电工电子基础知识.docx

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1、教学过程科 目电工电子 技术基础课题： 1-1电路的基本概念授课 日期第一周 周二56节课 时2班级13级数控加工授 课 方 式讲授、演示作业 题目拟用 课时教 学 目 的1、掌握电路的组成及其作用；2、理解描述电路的物理量；3、了解电路的4种工作状态；选 用 教 具 挂 图板书、PPT重占八、1、了解电工电子技术课程的概述；2、掌握电路的基本组成；3、判别电路的4种工作状态；难占八、理解描述电路的各个物3K；教 学 回 顾说明2013年至2014年第一学期数控加工专业课程一、复习回顾新课程电工电子技术基础二、导入新课该课程为数控加工专业课程，课程主要介绍构成电路的主要元件的特性， 以 及讲述

2、了交流电路和直流电路的分析方法， 同时也介绍了模拟电路和数字电路的 基本原理。课程通过对电工电子技术进行整体概括的介绍，使学生对电工学有一定的认识。本节可主要介绍电路的基本组成和作用、描述电路的常用物理量以及 电路的4种工作状态。三、教学过程1、电工电子技术基础课程概述教学内容规划：（简短介绍）第一章电路基础主要内容：电路的基本概念；电阻、电容、电感三种电路基本元件的特性；第二章直流电路分析主要内容：基尔霍夫定律；电阻元件的用、并联及应用；电压源、电流源的基本 特性；直流电路工作原理分析方法； 第三章单相正弦交流电路主要内容：正弦交流电的基本概念和特性；电阻、电容、电感元件串联的交流电 路分析

3、；第四章三相交流电主要内容：三相交流电的概述；三相交流电源和负载的连接方法； 三相交流电功 率的计算；第五章变压器与交流电动机主要内容：电磁的关系；电机与变压器的基本工作原理；第六章电器与电器控制主要内容：低压电器的概述；电压电器常用元件的结构、原理、型号和用途； 第七章电工常用工具、仪表及安全用电主要内容：常用电工工具、仪表的识别和使用；安全用电基本知识；第八章半导体常用元件主要内容：PN结的单向导电特性；二极管、晶体管、晶闸管的结构、主要特性 和应用；第九章放大电路和集成运算放大器 主要内容：放大电路的概述和分类；放大电路的组成和作用；静态工作点对电路 的影响；功率放大电路概述和基本工作原

4、理；集成运算放大器的符号和基本特性； 集成运算放大电路的工作原理分析；第十章数字电路基础 主要内容：二进制和十进制的相互转换；基本逻辑门的符号和逻辑功能； 组合逻 辑电路和时序逻辑电路的分析方法；2、电路的基本概念概念：电路时电流通过的路径；电路的作用和组成：电路的作用：传输和转换电能加工和处理信号电路的基本组成：电源、负载和中间环节；电源是产生和提供电能的装置，其作用是将其它形式的能量转换成电能，如：发 电机、干电池等；负载是用电设备的总称，如：电机、点灯、电炉等；中间环节是电源和负载之间的部分，它起着传递、控制盒分配电能的作用，如：连接导向，控制电器、电量测量装置等；描述电路的物理量： 电

5、流：电流的强弱用电流来度量，其数值等于单位时间内通过导体横截面的电荷量；一般表达公式：i = 一q,: t直流表达公式：I=Q/t 单位：安培，简称安（A）,日常生活中常用的单位还有微安（uA）、毫安（mA）、 千安（KA）;互转公式：1KA=103A, 1A=103 mA=10uA电压、电位、电动势电压：电压是衡量电场力做功能力的物理量。他表示的是将单位电荷Q从A点移到B点电场力所做的功Wo一般表达公式：Uab =W/Q单位：伏特，简称伏（V）,日常生活中常用的单位还有微伏（uV）、毫伏（mV）、千伏（KV）;互转公式：1KA=103 V, 1V=103 mV=10uV电位：如果电路中选定一

6、个点为参考点，则电路中a点与参考点之间的电压称为a点的电位，用符号Va表示，电位也为伏特（V）。a、b两点间的电压也可以定义为电路中两点的电压差，即：Uab =V a Vb电动势电动势是表示在非电场力作用下，将正电荷有地电位移到高电位所做功的能量。符号用E表示，一般表示公式：E = WQ它和电压的区别：A、电压的方向是从高电位到低电位，电动势的方向是从低电位到高电位；B、电压存在于电源的外部，而电动势存在于电源的内部。电功、电功率、额定值电功：概念：电路中通过电流时，负载所吸收的电能就是电荷能量转换时电场力所做的功。一般表达公式： W = UQ 或 W = UIt电功率：概念：电压与电流之积表

7、示电能的变化称为电功率， 也是电场力单位时间内所做的功。一般表达式：P = dWdt电路中，若某一元件两端的电压和流过的电流方向相关联，那么电功率P=UI;反之,若非关联，那么电功率 P=-UL单位：瓦特，简称瓦（W）。常用单位还有毫瓦（mW）、千瓦（KW）;互转公式：1KW=10 3W=106mW已知元件的功率为P,则时间t内消耗电能为：W = Pt单位：千瓦时（KW-h）,又称为度；1度=KW- h=3.6Xl06J额定化 定义：为了保证电气设备能安全、可靠和经济地工作，电气设备设计时都规定了 电压、电流及功率的使用数值，这些数值就是电气设备的额定值。通常在额定值会加下标 N表示，如：In

8、 （额定电流）、UN （额定电压）、Pn （额定 功率）。电路的4种工作状态电路的4种工作状态包括有：通路、开路、断路和短路。通路：电路中开关闭合，使电路产生电流的电路状态就是通路。开路：和通路相对，开关断开电路中无电流产生。断路：电路中某一支路断开，是电路即使开关闭合后仍无法产生电流。短路容易损坏电路或断路：电路中原本不应该连接的两点连接在一起就是短路, 用电器。教学过程科 目电工电子 技术基础课题： 1-2电阻元件授课 日期第一周周四34节课 时2班级13级数控加工授 课 方 式讲授、演示作业 题目拟用 课时教 学 目 的1、掌握电阻在电路中的作用及电阻的单位2、掌握电阻值的计算方法3、了

9、解电阻其的基本参数选 用 教 具 挂 图板书、PPT重占八、1、掌握电阻在电路中的作用2、掌握电路中电阻值的计算方法难占八、利用欧姆定律计算电阻 值教 学 回 顾说明2013年至2014年第一学期数控加工专业课程、复习回顾 1、电路的基本概念；2、电路的4种工作状态。二、导入新课电阻是构成电路的基本元件，电路中无处不在的存在着电阻，不仅电路中的 负载有电阻电源内部有内阻，连接导线上带有一定的电阻。本节可主要介绍电阻 在电路中的作用，以及电路中电阻的计算方法。三、教学过程1、电阻在电路中的作用和电阻的单位电阻其简称电阻；常见的电阻器有金属膜电阻、碳膜电阻、玻璃电阻、绕线电阻 等。作用：电阻在日常

10、生活中是非常常见的， 电炉和电烙铁等都可以看成是电阻， 它 们是通过电阻将电能转换成热能的。但是电阻并不是所有的用电器中都希望有电 阻存在的，如：在白炽灯中由于存在着电阻，使得绝大部分的电能转换成了热能 散发了出去，等于能源浪费。由单一均匀材料制成的电阻的计算公式：R = P S式中 ：一一电阻率或电阻系数L 一一导体长度S 导体的截面面积单位：欧姆，简称欧（Q）,常用单位还有千欧（KC）、兆欧（MC）;转换关系：1 M 11 =103 K1 =106 2、欧姆定律欧姆定律内容：流过导体的电流与这电导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比，其数学表达式为：I = URR = U一 U =

11、IR有可转换成下面这两种形式I或全欧姆定律表达式为：I = Ur R3、电阻其的基本参数标称阻值与误差标称值：标在电阻器上面的电阻值称为标称值。误差：实际电阻值与标称值的差值称为误差值。常用的标称阻值系列有E6、E12、E24系列。其中E6系列的允许误差为土 20%, E12系列的允许误差为土 10%, E24系列的允许误差为土 5%。功率额定功率：在规定的环境温度和湿度下，假定周围空气不流通，在长期连续负载 工作而不损坏或基本不改变其性能的前提下，电阻器上允许消耗的最大功率。一 股电阻的额定功率应大于实际吸收的功率，否则电阻会因发热损坏。如下图所示为标注有额定功率的电阻符号：1/4W1/2W

12、1W-4 f IIXX I1X *2W5W10W教学过程科 目电工电子 技术基础课题： 1-3电容元件授课 日期第二周周二56节课 时2班级13级数控加工授 课 方 式讲授、演示作业 题目拟用 课时教 学 目 的1、了解电容器的结构2、掌握电容器的特性3、了解电容器的参数和符号选 用 教 具 挂 图板书、PPT重占八、1、掌握电容器的特性2、识读电容器的符号难占八、电容器的储能原理教 学 回 顾说明2013年至2014年第一学期数控加工专业课程一、课程回顾1、电阻的符号、单位及其电路中的作用；2、欧姆定律的应用。二、引入新课电容元件是电容器的理想化电路元件， 它是组成电路常用元件之一。电容主

13、要应用于谐振电路和滤波电路中。本节课主要介绍电容器的工作特性及其选用参 数。三、教学内容1、电容器的结构任何两个互相靠近而又彼此绝缘的导体都可构成电容器。组成电容器的两个 导体成为极板。极板中间的物质叫电介质或介质。2、什么是电容量将电容的电量Q与极板间的电压U的比值称为电容器的电容量。简称电容,用字母C表示，即:电容量是电容器的主要参数,他通常是常数。由上式可知：极板上存在有电荷Q越多，电容器极板间的电压 U就越高。3、电容的符号Tl-无极性电容极性电容4、电容的单位基本单位：法拉，简称法，用字母 F表示常用单位：微法（uF）、纳法（nF）和皮法（pF）等互换公式：1F=106 uF 1 u

14、F=103 nF=106pF5、电容的特性通过电容器的电流与其两端的电压变化率成正比。:u i =:t电容元件在某时刻储存的电场量与元件在该时刻两端电压的平方成正比，即：W = CU2W的单位为焦（J）。综上所述，如果电容两端所加的电压不变化， 则电路中的电流为零，此时电 容元件对于直流稳压电路相当于断路， 若电容器两端施加的是交流电压，则电容 器相当于短路，即电容有隔直流通交流的作用。6、电容分类按是否可调分：固定电容、可调电容和平可调电容。按介质的不同分：纸质电容、云母电容、陶瓷电容和点解电容。7、基本参数标称电容和允许误差标称电容量是指电容器上所标注的电容容量， 它是一个系列值，不同类型

15、的 电容器有不同的系列。常见电容器的允许偏差分为 5% （J）, 10% （K）, 20% （M）三级。额定电压电容器的额定电压又称为耐压值，是指电容器在电路中长期可靠工作所允许 加的最大直流电压。绝缘电阻绝缘电阻也称漏电阻，是指电容器两级之间的电阻，一般在1081010c之间。教学过程科 目电工电子 技术基础课题： 1-4电感元件授课 日期第二周周四34节课 时2班级13级数控加工授 课 方 式讲授、演示作业 题目拟用 课时教 学 目 的1、掌握电感元件的符号和特性2、了解电感元件的基本参数3、了解电感元件的结构选 用 教 具 挂 图板书、PPT重占八、1、电感元件的符号、单位2、电感元件的

16、特性难占八、1、电感器的储能原理2、用右手螺旋定则确定 磁通的方向教 学 回 顾说明2013年至2014年第一学期数控加工专业课程一、课程回顾1、电容的结构、符号及单位；2、电容的特性：隔直通交。二、引入新课电感元件是表示线圈的理想化电路元件， 它是组成电路的常用元件之一。本 节课主要介绍电感元件的结构、符号、单位、特性及其主要参数。三、教学内容1、电感的结构实际电感线圈是用导线绕制的。线圈绕制在铁心上的称为铁心电感线圈； 绕 在非铁磁性材料上的线圈称为空心电感线圈。2、什么是磁通小当电流通过线圈时，每一匝线圈上就会产生磁通，磁通的方向用右手螺旋定 则确定。3、自感磁链若将N匝线圈叠加在一起，

17、那么产生的总磁通为：P =N也称为线圈的自感磁链。4、电感自感磁链中与电流i的比值称为线圈的自感系数，表达式为：甲L 二自感系数，又简称电感和自感电感的单位：亨利，简称亨，用字母 H表示。5、电感元件的特性当电流通过线圈时，在线圈的周围会产生磁场。如果电流是变化的，磁通也随之变化。线圈产生自感电动势。称为感应电压。感应电动势以及感应电压的大小与电流的变化速度成正比。由上式可知：线圈电感量越大，感应电压越高流过线圈的电流变化率越高,感应电动势越高。线圈是储能元件，其线圈储存的能量大小为。1 Li 226、电感元件的分类 按结构分：固定电感、可调电感 按有无铁心分：空心电感、磁心、铁心。空心电感磁心、铁心电感可调的铁心电感7主要参数1、电感量直标法标示出的有电感见表 1-1。电感器的误小型固定电感器的电感量有指标法和色环识法两种。量、允许偏差和额定电流值。额定电流用大写字母表示,字母ABCDE额定电流/mA501503007001600表1-1小型固定电感的最大工作电流与字母对应关系般采用I、H、m级，即允许误差分别是土 5%,土 10%和 土 20%。2、分布电容由于电容器是由两金属物质与其之间的绝缘介质构成，因此线圈匝与匝之间、线圈与地之间、线圈与金属屏蔽壳之间都存在电容结构特征而产生电容效应, 这些电容叫分布电容。