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1、1概论和安全用电常识一、课程简介1.课程性质及重要性1）电力工业（能源、电力、电工制造）2）基础工业（运输、铁路、冶金、化工、机械）3）高新技术（生物、光学、半导体、卫星、空间站、核弹、导弹等）2.教学安排1）时间2）内容及主要参考书3）考试方式及成绩评定3.基本要求1）认真听课积极参与课堂讨论2）按时交作业3）注意学习方法预习听课作业实验4）重视实验希望师生互动，营造一个轻松愉快的学习氛围。4主要内容二、安全用电1触电人体因触及高电压的带电体而承受过大的电流，以致引起死亡或局部受伤的现象称为触电。触电对人体的伤害程度，与流过人体电流的频率、大小、通电时间的长短、电流流过人体的途径、以及触电者
2、本人的情况有关。人体的电阻为800W至几万欧不等，36V以下的电压对人体安全不构成威胁。通常规定36V以下的电压为安全电压。触电事故表明，频率为50100Hz的电流最危险，通过人体的电流超过50mA(工频)时，就会产生呼吸困难、肌肉痉挛、中枢神经遭受损害从而使心脏停止跳动以至死亡；电流流过大脑或心脏时，最容易造成死亡事故。2安全措施为防止发生触电事故，除应注意开关必须安装在火线上以及合理选择导线与熔丝外，还必须采取必要的防护措施：1)正确安装用电设备电气设备要根据说明和要求正确安装，不可马虎。带电部分必须有防护罩或放到不易接触到的高处，以防触电。2)电气设备的保护接地把电气设备的金属外壳用导线
3、和埋在地中的接地装置连接起来，叫做保护接地，适用于中性点不接地的低压系统中。电气设备采用保护接地以后，即使外壳因绝缘不好而带电，这时工作人员碰到机壳就相当于人体和接地电阻并联，而人体的电阻远比接地电阻大，因此流过人体的电流就很微小，保证了人身安全。3)电气设备的保护接零保护接零就是在电源中性点接地的三相四线制中，把电气设备的金属外壳与中性线连接起来。这时，如果电气设备的绝缘损坏而碰壳，由于中性线的电阻很小，所以短路电流很大，立即使电路中的熔丝烧断，切断电源，从而消除触电危险。4)使用漏电保护装置漏电保护装置的作用主要是防止由漏电引起的触电事故和单相触电事故；其次是防止由漏电引起火灾事故以及监视
4、或切除一相接地故障。有的漏电保护装置还能切除三相电动机的断相运行故障。2电路的基本概念一、电路的基本知识1电路的基本物理量1）电流电荷的定向移动形成电流电流的方向是指正电荷移动的方向电流的大小用电流强度来表示，简称电流。其单位是安培，A、mA、A直流电流I=Q/t交流电流2）电压电压是指电路中两点A、B之间的电位差(简称为电压，又称电压降)，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。单位：V、KV、mV、mVU=W/Q直流电压用U表示，交流电压用u表示电位：某点到参考点的电压3）电功率电功率是电流在单位时间内所做的功，又称电功，单位：
5、W、KW P=W/t=UI4）电能电能是指电流所做的功。单位：焦尔（J）、kW.h(度) W=Pt2电路的基本组成1）电源：产生电能的装置，将其它能转换为电能2）中间环节：导线、开关等3）用电设备（负载）：将电能转换为其它能的器件或装置3电路的功能1）实现能量的传输、分配和转换2）实现电信号的传递、变换和存储电路的工作状态1）通路：有载工作状态，符合欧姆定律。E=I（R0+RL）=IR0+UL2）断路：断路工作状态，是指开关断开或电路断路时电路的工作状态。I=0 U0=E RL=无穷大3）短路：短路工作状态，是指电源两输出端或负载由于某种原因接触时电路的工作状态。一般电路中加装熔断器等进行短路
6、保护I=E/R0=无穷大U0=UL=05.电路模型(电路图)由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。例如，图1-2所示的手电筒电路。理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，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，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。二、串并联电路的特点1.串联电路： 电阻一个接一个，首尾连接组成的电路。如：2.串联电路的特点： 1）电路中各处的电流强度相等 2）电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 3）电路的总电阻
7、等于各个电阻之和3.并联电路： 电阻首与首相接、尾与尾（并列）相接组成的电路。如：4.并联电路的特点： 1）各支路两端的电压相等 2）电路中的总电流等于各支路电流之和 3）电路的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和5.混联电路： 由串联电路和并联电路混合组成的电路。如：三、欧姆定律通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻成反比。 电流单位：安培（A mA A） I=U/R 电压单位：伏（KV V mV） 电阻单位：欧姆（M K ） 电导：1/R 单位为西门子，S3万用表及使用1.数字万用表组件数字万用表红、黑表笔温度测量头感应夹充电器用户手册2.模拟万用表的面板频率/占空比选择按钮：Hz/DUT
8、Y功能选择按钮：select量程选择按钮：Rang。自动量程/手动量程转换相对测量功能按钮：REL数据保持和背光选择按钮：DateHold功能选择旋转开关：OFF：关V：电压。交（AC）、直（DC）流转换、自动量程(AUTO)/CAP：电阻/二极管/通断/电容自动量程mA/10A：电流。交（AC）、直（DC）流转换、自动量程(AUTO)Hz/Duty：频率/占空比ms-PULSE：脉冲宽度RPM、*10RPM：转速4CYL（5CYL、6CYL、8CYL）：(缸数)闭合角/F：温度插孔：COM：“-”10A、15A：测量大电流“+”mA/K-：测量小电流“+”/V/RPM/K+：测量电压/电阻/
9、转速/“+”温度专用插孔（黄色）3.功能测量电流、电压、电阻、转速、闭合角、频率、占空比、二极管、电容4.使用方法（1）测量直流/交流电流1）转动功能选择旋转开关至10A或A/mA；2）按下功能选择按钮select至屏上显示：AC（交流）、DC（直流）；3）将红表笔插入A/mA或10A插孔，将黑表笔插入COM插孔；4）将红、黑表笔串入被测电路；5）接通电路电源，读数并记录。（2）测量直流/交流电压1）转动功能选择旋转开关至V；2）按下功能选择按钮select至屏上显示：AC（交流）、DC（直流）；3）按量程选择按钮Rang选择量程：默认为自动量程,按下一次转换为手动量程，从手动量程按下2s以上
10、转换为自动量程；4）将红表笔插入V插孔，将黑表笔插入COM插孔；5）接通电路电源；6）将红、黑表笔并入被测电路，读数并记录。（3）测试电阻/二极管/电路通断/电容1）转动功能选择旋转开关至/CAP；2）按下功能选择按钮select至屏上显示：电阻/二极管/电路通断/CAP电容自动量程；3）按量程选择按钮Rang选择量程：默认为自动量程,按下一次转换为手动量程，从手动量程按下2s以上转换为自动量程；4）将红表笔插入插孔，将黑表笔插入COM插孔；5）断开电路电源；6）将红、黑表笔并入被测电路，读数并记录。（4）测量转速1）转动功能选择旋转开关至RPM/RPM*10；2）将感应夹的红色导线插入V/插
11、孔，将黑色导线插入COM插孔；3）将感应夹夹在分缸线上，感应夹箭头方向指向火花塞；4）按下转速按钮，并选择“4”（四冲程）或“2/DIS”（二冲程）；5）起动发动机，读数并记录。（5）测量闭合角1）转动功能选择旋转开关至4CYL（5CYL、6CYL、8CYL）；2）将红表笔插入V/插孔，将黑表笔插入COM插孔；3）起动发动机，将红、黑表笔并入被测电路，读数并记录。（6）测量温度1）转动功能选择旋转开关至；2）将温度测量头的专用插头插入黄色插孔；3）将温度测量头接触被测部位，读数并记录。（7）测量频率/占空比1）转动功能选择旋转开关至Hz/DUTY；2）按动频率/占空比选择按钮选择：Hz（频率）
12、、DUTY（占空比）；3）将红表笔插入V/Hz/%插孔，将黑表笔插入COM插孔；4）起动发动机，将红、黑表笔并入被测电路，读数并记录。4实验一：数字万用表的认识实验1.熟悉数字万用表组件2.熟悉数字万用表的面板3.熟悉功能测量电流、电压、电阻、转速、闭合角、频率、占空比、二极管、电容4.熟悉使用方法（1）测量直流/交流电流（2）测量直流/交流电压（3）测试电阻/二极管/电路通断/电容（4）测量转速（5）测量闭合角（6）测量温度（7）测量频率/占空比5电路基本元件一、电阻元件1.电阻及作用电阻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。电阻具有限流和分压作用。电阻定律：r制成电阻
13、的材料电阻率，国际单位制为欧姆米(Wm)；绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米(m)；S绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米(m2)；R电阻值，国际单位制为欧姆(W)。经常用的电阻单位还有千欧(kW)、兆欧(MW)，采用千进制2.电阻的类型固定电阻：可变电阻：变阻器电位计热敏电阻：正温度系数电阻、负温度系数电阻光敏电阻磁敏电阻二、电容器1结构两个彼此靠近又相互绝缘的导体，就构成了一个电容器。这对导体叫电容器的两个极板。2种类电容器按其电容量是否可变，可分为固定电容器和可变电容器，可变电容器还包括半可变电容器固定电容器的电容量是固定不变的，它的性能和用途与两极板间的介质有关。一般常用的介
14、质有云母、陶瓷、金属氧化膜、纸介质、铝电解质等。电解电容器是有正负极之分的，使用时不可将极性接反或接到交流电路中，否则会将电解电容器击穿。电容量在一定范围内可调的电容器叫可变电容器。半可变电容器又叫微调电容。3作用电容器是储存和容纳电荷的装置，也是储存电场能量的装置。电容器每个极板上所储存的电荷的量叫电容器的电量。用于“通交流、隔直流”的电容叫做隔直电容器；用于“通高频、阻低频”将高频电流成分滤除的电容叫做高频旁路电容器。4电容C如图4-2所示，当电容器极板上所带的电量Q增加或减少时，两极板间的电压U也随之增加或减少，但Q与U的比值是一个恒量，不同的电容器，Q/U的值不同。图4-2平行板电容器电容器所带电量与两极板间电压之比，称为电容器的电容。电容反映了电容器储存电荷能力的大小，它只与电容本身的性质有关，与电容器所带的电量及电容器两极板间的电压无关。电容的单位有法拉(F)、微法(mF)、皮法(pF)，它们之间的关系为 1F=106mF=1012pF5.平行板电容器的电容由两块相互平行、靠得很近、彼此绝缘的金属板所组成的电容器，叫平行板电容器。是一种最简单的电容器。图4-2给出了平板电容器的示意图。图4-2所示的平行板电容器的电容C，跟介电常
