電動機的控制 知識體系 在非電類專業應用領域，如機械制造，現代先進的制造技術涉及電鍍、電焊、數字控制技術、電機控制技術等又

5、如發動機的數字控制等，都和電學知識息息相關幾乎沒有任何一個行業離得開電學特別是在航空領域，飛機上的電氣設備比比皆是，都離不開電工電子技術本課程和非電類專業學生的關系地位與作用 電工電子技術是航空制造系飛機制造專業的一門專業基礎課程，學生通過本大綱所規定的全部教學內容的學習,可了解電工,電子技術的發展情況以及與實際生產生活的聯系,獲得一定的電工,電子基礎知識,熟悉在工程應用中涉及到的一些問題,對建立一個實際電系統所涉及的技術要點和技術難點有所理解和掌握,從而滿足高新科技飛速發展社會的需要，以使學生具備從事本專業領域工作的職業能力 。 課程簡介教學目標知識目標：使學生具有電路元件、電路模型、電路基

6、本定理和定律等的相關知識，掌握直流和交流電路的分析方法，熟悉異步電動機的分析與控制功能，了解數字電路和模擬電路的基本知識。能力目標：提高學生分析問題和解決問題的能力 ，具有測量和計算元件參數的能力，具有正確使用電工電子儀表和設備的能力，具有正確選用元器件，按電路圖正確接線并排除電路故障的能力，并且具有簡單電路的設計、安裝、調試能力，提高學生的實際操作能力。素質目標：通過本課程的學習，培養學生樹立嚴謹的科學作風，具有強烈的工作責任心、認真負責的工作態度，提高學生的情感價值感，實現工學結合。培養學生的團隊合作精神、語言表達能力、自學能力等職業綜合素質，為以后從事專業工作奠定基礎。課程形式：理論教學

7、： 項目任務式；教學互換式； 分組討論式；分制競爭式。實驗教學 ： 預習、操作（獲取實驗數據） 實驗報告（分析數據）白賢順、李偉主編，電工技術，化學工業出版社秦曾煌主編，電工學上下冊（第六版）高等教育出版社汪金山主編，電路分析教程，機械工業出版社參考教材：曹京生主編，電工技術，哈爾濱工程大學出版社課程學習中應注意的問題1.學習重點在電路分析方法、電子器件和電機應用上。重在理解，避免死記硬背。2.學以致用，在學好理論知識的基礎上，突出實踐教學，強調動手能力。3.多關注前沿科技的發展。4.上課前預習、上課認真聽講做筆記、按時完成作業。要求與考核方式1、平時成績：40作業、筆記、出勤、課堂表現：30

8、實驗：102、期終考試：60謝謝！合作愉快！項目一 直流電路的安裝、測試與分析任務一 建立電路模型【學習目標】 1了解電路的基本組成及各部分的作用； 2理解電動勢、電位、電功率的概念； 3掌握電壓、電流的概念；理解電壓、電流的參考方向； 4. 能夠進行簡單直流電路的測試?！局攸c難點】 1電壓、電流和電功率的定義、方向的理解和掌握； 2電流和電壓的參考方向的理解。 3. 掌握電阻定律、歐姆定律、焦耳定律，了解電阻與溫度的關系。知識鏈接一 電路的組成和作用 一、電路的組成和作用知識鏈接一、電路的基本組成和作用電源開關連接導線 E電源開關負載電路的基本結構 電路電流所流過的路徑稱為電路。它是為了某種

9、需要由電工設備或元件按一定方式組合起來的。（1）電路的組成電源(供能元件)：把其他形式的能轉化為電能的裝置（產生電能的裝置）。如：發電機、干電池、蓄電池等。 負載(耗能元件)：把其他形式的能轉化為電能的裝置。 如：如電動機、電燈等電器。 中間環節：傳遞信號、傳輸、控制、分配電能。如連接導線、控制和保護電路的元件，開關、按鈕熔斷器、接觸器、各種繼電器等。電力系統擴音器電路的作用實現電能的傳輸和轉換實現信號的傳遞和處理電 燈電 爐發電機升 壓變壓器降 壓變壓器話筒揚聲器放大器(2) 電路的作用電子技術2、電路模型和電路元件電源負載實體電路中間環節 與實體電路相對應、由理想元件構成的電路圖，稱為實體

10、電路的電路模型。電路模型負載電源開關連接導線SRL+ UIUS+_R0白熾燈的電路模型可表示為： 實際電路器件品種繁多，其電磁特性多元而復雜，采取模型化處理可獲得有意義的分析效果。如iR R L消耗電能的電特性可用電阻元件表征產生磁場的電特性可用電感元件表征由于白熾燈中耗能的因素遠遠大于產生磁場的因素，因此L 可以忽略。 理想電路元件是實際電路器件的理想化和近似，其電特性單一、確切，可定量分析和計算。白熾燈電路RC+ US電阻元件只具耗能的電特性電容元件只具有儲存電能的電特性理想電壓源輸出電壓恒定，輸出電流由它和負載共同決定理想電流源輸出電流恒定，兩端電壓由它和負載共同決定L電感元件只具有儲存

11、磁能的電特性IS理想電路元件分有無源和有源兩大類無源二端元件 有源二端元件 電路圖部分常用符號知識鏈接二 電路的基本物理量1、電流電路中帶電粒子有規則地定向移動形成電流。電解液中的正、負離子(正、負電荷)帶電粒子金屬導體中的自由電子(負電荷)規定正電荷移動的方向為電流的實際方向。RI 0I 0實際方向參考方向(b) I0參考方向 U實際方向+-(B) U0電壓的實際方向與參考方向電動勢：在電源內部，非靜電力將正電荷從電源負極移到正極所做的功 WS 與其電量 Q 之比稱為電動勢，用 E 表示，即E 的單位是伏(V)Ws 的單位是焦耳（J） Q 的單位是庫(C)電源產生電壓過程是非靜電力對電荷的做

12、功過程，做的功越大，電源把其他形式的能量轉化為電能的本領就越大。電源的這種本領用電動勢表示 。R +-EI+-U電動勢的方向：規定從電源負極指向電源正極即非靜電力移動正電荷方向。3.電位電路中每一點都有一定的電位。在外電路，電位差形成電流；電流從高電位點流向低電位點。電位用字母 V 表示；不同點電位用字母 V 加 下標表示； 衡量電位高低必須有一個計算電位的起點，稱零電位點，該點電位為 0 V。+-R EI+-Uabcd電位的計算先選定零電位點，(一般用符號“”表示)，電路中任何一點與零電位點之間的電壓，就是該點的電位。+-R2 EI+-UabcdR1解該電路 c 點是零電位點I = 2.5

13、A，Va= Uac = 10 V，Vb = Ubc = 5 V，Vc = Vd= 0 V電壓等于電位差 例如，Uab = Va - Vb = 5 V4、電阻電阻元件：是對電流呈現阻礙作用的耗能元件，例如燈泡、電熱爐等電器。電阻定律： 制成電阻的材料電阻率，國際單位制為歐姆米 ( m) ； l 繞制成電阻的導線長度，國際單位制為米 (m) ；S 繞制成電阻的導線橫截面積，國際單位制為平方米 (m2) ；R 電阻值，國際單位制為歐姆 () 。電阻的大小還受光照、溫度等因素的影響。1 k = 103 ；1 M = 106 焦耳定律： 光敏電阻：電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器，入射光強，電阻減小，

14、入射光弱，電阻增大。還有另一種入射光弱，電阻減小，入射光強，電阻增大。分為正溫度系數熱敏電阻器和負溫度系數熱敏電阻器。不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越低，5、電功率 電功率(簡稱功率)所表示的物理意義是電路元件或設備在單位時間內吸收或發出的電能。兩端電壓為 U、通過電流為 I 的任意二端元件(可推廣到一般二端網絡)的功率大小為P = UI 功率的國際單位制單位為瓦特(W)，常用的單位還有毫瓦(mW)、千瓦(kW)，它們與 W 的換算關系是1 mW = 103 W； 1 kW = 103 W用電設備單位時間消耗的

15、電能叫做電功率，用字母 P 表示，即單位：瓦(W)、或千瓦(kW)電功率可利用功率表測量。右圖為功率表的接線圖例額定電壓 220 V， 電流 5 A 的電爐功率為多大？ 解P = UI = 220 5 W = 1 100 W*12*34+URkW6.電能電場力做的功就是電路所消耗的電能，由電壓公式 U = W/Q 知，電能 W = QU，由于 Q = It，所以W = QU = UIt俗稱度)表示。1 kW h = 1 000 W 3 600 s = 3.6 106 J電能可直接用電能表(電度表)測出。kWhkWh00316220 V 5 A 50 Hz2 500 r / (kWh)計數器用來

16、記錄電能V、A、Hz 值是電壓電流和頻率的使用條件2 500 r/ kWh 表示消耗 1 千瓦時(1 度)電能，鋁轉盤轉過 2 500 轉。例額定功率 120 W 彩色電視機，每千瓦時的電費 0.45 元，工作 5 小時電費為多少？解電費 = 0.12 5 0.45 元 = 0.27 元【例1-1】有一功率為 60 W 的電燈，每天使用它照明的時間為 4 小時，如果平均每月按 30 天計算，那么每月消耗的電能為多少度？合為多少 J ? W = P t = 60 120 = 7200 W h = 7.2 kW h3.6 106 7.2 2.6 107 J解：該電燈平均每月工作時間 t = 4 3

17、0 = 120 h，則即每月消耗的電能為 7.2 度，約合為一、電路的狀態1通路（閉路）：電路各部分聯接成閉合回路，有電流通過。電氣設備或元器件獲得一定的電壓和電功率，進行能量轉換。2開路（斷路）：電路斷開，電路中無電流通過,也稱為空載。下圖中開關S閉合時為通路； S斷開時為開路。I = 0；R0I = U0 = 0根據 U = E - R0I U = E PS = PL = P0 = 0知識鏈接三 電路的三種狀態和電氣設備的額定值 3短路（捷路）：電源兩端或電路中某些部分被導線直相連接，短路時電流很大，會損壞電源和導線，應盡量避免。輸出電流過大對電源來說屬于嚴重過載，如沒有保護措施，電源或電器會被燒毀或發生火災，所以通常要在電路或電氣設備中安裝熔斷器、保險絲等保險裝置，以避免發生短路時出現不良后果。圖中電源短接時為短路。故障電路:斷路：短路：電 源 短 路電路中電流很大，會燒壞電源，引起火災被短路的用電器不能工作用電器短路二、電氣設備的額定值為了保證電氣設備和電