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文檔簡介

審閱日期教案審閱日期課程名稱汽車電工與電子技術基礎授課班級16高技汽修課題電路的組成及工作狀態章節模塊一授課方式講練結合授課時間第1周課時2課師授教教學目標了解電路的三種工作狀態、認識電路的基本物理量,認識簡單電路的組成內容分析一、電路及電路圖二、電路的基本物理量三、直流電路的三種工作狀態教學重點電路的基本物理量教學難點直流電路工作狀態教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:通過講述日常生活中出現的電車、家用電器調動學生學習興趣,并逐步引導學生進入直流電路的學習。4、教學內容與重點難點講解:電路組成圖、形象解答學生對電路物理量的理解,并讓學生深入認識電路圖的基本組成。突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。同時,要求學生在課堂上畫出基本電路圖,解答電路物理量的概念。5、課堂練習6、總結:總結兩節課學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要編號:QD-751b-19 版本:A/0 流水號:授課教師:提交時間:審閱簽名:教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:無舊課需復習。三、課堂導入:通過講述日常生活中出現的電車、家用電器調動學生學習興趣,并逐步引導學生進入直流電路的學習。四、教授新課:1.1電路的基本知識一、電路的組成1、定義:電路是電流的通路。2、組成:由電源、負載、開關、導線組成。二、電路的狀態電源工作狀態:有載、空載、短路。1、有載狀態:開關閉合,接通電源與負載的狀態。電路特征:電流的大小由負載決定。.空載狀態電路特征:I=0.短路狀態:電源兩端直接相連。短路時,因電流過大會造成電源及用電設備的損害,應絕對避免。三、電路圖1、定義:用規定的圖形符號表示實際電路的連接情況的圖。2、常用電氣元件符號:見表1-1.2電路中的基本物理量一、電流1、定義:電荷的定向移動形成電流。2、大小:電流的強弱用電流強度表示,簡稱電流,數值上等于單位時間內通過某一導體橫截面的電荷量。I=q/t3、單位:kA、A、mA、HA4、方向:正電荷運動的方向二、電壓1、定義:電壓是衡量電場力做功能力的物理量。2、大小:UAB=WAB/q3、單位:kV、V、mV、uV4、方向:高電位 低電位(電位降低的方向)三、電壓和電流的參考方向1、參考方向在分析與計算電路時,對電量任意假定的方向。又稱假設方向、正方向。2、實際方向與參考方向的關系實際方向與參考方向一致,電流(或電壓)值為正值;實際方向與參考方向相反,電流(或電壓)值為負值。注意:在參考方向選定后,電流(或電壓)值才有正負之分四、電位1、電位在電路中任選一個電位參考點,或者叫作零電位點,則電路中某一點A到參考點的電壓叫作這一點的電位,用UA表示。在電路中常選一條特定的公共線作為參考點,它是電路許多元件的匯集處且與機殼相連接,叫〃地線〃,用圖符,表示。在電子線路中,一般都把電源、信號輸入和信號輸出的公共端接在一起作為參考點,因此,電路中有一習慣畫法:電源不再用電池符號表示,而改為標出其電位的極性和數值,如圖1-8所示。圖1-8電子電路的習慣畫法2、電位與電壓的聯系與區別(1)聯系:電壓二兩點間的電位差(Uab=Va-Vb)(2)區別:電位取決于所選取的參考點,參考點不同,電位也不同;而電壓與參考點的選擇無關。五、作業,P1,2

審閱日期教案審閱日期課程名稱汽車電工與電子技術基礎授課班級16高技汽修課題歐姆定律章節模塊一授課方式講練結合授課時間第1周課時2課師授教教學目標掌握部分電路歐姆定律及應用掌握全電路歐姆定律、理解電源的外特性內容分析歐姆定律教學重點部分電路歐姆定律的定義式及應用教學難點全電路歐姆定律的理解教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:回顧上兩節課所學內容,并要求學生回答,進入新課學習。4、教學內容與重點難點講解:用實物圖、多媒體電路組成圖、形象解答學生對部分電路歐姆定律的理解,并讓學生深入認識部分電路歐姆定律的原理與工式計算。突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂練習6、總結:總結課學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要編號:QD-751b-19版本:A/0流水號:授課教師:提交時間:審閱簽名:教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:對舊課需復習。三、課堂導入:汽車的電器舉例,用大眾汽車大燈的電路,并要求學生回答,進入新課學習。四、教授新課:.部分電路歐姆定律:(1)內容:導體中的電流與它兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比表達式形式:1二U/R或:U=IR單位:分別安培、伏特、歐姆(2)注意事項:變化R=U/IR是導體屬性,不能理解為與電壓成正比,與電流成反比。.電阻的伏安特性:導體電壓、電流間的關系稱伏安特性表示形式伏安特性曲線:橫坐標為電壓、縱坐標為電流根據伏安特性分類:線性電阻、非線性電阻.歐姆定律運用:舉例:某一線性電阻,兩端電壓15V,電流3A,當電流上升到5A時,電壓多大,電阻為幾歐姆?分析:[1]線性電阻不變,未特殊說明均為線性[2]電壓與電流成正比解題過程:R=15V/3A=5QU=5A*5Q=25Q.全電路歐姆定律(閉合電路歐姆定律)結合電源說明:內電路亦有電阻,內電阻,小廠表示內電路表示成電動勢串內阻形式(1)閉合電路電流應遵循規律:可由能量轉化與守恒定律及焦耳定律決定電源非靜電力做功:W=Eq=Eit,內阻及外電路消耗:Q=Rl2t+rl2tW=Q有: E=RI+rI或:I=E/(R+r)即全電路歐姆定律:閉合電路內的電流,跟電源的電動勢成正比,跟整個電路的電阻成反比。(2)端電壓結合E=RI+rI說明:其中U=IR稱外電路電壓,又稱端電壓;而?二rI稱內壓降有E=U+U’即:電源電動勢等于內外電路電壓降之和.例題:上圖電路中,已知電源電動勢E=24V,內阻r=2Q負載電阻R=10Q,求(1)電路中電流;(2)電源的端電壓;(3)負載電阻R上的電壓;(4)電源內阻上的電壓降.解:(1)I=E/(R+r)=24/(10+2)=2AU=E-Ir=24-2x2=20VU=IR=2x10=20VU’=Ir=2x2=4V5、作業P12,7、8

教案編號:QD-751b-19 版本:A/0 流水號:課程名稱汽車電工電子技術基礎授課班級16高技汽修課題歐姆定律章節模塊一授課方式講練結合授課時間第2周課時2課師授教教學目標能分析電功率中電流、電壓、電阻之間的關系內容分析本節內容主要介電功和電功率。教學重點電功和電功率的計算教學難點電功和電功率應用教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:汽車的電器舉例,用大眾汽車大燈的電路,并要求學生回答,進入新課學習。4、教學內容與重點難點講解:用實物圖、多媒體電路組成圖、形象解答學生對電功和電功率,并讓學生深入認識原理與工式計算。突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂練習6、總結:總結學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要授課教間: 審閱簽名:廣期教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:對舊課需復習。三、課堂導入:汽車的電器舉例,用大眾汽車大燈的電路,并要求學生回答,進入新課學習。四、教授新課:1、電動勢(1)定義:電動勢的本質就是電源完成能量轉化的本領的大小,它在數值上等于電路中通過1C電量時電源的靜電力做的功(電源中有多少其他形式的能轉化為電能)。即:在電源內部,非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動勢。(2)定義式:E=W/q(3)單位:伏(V)【注意】:①電動勢的大小由電源中非靜電力的特性(電源本身)決定,跟電源的體積、外電路無關。②電動勢在數值上等于電源沒有接入電路時,電源兩極間的電壓。③電動勢在數值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功。2、電功定義:電流做的功簡稱為電功。表達式:卬UIt單位:W——焦耳;U——伏特;I——安培;t——秒日常生活中:常用千瓦時,俗稱“度”。3、電功率定義:電流所做的功跟完成這些功所用的時間的比值,稱為電功率。功率是表示 ?一,一 W 、,,、 一…電流做功快慢的物理量。電功率的計算公式:P=-=UI單位:P—W(瓦特);U—V(伏特);I—A(安培)。純電阻電路的電功率公式:P=I2R P=U2/R(1)額定功率:用電器正常工作時所需電壓叫額定電壓,在這個電壓下消耗的功率稱額定功率。一般說來,用電器電壓不能超過額定電壓,但電壓低于額定電壓時,用電器功率不是額定功率,而是實際功率。(2)實際功率P=UI,式中U、I分別為用電器兩端實際電壓和通過用電器的實際電流。4、布置作業、P1212、14

審閱日期教案審閱日期課程名稱汽車電工與電子技術基礎授課班級16高技汽修課題簡單直流電路的計算章節模塊一授課方式講練結合授課時間第2周課時2課師授教教學目標了解串聯電路的定義和特點,了解串聯電路組成,能計算、分析簡單直流電路內容分析電阻的串聯電路教學重點串聯電路的特點教學難點掌握計算串聯電路的電阻、電流、電壓教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:回顧上兩節課所學內容,并要求學生回答,進入新課學習。4、教學內容與重點難點講解:用實物圖、多媒體電路組成圖、形象解答學生對串聯電路的理解,并讓學生深入認識串聯電路工式計算。突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂練習6、總結:總結學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要編號:QD-751b-19版本:A/0流水號:授課教師:提交時間:審閱簽名:教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:對舊課需復習。三、課堂導入:汽車的電器舉例,用大眾汽車大燈的電路,并要求學生回答,進入新課學習。四、教授新課:1.電阻的串聯如圖1-8所示,為幾個電阻依次連接,當中無分支電路的串聯電路。串聯電路的特點:(1)流過各電阻中的電流相等,即 L—十十JLU乩圖1-8電阻串聯及其等效 U-U+I=11=I2 口R"(2)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和,即 二 」U=U1+U2由此可得,電路取用的總功率等于各電阻取用的功率之和,即IU=IU1+IU2(3)電路的總電阻等于各電阻之和,即R=R1+R2(4)電路中每個電阻的端電壓與電阻值成正比,即U=&U或者U=R2U1R 2R(5)串聯電阻電路消耗的總功率P等于各串聯電阻消耗的功率之和,即P=ZP=P]+P2+ +Pn串聯電路的實際應用主要有:①常用電阻的串聯來增大阻值,以達到限流的目的;常用幾個電阻的串聯構成分壓器,以達到同一電源能供給不同電壓的需要;在電工測量中,應用串聯電阻來擴大電壓表的量程。作業:練習本P1,10、12題

審閱日期教案審閱日期課程名稱汽車電工與電子技術基礎授課班級16高技汽修課題簡單直流電路的計算章節授課方式講練結合授課時間第3周課時2課師授教教學目標了解并聯電路的定義和特點,了解并聯電路組成,能計算、分析簡單直流電路內容分析電阻的串聯電路教學重點并聯電路的特點教學難點掌握計算并聯電路的電阻、電流、電壓教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:通過講述日常生活中出現的電車、家用電器調動學生學習興趣,并逐步引導學生進入直流電路的學習。4、教學內容與重點難點講解:用實物圖、多媒體電路組成圖、形象解答學生對并聯電路的理解,并讓學生深入認識并聯電路工式計算。突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂練習6、總結:總結學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要編號:QD-751b-19版本:A/0流水號:授課教師:提交時間:審閱簽名:教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:對舊課需復習。三、課堂導入:通過講述日常生活中出現的電車、家用電器調動學生學習興趣,并逐步引導學生進入直流電路的學習四、教授新課:1.電阻的并聯TOC\o"1-5"\h\z如圖1-9所示,為幾個電阻的首尾分別連接在電路中J 0工相同的兩點之間的并聯電路。 + 4 4 + 1并聯電路有如下特點: 打 川小。 川 「.「 4(1)各并聯電阻的端電壓相等,且等于電路兩端的電壓,.TTT J口口 ? —■■■—q 即圖1-9電阻并聯及其等效U=U1=U2 (1-30)(2)并聯電路中的總電流等于各電阻中流過的電流之和,即I=11+12 、 (1-31)(3)并聯電路的總電阻的倒數等于各并聯電阻的倒數之和,即1 1 1—= + R R R2即 R=一(1-32)R1+R2(4)并聯電路中,流過各電阻的電流與其電阻值成反比,阻值越大的電阻分到的電流越小,各支路的分流關系為I=-3——I I=-四——I (1-33)1R]+R2 2RI+R2可見,在電路中,通過并聯電阻能達到分流的目的。(5)并聯電阻電路消耗的總功率等于各電阻上消耗的功率之和,即U2U2U2 , 、P=P+P+…+P=——+——+…+—— (1-34)1 2nR]R2 R可見,各并聯電阻消耗的功率與其電阻值成反比。并聯電路的實際應用有:(1)工作電壓相同的負載都是采用并聯接法。對于供電線路中的負載,一般都是并聯接法,負載并聯時各負載自成一個支路,如果供電電壓一定,各負載工作時相互不影響,某個支路電阻值的改變,只會使本支路和供電線路的電流變化,而不影響其他支路。例如工廠中的各種電動機、電爐、電烙鐵與各種照明燈都是采用并聯接法,人們可以根據不同的需要起動或停止各支路的負載。(2)利用電阻的并聯來降低電阻值,例如將兩個1000Q的電阻并聯使用,其電阻值則為500Q。(3)在電工測量中,常用并聯電阻的方法來擴大電流表量程。2.電阻的混聯在實際的電路中,經常有電阻串聯和并聯相結合的連接方式,這就稱為電阻的混聯。對于能用串、并聯方法逐步化簡的電路,仍稱為簡單電路。有些電阻電路既不是串聯,也不是并聯,無法用串、并聯的公式等效化簡,只有尋找其他的方法求解,如電阻的星形聯接與三角形聯接的求解。作業:練習本P4,8、9題

審閱日期教案審閱日期課程名稱汽車電工與電子技術基礎授課班級16高技汽修課題認識正弦交流電章節授課方式講練結合授課時間第3周課時2課師授教教學目標了解表征正弦交流電的各個物理量,掌握正弦交流電的三種表示方法,會分析正弦交流電內容分析一、正弦交流電的基本特征和三要素一、正弦交流電周期,頻率與角頻率三、正弦交流電相位與相位差教學重點正弦交流電的物理量、正弦交流電的表示方法教學難點分析正弦交流電的物理量、相量表示法教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:通過講述日常生活中出現的電車、家用電器調動學生學習興趣,并逐步引導學生進入直流電路的學習。4、教學內容與重點難點講解:用實物圖、多媒體電路組成圖、形象解答學生對并聯電路的理解,并讓學生深入認識并聯電路工式計算。突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂練習6、總結:總結學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要編號:QD-751b-19版本:A/0流水號:授課教師:提交時間:審閱簽名:教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:對舊課需復習。三、課堂導入:以正弦交流電在實際生活中的應用引入,多媒體顯示直流電和交流電的波形,激發學生的學習興趣,集中學生的注意力。四、教授新課:1、講授新課教學環節1:正弦交流電的基本概念教師活動:多媒體演示正弦交流電和直流電的波形;學生活動:觀察正弦交流電波形的特點,理解正弦交流電的基本概念;教學環節2:表征正弦交流電的物理量(一)周期、頻率、角頻率教師活動:多媒體演示正弦交流電波形獲取周期、頻率、角頻率的概念;學生活動:理解掌握周期、頻率、角頻率的概念;(二)相位、初相位、相位差教師活動:教師給出相位的定義,多媒體演示初相位、相位差;學生活動:觀察演示理解相位、初相位、相位差的含義;(三)瞬時值、最大值、有效值教師活動:引導學生根據正弦交流電分析瞬時值、最大值、有效值;學生活動:根據正弦電壓或正弦電流分析最大值、有效值;教學環節3:正弦交流電的表示方法教師活動:指導學生學習表示正弦交流電的三種表示方法;學生活動:練習用三種方法表示正弦交流電;五、課堂練習六、課堂小結.表征正弦交流電的物理量:(1)周期:T、頻率:f=1、角頻率:①二型=2對T T」(2)相位、初相位、相位差在式i=Imsin(回+隼°)中,①t+凈表示相位,平。表示初相位,兩個同頻率正弦量的相位之差表示相位差。(3)瞬時值、最大值、有效值正弦量的有效值是最大值的0.707倍。.最大值、頻率和初相位是正弦交流電的三要素。.正弦交流電可用三角函數式、波形圖、相量圖來表示,它完整地描述了正弦量隨時間變化的規律。正弦交流電的三角函數表達式為:‘二1msin(3t+30)七、作業:練習本P412-16題

審閱日期教案審閱日期課程名稱汽車電工與電子技術基礎授課班級16高技汽修課題三相正弦交流電章節授課方式講練結合授課時間第4周課時2課師授教教學目標讓學生了解三相交流發電機結構及工作原理內容分析三相交流電的產生教學重點1、三相對稱交流電動勢的特點2、三相交流電的相序教學難點三相交流發電機結構及工作原理教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。(3、導課:通過講述日常生活中家用電器調動學生學習興趣,并逐步引導學生進入交流電路的學習。4、教學內容與重點難點講解:形象解答學生對三相交流的產生理解,并讓學生深入認識三相交流電。突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂練習6、總結:總結學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要編號:QD-751b-19版本:A/0流水號:授課教師:提交時間:審閱簽名:教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:對舊課需復習。三、課堂導入:以正弦交流電在實際生活中的應用引入,多媒體顯示直流電和交流電的波形,激發學生的學習興趣,集中學生的注意力。四、教授新課:1、三相交流電的產生定義:是三個單相交流電源以頻率相同、最大值相同、相位分別相差1200方式組合起來的電源形式。一、三相交流電動勢的產生簡介三相電機模型:組成定子{磁極}、轉子{電樞}定義繞組為勵磁繞組,直流電流形成磁場轉子繞組為三相:UU、VV和WW,說明始端、末端;三繞組對應U、V、W相。強調彼此按夾角120。放置了當轉子以逆時針旋轉。產生對稱三相電動勢。二、對稱三相電動勢[1]定義:振幅相等、頻率相同,在相位上彼此相差120。的三個電動勢稱為對稱三相電動勢。[2]對稱三相電動勢瞬時值的數學表達式為第一相(U相)電動勢: ejEmsin3t第二相(V相)電動勢: e:=Emsin(3t—120。)第三相(W相)電動勢: e=ESin(31-240。)=Esin(31+120。)[3]波形圖表示:見右圖3m m由波形圖在任一時刻,有e+e+e=0。即在任一時刻,有三相對稱交流電的電動勢瞬時值之和為零。[4]有效值相量:瓦二3區二4=j?Z-120°畫出相量圖,利用相量合成法則得:區+岳4艮:0結論:三相對稱電動勢的相量之和等于0。三、相序[1]定義:三相電動勢達到最大值(振幅)的先后次序叫做相序。分類:正相序:e比e超前120。,e比e超前120。,而e比e超前120。,稱這種相序稱為正相序或順相序。1 2 2 3 3 1反相序:如果e1比匕超前120。,匕比,超前120。,*比e1超前120。,稱這種相序為負相序或逆相序。[2]相序工程意義:是一個十分重要的概念,為使電力系統能夠安全可靠地運行,通常統一規定技術標準,一般在配電盤上用黃色標出U相,用綠色標出V相,用紅色標出W相。[3]相序的測定:電力工程中用相序器測定。總結:三相正弦交流電動勢由三相交流電動機將其它形式的能轉化來的三相對稱交流電動勢有最大值大小相等、頻率相同、彼此相差點120。可用瞬時值表達式、波形圖及相量形式表示。使用三相交流電必須注意相序問題。五、應用舉例:例:在三相交流對稱電源中,已知其中一相電動勢e=311msin(314t+3))V,試寫出其它兩相電動勢表達式,并畫出有效值相量圖。 1解:根據三相對稱交流電動勢有最大值大小相等、頻率相同、彼此相差點 120。特點:e=2311msin(314t+30。+120。)=311msin(314t+150°)Ve=311msin(314t+150。+120。)3 =311msin(314t-90O)V根據表達式可得E=220V及二丁43。口 金二瓦£15。口盅=^2^-90°根據相量畫出相量圖右圖示根據相量圖說明三電動勢的相序:e1超前e3、e3超前e2和e2超前e1>e1超前e3是一致的。板書正相序:U-V-W、V-W-U、W-U-V反相序:V-U-W、W-V-U、U-W-V結合畫波形圖,加強學生的理解。六、學生練習:三相交流對稱電動勢,已知其中一相電動勢e=7.07sin(3t+9&V,試寫出其它兩相電動勢表達式,畫出有效值相量圖 1七、作業:練習本P51-3題

審閱日期教案審閱日期課程名稱汽車電工與電子技術基礎授課班級16高技汽修課題三相正弦交流電章節授課方式講練結合授課時間第4周課時2課師授教教學目標熟悉掌握三相對稱電源的星形和三角形接法,掌握星形和三角形接法的線、相電壓關系內容分析1、三相交流電源的連接2、三相負載的連接3、三相交流電路的功率教學重點兩種負載接法線電壓、相電壓間關系;線相電流間關系。教學難點兩種線、相電壓關系進行相關計算應用教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:通過講述日常生活中家用電器調動學生學習興趣,并逐步引導學生進入交流電路的學習。4、教學內容與重點難點講解:形象解答學生對三相交流的產生理解,并讓學生深入認識三相交流電。突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂練習6、總結:總結學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要編號:QD-751b-19版本:A/0流水號:授課教師:提交時間:審閱簽名:教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:對舊課需復習。三、課堂導入:以正弦交流電在實際生活中的應用引入,多媒體顯示直流電和交流電的波形,激發學生的學習興趣,集中學生的注意力。四、教授新課:TOC\o"1-5"\h\z1、三相電源的接法分類:{針對三相對稱電源接法}三相電源有星形(亦稱Y形)接法和三角形(亦稱A形)接法兩種。三相電機的三繞組:U-U、V-V、W-W,三相繞組的末端U、V、W(相尾)連接在一點,始端u、v、w(相頭)212121 2222、三相對稱電源的星形(Y形)接法1.接法與表示:將三相發電機三相繞組的末端U、V、W(相尾)連接在一點,始端U、V、W(相頭)分別與負載相連,這種連接方法叫做星形2(Y形)連接。 111相關術語:[1]火線:從三相電源三個相頭U、V、W引出的三根導線L、L、L叫作端線或相線,俗稱火線。 1 1 1 1 2 3[2]線電壓:任意兩個火線之間的電壓叫做線電壓。每一火線與中點間電壓叫相電壓。[3]中點及零線:Y形公共聯結點N叫作中點,從中點引出的導線叫做中線或零線。[4]三相四線制:由三根相線和一根中線組成的輸電方式叫做三相四線制(通常在低壓配電中采用)。[5]相電壓:每相繞組始端與末端之間的電壓(即相線與中線之間的電壓)叫做相電壓。表示為u、u、u[6]線電壓:任意兩相始端之間的電壓(即火線與火線之間的電壓)叫做線電壓,它們的瞬時值用u、u、u來表示2.坐形接法線:相電壓關系:[1]三相對稱相電壓:由于電動勢為對稱的,顯然三個相電壓u、u、u也是對稱的。相電壓大小(有效值)均相等,表示為 UVWU=U=U=U[2]三相對稱線電壓:由Y形接法的相量圖理解線電壓間關系。說明:線電壓等于對應兩相電壓之差即:uL12=uU-uV工1 ul2/Jl-uw_±_t*%;「嘰1二』曰」1 左根據正弦交流電瞬時值求和差可轉化為有效值相量的和差求解結論:三個線電壓也是對稱的。[1]大小(有效值)均相等為U=U=U=U=3UUL1-2[2]相位關系:線電壓比相應的相電壓超前30。,如線電壓uj匕相電壓\超前30。,線電壓u比相電壓u超前30。,線電壓u比相電壓u超前30。。 12 1三、2三相電源的三角形(△形)接法31 3[1]接法:將三相發電機的第二繞組始端V1與第一繞組的末端U2相連、第三繞組始端W1與第二繞組的末端V2相連、第一繞組始端U1與第三繞組的末端W2相連,并從三個始端U1、V1、W1引出三根導線分別與負載相連,這種連接方法叫做三角形(△形)連接。[2]線、相電壓關系:結合電路說明uL12=uU、uL23=uV、uL31uW有。皿二片爆常二K%一1二&即線電壓和對應相相電壓相位同相線電壓和相電壓有效值大小相等U=U[3]注意事項:這種沒有中線、只有三根相線的輸電方式叫做三相三線制。TOC\o"1-5"\h\z特別需要注意:在工業用電系統中如果只引出三根導線(三相三線制),那么就都是火線(沒有中線),這時所說的三相電壓大小均指線電壓U;而民用電源則需要引出中線,所說的電壓大小均指相電壓U。 L四、應用舉例: P例[1]:已知發電機三相繞組產生的電動勢大小均為E=220V,試求:(1)三相電源為Y形接法時的相電壓Up與線電壓Uj(2)三相電源為A形接法時的相電壓Up與線電壓Ul。解:(1)三相電狀Y形接法:L相電壓Up=E=220V, P L線電壓Ul六石U=380V(2)三相電源A形接法:相電壓Up=E=220V,uL1-2、例[2]:星形聯接的三相對稱電源線電壓為380V,試以u相為參照,分別寫出u、uuL1-2、u、u的表達式。解:3該題給出線電壓有效值大小,由于星形接法,利用線相電壓關系得:U=220V以u相為參照,設其初相為0,角頻率3.有u=311sin3tV pU U各表達式見右側五、學生仿照練習:已知三相交流電源的相電壓為600V,接成星形,線電壓多大?若已知U相初相為30。,寫出所有相電壓和線電壓的解析式。分析:本題除線、相電壓大小關系外,理解每相電壓相位差120。,設角頻率3;每線電壓比對應相電壓超前30。。總結:三相對稱電源有星形和三角形聯接兩種方式,不同聯接線相電壓的大小及相位關系不一樣,在分析應用中必須加以正確判斷和掌握正確理解星形和三角形接法在實際應用中很重要。單相與三相負載:單相負載:如電燈、電烙鐵、電冰箱等,接于一相線及零線間三相負載:如三相異步電動機、三相工業電爐,須接于三相電壓才能正常工作的負載。三相對稱負載;定義:每一單相負載的阻抗及阻抗角均一致的三相負載。即復阻抗一致相等。否則:稱不對稱負載。以下下討論均為對稱負載。三相對稱負載的接法同電源一樣兩種:星形和三角形接法三、負載的星形聯結:[1]畫圖說明:三相負載的星形聯結:該接法有三根火線和一根零線,叫做三相四線制電路,在這種電路中三相電源也是必須是Y形接法,所以又叫做Y—Y接法的三相電路。[2]線、相電壓關系:不管負載是否對稱(相等),電路中的線電壓Ul都等于負載相電壓qp的33倍,即U=、,-3UL YP[3]線、相電流關系:負載的相電流I等于線電流I,即I=I當三相負載對稱時,即各相負載完全相同:相電流和線電流也一定對稱(稱為Y-Y形對稱三相電路)。即各相電流(或各線電流)振幅相等、頻率相同、相位彼此相差120。。[4]中線電流:根據對稱電流中線電流為零。理論上中線可以去掉,即形成三相三線制電路。說明:對于對稱負載,不必關心電源的接法,只需關心負載的接法。小結:三相對稱電路[對稱電源、對稱負載]中{1}線、相電流及線、相電壓亦對稱。⑵中線電流為零。[非對稱不為零,不能省]星形接法應用舉例:[1]在負載作Y形聯接的對稱三相電路中,已知每相負載均為|Z|=20Q,設線電壓U=380V,試求:各相電流(也就是線電流)。 L解:在對稱Y形負載中,相電壓u=ULx220VYP相電流(即線電流)為I=UyP=220=11AypZ20三、負載的三角形聯結[畫圖說明Y-A接]負載做A形聯結時只能形成三相三線制電路。[1]線、相電壓關系:不管負載是否對稱(相等),電路中負載相電壓UA都等于線電壓U,即 ua=U P L P[2]線相電流關系:當三相負載對稱時,即各相負載完全相同,相電流和線電流也一定對稱。負載的相電流1AP節線電流1AL等于相電流1集的、號倍,即1AL='巧1AP小結:三相對稱電路[對稱電源、對稱負載]中{1}線、相電流及線即相電壓亦對稱。⑵線電壓二相電壓、線電流是<3倍相電流三角形應用舉例:[2]在對稱三相電路中,負載作A形聯接,已知每相負載均為|Z|=50Q,設線電壓U1380TOC\o"1-5"\h\zV,試求各相電流和線電流。 L解:在A形負載中,相電壓等于線電壓,即UA=U,則相電流I-UAP二儂=7.6A ?Lap Z50IAL=MIApx13.2A四、練習提高:[3]三相發電機是星形接法,負載也是星形接法,發電機的相電壓U=1000V,每相負載電阻均為R=50kQ,X=25kQ。試求:(1)相電流;(2)線電流;P(3)線電壓。L 解: Z=<502+252=55.9kQ(1)相電流 I=Up=1000=17.9mApZ55.9(2)線電流 IL=IP=17.9mA(3)線電壓 Ul=EUP=1732V五、總結:通過本節的學習要理解三相對稱負載含義,掌握兩種負載接法線電壓、相電壓間關系;線相電流間關系。新授:一、 三相交流電路中有功功率、無功功率、視在功率:定義:三相電路的功率等于各相功率的總和。三相負載的有功功率等于各相有功功率之和,即P=P+P+P三相負載的無功功率等于各相無功功率之和,即Q=QU+QV+QW三相負載的視在功率等于各相視在功率之和,即S=SU+SV+sw分析:在對稱三相電路中,無論負載是星形聯結還血三角形聯結,由于各相負載相同、各相電壓大小相等、各相電流也相等,所以三相功率為P=3PQ=3QS=3S二、功率公式:PPP[1]相電壓、電流功率公式: _有功功率:P=3Up1Pcos9=3UULILcos中無功功率:Q=3UpIpsin①=>;3ULILsin①視在功率:S=3UPIP=3UJLIL其中①為對稱負載的阻抗角,也是負載相電壓與相電流之間的相位差。三相電路的功率因數為X=P=cos①S[2]線電壓、電流功率公式:分負載兩種接法{1}負載星形接法:UL=%:3UYP IYL=1yp{2}負載星形接法:U&=UL IAL=百IV分別代入相電流、電壓表達式有:一有功功率:P=3UpIpcos9=3-UJLILcos中無功功率:Q=3UpIpsin①=v:3ULILsin中視在功率:S=3UPIP=\UuLIL由P、Q、S公式說明三者關系,引導學生回顧單相正弦交流電,探討三相功率關系概括總結:結合三相對稱負載的電路特點,三相對稱電路中的功率的確定可由以下三種方式確定:[1]求單相有、無功及視在功率,分別乘以3[2]利用相電壓、電流公式計算[3]線電壓、電流計算公式計算。四、應用舉例:[1]有一對稱三相負載,每相電阻為R=6Q,電抗X=8Q,m相電源的線電壓為UL=380

V。求:(1)負載做星形聯結時的功率P(2)負載做三角形聯結時的功率PA。解:每相阻抗均為|Z|=、Q區=10Q,功率因數X=cos9=R=0.6(1)負載做星形聯結時:相電壓線電流等于相電流I線電流等于相電流IYL—IYP負載的功率 P=6UIcos①=8.7kW(2)負載做三角形聯結時:““相電壓等于線電壓 UA=UA=380V,AP al相電流 I=UAP=38AALZ線電流 IA=QIA=66A_al ap負載的功率 P=、.;3UIcos①二26kW比較結論: ” "從相同線電壓及負載的情況下,負載的三角形接法的功率為星形接法的3倍。[解題中可直接應用]強調實際應用中,必須根據電源線電壓和負載的額定電壓來選擇負載的接法,以保證每相負載實際承受電壓等于其額定電壓。練習與討論:[1]對稱三相負載在線電壓為520V的三相電源作用下,通過的線電流為20.8A,輸入負載的功率為5.5KW,求負載的功率因素及無功功率.分析:強調輸入功率為有功功率,亦可從功率單位上體現出來。分析中采用提問方式引導學生進一步熟悉三相交流電路中相關功率的計算方法學生練習,解題過程略五、作業:練習本P54-8題

審閱日期教案審閱日期課程名稱汽車電工與電子技術基礎授課班級16高技汽修課題電容、電感章節授課方式講練結合授課時間第5周課時2課師授教教學目標讓學生掌握電容、電感的作用并會正確選用內容分析1、熟悉電容器與電感的種類2、掌握電容器容量的讀法3、熟悉電容器與電感的檢測教學重點電容器與電感的讀法電容器與電感的檢測教學難點電容器與電感的讀法電容器與電感的檢測教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:通過講述日常生活中家用電器調動學生學習興趣,并逐步引導學生進入電容與電感的學習。4、教學內容與重點難點講解:形象解答學生對電容與電感理解,并讓學生深入認識電容與電感的作用及檢測。突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂練習6、總結:總結學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要編號:QD-751b-19版本:A/0流水號:授課教師:提交時間:審閱簽名:教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:對舊課需復習。三、課堂導入:以正弦交流電在實際生活中的應用引入,多媒體顯示直流電和交流電的波形,激發學生的學習興趣,集中學生的注意力。四、教授新課:電容器.結構兩個彼此靠近又相互絕緣的導體,就構成了一個電容器。這對導體叫電容器的兩個極板。.種類電容器按其電容量是否可變,可分為固定電容器和可變電容器,可變電容器還包括半可變電容器固定電容器的電容量是固定不變的,它的性能和用途與兩極板間的介質有關。一般常用的介質有云母、陶瓷、金屬氧化膜、紙介質、鋁電解質等。電解電容器是有正負極之分的,使用時不可將極性接反或接到交流電路中,否則會將電解電容器擊穿。電容量在一定范圍內可調的電容器叫可變電容器。半可變電容器又叫微調電容。.作用電容器是儲存和容納電荷的裝置,也是儲存電場能量的裝置。電容器每個極板上所儲存的電荷的量叫電容器的電量。用于“通交流、隔直流”的電容叫做隔直電容器;用于“通高頻、阻低頻”將高頻電流成分濾除的電容叫做高頻旁路電容器。.電容C如圖4-2所示,當電容器極板上所帶的電量Q增加或減少時,兩極板間的電壓U也隨之增加或減少,但Q與U的比值是一個恒量,不同的電容器,Q/U的值不同。圖4-2平行板電容器比,稱為電圖4-2平行板電容器比,稱為電電容本身的電壓無它們之間容器的電容。 C=QU電容反映了電容器儲存電荷能力的大小,它只與的性質有關,與電容器所帶的電量及電容器兩極板間關。電容的單位有法拉(F)、微法(rF)、皮法(pF),的關系為1F=106rF=10i2PF.平行板電容器的電容由兩塊相互平行、靠得很近、彼此絕緣的金屬板所組成的電容器,叫平行板電容器。是一種最簡單的電容器。圖4-2給出了平板電容器的示意圖。圖4-2所示的平行板電容器的電容^跟介電常數£成正比,跟兩極板正對的面積S成正比,跟極板間的距離成d反比,即式中介電常數£由介質的性質決定,單位是F/m。真空介電常數為£03.86X10-12F/m。.電容器的串聯把幾個電容器首尾相接連成一個無分支的電路,稱為電容器的串聯,如圖4-3所示。串聯時每個極板上的電荷量都是q。總電壓u等于各個電容器上的電壓之和U=U1+U2+U3串聯總電容1=工+工+工CC1C2C3即:串聯電容器總電容的倒數等于各電容器電容的倒數之和。.電容器的并聯如圖4-5所示,把幾個電容器的一端連在一起,另一端也連在一起的連接方式,叫電容器的并聯。電容器并聯時,加在每個電容器上的電壓都相等。電容器組儲存的總電量qq1+q2+q3=(C1+C2+cjU并聯電容器的總電容C=C+C+C1 2 38.電容器的充放電充電過程中,隨著電容器兩極板上所帶的電荷量的增加,電容器兩端電壓逐漸增大,充電電流逐漸減小,當充電結束時,電流為零,電容器兩端電壓UC=E放電過程中,隨著電容器極板上電量的減少,電容器兩端電壓逐漸減小,放電電流也逐漸減小直至為零,此時放電過程結束。充放電過程中,電容器極板上儲存的電荷發生了變化,電路中有電流產生。其電流大小為._Aq由q_c〃c,可得Aq_CA憶。所以 1—At.AqaUui_ _C cAtAt需要說明的是,電路中的電流是由于電容器充放電形成的,并非電荷直接通過了介質。7.電容器質量的判別

利用電容器的充放電作用,可用萬用表的電阻檔來判別較大容量電容器的質量。將萬用表的表棒分別與電容器的兩端接觸,若指針偏轉后又很快回到接近于起始位置的地方,則說明電容器的質量很好,漏電很小;若指針回不到起始位置,停在標度盤某處,說明電容器漏電嚴重,這時指針所指處的電阻數值即表示該電容的漏電阻值;若指針偏轉到零歐位置后不再回去,說明電容器內部短路;若指針根本不偏轉,則說明電容器內部可能斷路。二、電感.電感的作用將電能轉換為磁場能儲存,與電容、電阻、晶體管等元件組合構成各種功能的電子電路,如調諧、振蕩、耦合、匹配、濾波等電路,用于“通直流、阻交流”的電感線圈叫做低頻扼流圈,用于“通低頻、阻高頻”的電感線圈叫做高頻扼流圈。.電感的類型按作用分為:電感線圈(自感作用)變壓器線圈(互感作用)按工作特征分為:固定電感器:小型固定電感器、 空心線圈、扼流圈可變電感器:可變電感線圈、微調電感線圈.電感的符號及單位L二二¥L=NQ i電感符號:L電感單位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH),他們的換算關系為1H=1000mH=1000000uH電感量的標稱:直標式、色環標式、無標式電感方向性:無方向七、作業:課本P228、9題編號:QD-751b-19教案版本:編號:QD-751b-19教案版本:A/0流水號:授課班級16高技汽修課題磁電路及變壓器章節授課方式講練結合授課時間第5周課時2授課教師課程名稱教學目標掌握磁路的組成,掌握變壓器的作用,磁路歐姆定律內容分析1磁路的基本概念2變壓器教學重點掌握能應用右手定則判斷感應電流方向,能應用左手定則判斷磁場力的方向教學難點掌握分析磁路的基本方法、變壓器的結構原理、能應用右手定則判斷感應電流方向,能應用左手定則判斷的方向教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:通過講述日常生活中家用電器調動學生學習興趣,并逐步引導學生進入磁路與變壓器的學習。4、教學內容與重點難點講解:形象解答學生對磁路與變壓器理解,并讓學生深入掌握分析磁路的基本方法、變壓器的結構原理、能應用右手定則判斷感應電流方向,能應用左手定則判斷的方向突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂作業6、總結:總結學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要授課教師:提交時間:審閱簽名:汽車電工與電子技術基礎審閱日期教學內容汽車電工與電子技術基礎審閱日期一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。二、復習舊課:對舊課需復習。三、課堂導入:以正弦交流電在實際生活中的應用引入,多媒體顯示直流電和交流電的波形,激發學生的學習興趣,集中學生的注意力。四、教授新課:1、磁路及變壓器變化的電流能產生磁場,磁場在一定條件下又能產生電流,二者密不可分,許多電氣設備的工作原理是基于電磁的相互作用,如變壓器、電機、電磁鐵、電工測量儀表以及其他各種鐵磁元件,不僅有電路的問題,同時還有磁路的問題。只有同時掌握了電路和磁路的基本理論,才能對各種電工設備的工作原理作全面的分析。與流經電路中的電流同理,流經磁路的磁通也遵循一定的規律,如磁路的歐姆定律等。磁路問題是局限于一定路徑內的磁場問題,因此磁場的各個基本物理量也適用于磁路。磁路主要是由具有良好導磁能力的材料構成的,因此本章我們將對這種導磁材料的磁性能加以討論。磁路和電路是相關聯的,因此本章我們還將研究磁路和電路的關系以及磁和電的關系。通過以上的基本概念學習后,我們會對分析與計算磁路的基本方法加以討論,最后,會討論變壓器及電磁鐵等應用實例。磁路的基本概念為了更好地理解磁場的基本性質,掌握磁場的特性,我們可用下列幾個在物理學中學過的基本物理量來表示,對此我們做一復習。磁場的基本物理量.磁感應強度B磁感應強度是用來描述磁場內某點磁場強弱和方向的物理量,是一個矢量。它與電流(電流產生磁場)之間的方向關系滿足右手螺旋定則,其大小可用通電導體在磁場中某點受到的電磁力與導體中的電流和導體的有效長度的乘積的比值,來表示該點磁場的性質,并稱作該點磁感應強度B。其數學式為:在SI制中,B的單位是特斯拉,簡稱特(T);以前也常用電磁制單位高斯(Gs)。兩者的關系是1T=104Gs如果磁場內各點磁感應強度B的大小相等,方向相同,則稱為均勻磁場。在均勻磁場中,B的大小可用通過垂直于磁場方向的單位截面上的磁力線來表示。由上式可知,一載流導體在磁場中受電磁力氣作用,如圖3-1所示。電磁力的大小F與磁感應強度B、電流I、垂直于磁場的導體有效長度L成正比。其數學式為F=BILsina (4-1)式中,a為磁場與導體的夾角;B、F、I三者的方向由左手定則確定。若a=90,則F=BIL (4-2).磁通①磁感應強度B(如果不是均勻磁場,則取B的平均值)與垂直于磁場方向的面積S乘積稱為該面積的磁通①,即

①二BS (4-3)可見,磁感應強度在數值上可以看成為與磁場方向相垂直的單位面積所通過的磁通,故又稱為磁通密度。在SI制中,①的單位是韋伯,簡稱韋(Wb);在工程上有時用電磁制單位麥克斯韋(Mx)。兩者的關系是1Wb=108Mx.磁導率口磁導率□是表示磁場媒質磁性的物理量,也就是用來衡量物質導磁能力的物理量。它與磁場強度的乘積就等于磁感應強度,即BiH (4-4)直導體通電后,在周圍產生磁場,在導體附近X點處的磁感應強度B%與導體中的電流/、X點所處的空間幾何位置及磁介質的磁導率口有關。其數學式為3尸H「n白由(3-4)可見,磁場內某一點的磁場強度H只與電流大小以及該點的幾何位置有關,而與磁場媒質的磁性(Q無關,就是說在一定電流值下,同一點的磁場強度不因磁場媒質的不同而有異。但磁感應強度是與磁場媒質的磁性有關的。當線圈內的媒質不同時,則磁導率從不同,在同樣電流下,同一點的磁感應強度的大小就不同,線圈內的磁通也就不同了。自然界的物質,就導磁性能而言,可分為鐵磁物質(rr>1)和非鐵磁物質(r/1)兩大類。非鐵磁物質和空氣的磁導率與真空磁導率R0很接近,R°=4kx10-7H/m。任意一種物質磁導率R和真空的磁導率R0的比值,稱為該物質的相對磁導率r/即Rr二一Rr二一rr0rH

r°H卜竺B0J(4—5)在SI制中,單位是亨/米(H/m)上式表示相對磁導率就是當磁場媒質是某種物質時某點的磁感應強度B與在同樣電流值下在真空中該點的磁感應強度B0之比所得的倍數。.磁場強度H磁場強度H是計算磁場時所引用的一個物理量,也是矢量。磁場內某點的磁場強度的大小等于該點磁感應強度除以該點的磁導率,即

H=竺 (4-6)R式中,h的單位是安每米(A/m)上式是安培環路定律(或稱為全電流定律)的數學表示式。它是計算磁路的基本公式。由圖3-2可知,X點的磁場強度HX為H=^^= (4-7)XR 2兀r由式(3-7)可知,磁場強度的大小取決于電流的大小、載流導體的形狀及幾何位置,而與磁介質無關。磁性材料的磁性能.磁性材料主要是指鐵、鎳、鉆及其合金而言。這些磁性材料具有下列磁性能。.高導磁性磁性材料的磁導率很高,鐵磁物質的磁導率比非磁物質的要高很多,如硅鋼的相對磁導率可達7000之多。這就使它們具有被強烈磁化(呈現磁性)的特性。鐵磁性材料的磁化曲線可否用磁感應強度B隨外磁場強度H的變化關系來表征(由實驗結果繪成)。如圖4-1所示的B=fH)曲線。曲線大致可分為三個段:oa段、ab段和bc段。oa段為高導磁性材料段。正是由于鐵磁材料的高導磁性,許多電氣設備的線圈都繞制在鐵磁性材料上,以便用小的勵磁電流(與H有關)產生較大的磁場、磁通。如變壓器、電機與發電機的鐵心高導性材料制成。以降低設備的體積量。圖4-1磁化曲線圖 4-2磁滯回線.磁飽和性在圖4-1中的ab段,磁性物質由于磁化所產生的磁化磁場不會隨著外磁場的增強而無限地增強。當外磁場(或勵磁電流)增大到一定值時,全部磁疇的磁場方向都轉向與外磁場的方向一致。這時磁化磁場的磁感應強度Bj即達飽和值。.磁滯性在鐵心線圈中通入交流電,鐵心被交變的磁場反復磁化,在電流變化一次時,磁感應強度B隨磁場強度H而變化的關系如圖4-2所示,由圖可見,當H已減到零值時,B并未回到零值。這種磁感應強度滯后于磁場強度變化的性質稱為磁性物質的磁滯性,由此畫出的B-H曲線稱為磁滯回線。當線圈中電流減小到零值(即H=0)時,鐵心在磁化時所獲得的磁性還未完全消失。這時鐵心中所保留的磁感應強度稱為剩磁感應強度B(也叫剩磁),在圖4-2中即為縱坐標0-2和0-5,永久磁鐵的磁性就是由剩磁產生的。 r如果要使鐵心的剩磁消失,通常改變線圈中勵磁電流的方向,也就是改變磁場強度H的方向來進行反向磁化。使斤°的口值(如圖3-6中的0-3和0-6段)稱為矯頑磁力力(也叫矯頑力)。鐵磁材料在反復磁化過程中產生的損耗稱為磁滯損耗,它是導致鐵磁性材料發熱的原因之一,對電機、變壓器等電氣設備的運行不利。因此,常采用磁滯損耗小的鐵磁性材料作他們的鐵心。由實驗可知,不同的鐵磁性材料,其磁化曲線和磁滯回線都不一樣。2.磁性物質的分類按磁化特性的不同,鐵磁性材料可以分成三種類型。.軟磁材料具有較小的矯頑力,磁滯回線較窄。一般用來制造電機、電器及變壓器等的鐵心。常用的有鑄鐵、硅鋼、坡莫合金及鐵氧體等。鐵氧體在電子技術中應用也很廣泛,可做計算機的磁心,磁鼓以及錄音機的磁帶、磁頭。.硬磁性材料一一永磁材料具有較大的矯頑力,磁滯回線較寬。一般用來制造永久磁鐵。常用的有碳鋼、鉆鋼及鐵銀鋁鉆合金等。.矩磁材料具有較小的矯頑力和較大的剩磁,磁滯回線接近矩形,穩定性也良好。在計算機和控制系統中可用作記憶元件、開關元件和邏輯元件。常用的有鎂錳鐵氧體及1J51型鐵鎳合金。磁路基本定律為了使較小的勵磁電流產生足夠大的磁通(或磁感應強度),在電機、變壓器及各種鐵磁元件中常用磁性材料做成一定形狀的鐵心。由于鐵心的磁導率比周圍空氣或其他物質的磁導率高得多,因此磁通的絕大部分經過鐵心而形成一個閉合通路。這種人為造成的磁通路徑,稱為磁路。.安培環路定律(全電流定律)在磁路中,沿任意閉合路徑,磁場強度的線積分等于與該閉合路徑交鏈的電流的代數和。即:IHdl=EI (4-8)計算電流代數和時,與繞行方向符合右手螺旋定則的電流取正號,反之取負號。若閉合回路上各點的磁場強度相等且其方向與閉合回路的切線方向一致,式中N為線圈匝數,則:

.磁路歐姆定律設一段磁路長為l,磁路面積為S的環形線圈,磁力線均勻分布于橫截面上,這時B、H與r之間的關系為①B=—S根據安培環路定律得磁路的歐姆定律。上式中,B①Hl上式中,B①Hl=-l=lrrSHlF(4-9)F=Hl為磁動勢,單位為安匝;R=—稱為磁路的磁阻,是表示磁路對磁通具有阻礙作用的物理量,他與磁路的幾何mrS尺寸、磁介質的磁導率有關,單位為H-1。式(4-9)與電路的歐姆定律在形式上相似,所以稱為磁路的歐姆定律。它是磁路進行分析與計算所要遵循的基本定律。因為鐵磁材料的磁導率r不是常數,它隨勵磁電流而變,所以鐵磁材料的磁阻是非線性的,數值很小;空氣隙的磁導率Ro很小,而且是常數,所以空氣隙中的磁阻是線性的,數值很大。由于鐵磁材料的磁阻是非線性的,因此,不能直接用(4-9)式進行定量分析,而只能進行定性分析。總結:1、磁場的基本物理量磁感應強度B:是用來描述磁場內某點磁場強弱和方向的物理量,是一個矢量。它的方F.向由右手螺旋定則確定,其大小可用B=來衡量。lI磁通①:磁場中垂直穿過某截面S的磁感線總數,即①二BS磁導率口:表示物質導磁能力的物理量。非鐵磁物質和空氣的磁導率與真空磁導率r0很接近,r=4kx10-7H/m。鐵磁物質的磁導率很大,且不是常數。相對磁導率為r=r/r。磁場強度H:表示勵磁電流在空間產生的磁化力的矢量物理量。它與磁感應強度之間的關系為B二日H,這是反映磁性材料的磁化性能的基本公式。.磁性材料具有高導磁性、磁飽和性、磁滯性。磁滯會產生損耗并導致鐵心發熱。.磁路的基本定律安培環路定律:iHdl二EI或Hl=ZI=N/,它是計算磁路的基本定律。歐姆定律:①二半二F,它用來對磁路作定性分析,一般不用來做定量計算。lRm日S2.2.變壓器變壓器是根據電磁感應原理工作的一種常見的電氣設備,在電力系統和電子線路中應用廣泛。它的基本作用是將一種等級的交流電變換成另外一種等級的交流電。在電力和電子線路中,變壓器獨有廣泛應用。2.2.1.變壓2.2.1.變壓1.變壓器的1).變壓器基線圈繞組,如圖器的結構原理與功能結構和工作原理本組成部分均為閉合鐵心和4-3。圖4-3變壓器的結構示意圖⑴鐵心鐵心構成變壓器的磁路,為了減少鐵損,提高磁路的導磁性能,一般由0.35—0.55mm的表面絕緣的硅鋼片交錯疊壓而成。根據鐵心的結構不同,變壓器可分為心式(小功率)和殼式(容量較大)兩種。(2)繞組即線圈,是變壓器的電路部分,用絕緣導線繞制而成的,有原繞組、副繞組之分。與電源相聯的稱為原繞組(或稱初級繞組、一次繞組),與負載相聯的稱為副繞組(或稱次級繞組、二次繞組)。(3)冷卻系統由于鐵心損失而使鐵心發熱,變壓器要有冷卻系統。小容量變壓器采用自冷式而中大容量的變壓器采用油冷式。2).單相變壓器的工作原理

4-4變壓器工作

理圖4-4變壓器工作

理圖在原繞組上接入交流電壓u時,原繞組中便有電流i通過。原繞組的磁動勢iN產生的磁通絕大部分通過鐵心而閉合,1從而在副繞組中感應出電動勢。如果副繞組接有負載1,那么副繞組中就有電流i2通過。副繞組的磁動勢i2N2也產生磁通,其絕大部分也通過鐵心而閉合。因此,鐵心中的磁通是一個由原、副繞組的磁動勢共同產生的合成磁通,它稱為主磁通,用①表示。主磁通穿過原繞組和副繞組而在其中感應出的電動勢分別為e、e。此外,原、副繞組的磁動勢還分別產生漏磁通①。和①。,從而在各自的繞和組中分別產生漏磁動勢e。和e。,如圖4-4(a)所示。 1 2。1 。22.變壓器的功能1).電壓變換寫出變壓器原理圖中原繞組電路的基爾霍夫電壓定律方程為:寫成相量表示式為U1=I1R1-R—E=IR1+jI1X1—E由于原繞組的電阻R和感抗X(或漏磁通①。)較小,因而它們兩端的電壓降也較小,與主磁電動勢E比較起來,可以忽1略不計,于是11U1=-E1=4.44fN1①同理可得副邊電路的電壓與電動勢的有效值為U2=-E2=4.44fN2①變壓器空載時,12=0 U20=E2式中U20是空載時副繞組的端電壓。以上幾式說明,由于原、副繞組的匝數N、N不相等,故E和E的大小也不等,因而輸入電壓U1(電源電壓)和輸出電壓u2(負載電1壓)2的大小也是不等的2。原、副繞組的電壓之比為:U E 4.44fN。 N ”1-1- 1m- 1-KU E 4.44fN。 N(4-10)式中K稱為變壓器的變比,亦即原、副繞組的匝數比。可見,當電源電壓]一定時,只要改變匝數比,就可得出不同的輸出電壓U2。 1K>1,為降壓變壓器;K<1,為升壓變壓器。變比在變壓器的銘牌上注明,它通常以“6000/400V”的形式表示原、副繞組的額定電壓之比,此例表明這臺變壓器的原繞組的額定電壓U=6000V,副繞組的額定電壓U=400V。1N2N所謂副繞組的額定電壓是指原繞組加上額定電壓時副繞組的空載電壓。由于變壓器有內阻抗壓降,所以副繞組的空載電壓一般應較滿載時的電壓高5%—10%。2).電流變換由U=E=4.44fN①可見,當電源電壓U和頻率f不變時,E和①也都近于常數。就是說,鐵心中主磁通的最大值在變壓器空載或有負載時是差不多恒定的。因此有負載時產生主磁通的原、副繞組的合成磁動勢(iN+iN)應該和空載時產生主磁通的原繞組的磁動勢iN差不多相等,即變壓器的空載電流i是勵磁用的。值I在原繞組額定電流I的10%以內,1N由于鐵心的磁導率高,空載電流是很小的。它的有效因此IN與IN相比,常可忽略。于是其有效值形式為:I..72- NjN1 -1k(4-11)可見,變壓器中的電流雖然由負載的大小確定,但是原、副繞組中電流的比值是基本上不變的;因為當負載增加時,1和IN隨著增大,而I和IN也必須相應增大,以抵償副繞組的電流和磁動勢對主磁通的影響,從而維持主磁通的最大值近于不變。變壓器的額定電流1和幺是指變壓器在長時連續工作運行時原、副繞組允許通過的最大電流,它們是根據絕緣材料允許的溫度確定的。副繞組的額定電壓與額定電流的乘積稱為變壓器的額定容量,即Sn=U2N2N (單相)它是視在功率(單位是伏安),與輸出功率(單位是瓦)不同。3).阻抗變換變壓器不但可以變換電壓和電流,還有變換阻抗的作用,以實現“匹配'。負載阻抗Z接在變壓器副邊,所謂等效,就是輸入電路的電壓、電流和功率不變。就是說,直接接在電源上的阻抗Z'和接在變壓器副邊的負載阻抗ZL是等效的。ZL、與ZL的關系推導如下:Z'=NUUN2NT-二(—21U2TI2所以Z'=k2ZL L(4-12)匝數比不同,負載阻抗Z折算到(反映到)原邊的等效阻抗Z'也不同。我們可以采用不同的匝數比,把負載阻抗變換為所需要的、比較合適的數值。這種做法通常稱為阻抗匹配。4.2.2.變壓器的外特性與效率1.變壓器的外特性當電源電壓Ui不變時,隨著副繞組電流I2的增加(負載增加),原、副繞組阻抗上的電壓降便增加,這將使副繞組的端電壓U發生變動。當電源電壓U和副邊所帶負載的功率因數cos①為常流I2變化的的外特性曲線圖。數時,副邊端電壓U隨負載電關系曲線U=f(I)稱為變壓器線。圖4-5為變壓2器的外特性曲仍>0圖4-5變壓器的外特性曲線由圖可知,U隨I的上升而下降,這是由于變壓器繞組本身存在阻抗,I上升,繞組阻抗壓降增大的緣故。2 2繞組內阻抗由兩部分構成:A.繞組的導線電阻B.漏磁通產生的感抗通常我們希望電壓u2的變動愈小愈好。從空載到額定負載,副繞組電壓的變化程度用電壓變化率AU表示,即。AU%=U20—U2*100% (4-13)U20式中U20為副邊的空載電壓,也就是副邊電壓U2N;U2為12=1時副邊端電壓。電力變壓器的電壓調整率為5%左右。2,變壓器的損耗與效率變壓器存在一定的功率損耗。變壓器的損耗包括鐵心中的鐵損P和繞組上的銅損P兩部分。其中鐵損的大小與鐵心內磁感應強度的最大值B有關,與負載大小無關,而銅損則與負載大小(正比于電流平方)有關。 m鐵損即是鐵心的磁滯損耗和渦流損耗;銅損是原、副邊電流在繞組的導線電阻中引起的損耗。變壓器的輸出功P2與輸入功率、之比的百分數稱為變壓器的效率,用n表示。“=幺= ^2 義100% (4-14)PP+AP+AP1 2Fe Cu特殊變壓器.自耦變壓器.結構特點C C圖4-6自耦變壓器自耦變壓器的構造如圖4-6所示。在閉合的鐵心上只有一個繞組,它既是原繞組又是副繞組。低壓繞組是高壓繞組的一部分。.電壓比、電流比U1/U2=N1/N2=KI/!二N2/N11/K.用途調節電爐爐溫,調節照明亮度,起動交流電動機以及用于實驗和在小儀器中。.使用時的注意事項.在接通電源前,應將滑動觸頭旋到零位,以免突然出現過高電壓。.接通電源后應慢慢地轉動調壓手柄,將電壓調到所需要的數值。.輸入、輸出邊不得接錯,電源不準接在滑動觸頭側,否則會引起短路事故。2.儀用互感器儀用互感器是專供電工測量和自動保護的裝置,使用儀用互感器的目的在于擴大測量表的程。為高奪電路中的控制設備及保護設備提供所需的低電壓或小電流并使它們與高壓電路隔離,以保證安全。儀用互感器包括電壓互感器和電流互感器兩種。.電壓互感器.構造電壓互感器的副邊額定電壓一般設計為標準值100V,以便統一電壓表的表頭規格。其接線如圖4-7所示。電壓互感器原、副繞組的電壓比也是其匝數比:U/UjN/N”若電壓互感器和電壓表固定配合使用,則從電壓表上可直接讀出高壓線路的電壓值。.使用注意事項>電壓互感器副邊不允許短路,因為短路電流很大,會燒壞線圈,為此應在高壓邊將熔斷器作為短路保護。>電壓互感器的鐵心、金屬外殼及副邊的一端都必須接地,否則萬一高、低壓繞組間的絕緣損壞,低壓繞組和測量儀表對地將出現高電壓,這對工作是非常危險的。.電流互感器(1).構(1).構造壓器統一圖4-8電流互感器(2).電流比電流互感器的原、副繞組的電流比仍為匝數的反比,即:(2).電流比電流互感器的原、副繞組的電流比仍為匝數的反比,即:I1/I2=N2/Ni=1/Ku若安培表與專用的電流互感器配套使用,則安培表的刻度就可按大電流電路中的電流值標出。C.使用注意事項C.使用注意事項電流互感器的副邊不允許開路。副邊電路中裝拆儀表時,必須先使副繞組短路,并在副邊電路中不允許安裝保險絲等保護設備。>電流互感副繞組一端以及外殼、鐵心必須同時可靠接地。例U=220V2某單相變壓器的額定容量S=100KVA,額定電壓為10/0.23KV,當滿載運行時,求K、I、I,AU%。u1N2N院二43.5當箸二435(A)例U=220V2某單相變壓器的額定容量S=100KVA,額定電壓為10/0.23KV,當滿載運行時,求K、I、I,AU%。u1N2N院二43.5當箸二435(A)2NI=I/K=435/43.5=10(A)1N2Nuu—UAU%=-2N 2U2N230-220? x100%=4.35%230某三相變壓器Y/Y接,額定電壓為6/0.4KV,向功率為50KW的白熾燈給供電,此時負載線電壓為380V,求原、0副邊電流I、I。分析:1 2因為白熾燈為純電阻元件,所以C0SQ=1。P 50x103解I= —2 =—= =76(A)2v'3Ucos① <3x380x12 2,UT400I=—2nxI= x76=5.06(A)1U260001N總結:1、變壓器的三種功能:UNU=n1~=k(變壓)TOC\o"1-5"\h\z2 22、IN1/人匹、2、=2-=(變流)INk1Z=k2Z (變阻抗)L L3、變壓器的外特性與效率外特性:由于內阻抗的存在,U2隨I2的增加而變化,其變化程度用電壓變化率來衡量:AU%=U20—U2X100%U20效率:由于變壓器運行有損耗(銅損和鐵損),所以變壓器輸出功率P2總小于輸入功率P,他們的比值稱為效率:丑=P= P X100%1 PP+AP+AP1 2FeCu教案編號:QD-751b-19 版本:A/0 流水號:課程名稱汽車電工與電子技術基礎

授課班級16高技汽修課題點火線圈章節授課方式講練結合授課時間第7周課時2授課教師教學目標點火線圈結構原理,點火線圈電路,能分析點火線圈的電路內容分析一、點火系統的組成二、點火系電路教學重點點火線圈的構造教學難點點火系電路的組成教學過程1、組織教學(教學常規檢查)。2、復習舊課。3、導課:通過講述汽油汽車點火系怎樣形成點火使學生學習興趣,并逐步引導學生進入點火線圈的學習。4、教學內容與重點難點講解:形象解答學生對點火線圈理解,并讓學生深入掌握分析點火線圈電路的基本方法、的方向突出課程重難點,使學生對知識接受有一側重點。5、課堂練習6、總結:總結學習的內容,讓學生對知識有一系統認識。使學生明確所學內容,加深記憶與理解。7、布置作業課后紀要授課教間: 審閱簽名:廣期教學內容一、組織教學:師生相互問候,點名,管理課堂紀律。一一復習【目課.對【目課需復習一三、課堂導入:由教師引導思路,復習點火系的工作過程,提出質疑,引入新課。質疑:將直流低壓變為高壓的方式有幾種?試舉例說明。四、教授新課:3-1傳統點火系統主要部件的構造一.點火系的類型點火系常用的分類方法及類型有:(一)按電能的來源分:蓄電池點火系、磁電機點火系。(二)按儲能方式分類可分為:電感儲能點火系、電容儲能點火系統。(三)按初級電路控制方式分類:有觸點式和無觸點式。有觸點式點火系的初級繞組由斷電觸點控制其接通和斷開,點火系工作可靠性差,點火狀況受轉速、觸點技術狀況影響較大,需要經常維修、調整。正日趨被無觸點點火系所取代。無觸點點火系又稱電子點火系,隨著先進的電子技術在點火系中的應用,電子點火系經歷了普通電子點火系和微機控制電子點火系階段。微機控制電子點火系可根據發動機傳感器送來的各種參數進行運算、判斷,然后進行點火時刻的調節,使點火時刻總是處于最佳,因而得到了廣泛的應用。(四)按高壓電的配電方式分類:機械配電點火系(有分電器點火系)、計算機配電點火系(無分電器點火系)。二.傳統點火系的組成.組成普通電子點火系主要由蓄電池、點火線圈、分電器、點火器和火花塞等部件組成。.各部件的作用蓄電池為點火系提供電能;點火開關接通或斷開點火系系統電源;點火線圈存儲點火能量,并將蓄電池電壓轉變為點火電壓。分電器由信號發生器和點火提前機構組成,信號發生器的作用是產生與發動機氣數相同、與曲軸位置相對應的點火的信號。點火提前機構的作用是隨發動機轉速、負荷和汽油辛烷值變化調節點火提前角。配電器的作用是根據發動機的工作順序,將高壓電分配到各工作缸。點火器將信號發生器產生的信號放大,控制大功率三極管的導通與截止,達到控制點火線圈初級電流通斷的目的。火花塞將高壓電引入燃燒室產生電火花點燃混合氣。統點火系的工作原理(一).接通點火開關,點火器內的大功率三極管導通,初級電路接通,在線圈中形成磁場。其電路是:蓄電池正極f點火開關f附加電阻Rff點火線圈初級繞組一三極管(集電極、發射極)f搭鐵f蓄電池負極。七、布置作業:練習P3012-14題教案編號:QD-751b-19 版本:A/0 流水號:課程名稱汽車電工與電子技術基礎授課班級16高技

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