第一单元模块1电路组成分析与电路元件识别教学材料

《第一单元模块1电路组成分析与电路元件识别教学材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一单元模块1电路组成分析与电路元件识别教学材料（93页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第一单元 电路的组成及基本知识 模块1电路组成分析与电路元件识别,学习目的,能力目标 能描述基本电路组成，用电路图描述物理电路，明确电路中的电流通路； 能识别电阻器、电容器和电感器的外形、型号、符号和标注参数； 能用万用表判断电阻器、电容器和电感器的好坏。,学习目的,2. 知识目标 掌握电路的组成、常见电气元件名称及图形符号； 电压源、电流源的符号及工作特性； 电阻器、电位器、电容器和电感器的型号、符号、参数表示方法以及检测方法； 万用表的使用方法。,学习内容,明确任务,观察测电笔电路、电源滤波器电路，认识这些电路中的基本电路元件，描述基本电路组成，用电路图描述物理电路，明确电路中的电流通路。

2、,测电笔电路,电源滤波器电路,整流器,测电笔是一种测试电线、电气装置是否带电的电工工具。测电笔适用于测试60500V的交直流电路是否有电及检查电气装置是否漏电等，是维修使用的常备工具。 测电笔由氖管、电阻器、弹簧和笔身组成。碳质电阻器的阻值应不小于2M。 当测电笔触及带电 体时，带电体经电笔、 人体到大地形成通电回 路，只要带电体与大地 之间的电位差超过60V， 测电笔中的氖管就能发 出辉光。,1、测电笔电路,图1-1 测电笔的构造和样式,A点输入的是一个交流电，通过整流器在B点得到有波纹的直流电压，电感器与负载电阻串联后，能阻碍由波纹电压引起的电流起伏，从而使负载端得到更为恒定的电压，直流电

3、压更为平滑。,2、电源滤波器电路,图1-3 电源滤波电路,整流器,讨论：测电笔电路、电源滤波器电路由哪几部分组成？归纳这些组成部分的通性。,整流器,1、实际电路（circuit）,知识链接,实际电路一般由电源、负载、控制装置（如控制开关）和导线组成。,图1-4 最简单的实际照明电路,P1,图1-4 最简单的实际照明电路,2、电路图,知识链接,实际电路可以用电路图表示，电路图是一个用规定的理想元件符号表示实际元器件的元件互连图。,图1-5 最简单的实际照明电路图,知识链接,表1-1 常见电气元件名称及图形符号,知识链接,讨论：测电笔电路、电源滤波器电路中有哪些电路元件？,整流器,知识链接,（1）

4、电阻器（resistor）,3、电路元件,图1-6 电阻器外形,电阻器简称电阻，是阻碍或者限制电路中电流的元件。,知识链接,符号表示 电阻器一般用“R”表示，图形符号如图所示。,知识链接,（2）电容器（capacitor）,电容器简称电容，它能存储电荷，能隔直流、通交流。,图1-7 电容器外形,知识链接,电容器的符号表示,电容器一般用“C”表示，图形符号如图所示。,知识链接,（3）电感器（inductor）,电感器是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。,图1-8 电感器外形,知识链接,电感器的符号表示 电感器一般用“L”表示，图形符号如图所示。,知识链接,（4）电源（power sup

5、ply）,常用电源中各类电池、发电机和各种信号源，它们都是二端有源元件。电源中能够独立向外提供电能的电源，称为独立电源，它包括电压源和电流源。,P12,知识链接,1）电压源（voltage source ）：以电压的形式向外供电。,理想电压源简称电压源,其两端的电压是确定的时间函数us(t)，与流过它的电流无关。而流过它的电流由与之相连的外电路共同决定。当us(t)=Us时，电压源为直流电压源。其伏安特性如图1-10所示。,U=Us-IRs,图1-9 理想电压源,图1-10 直流电压源的伏安特性,图1-11 实际电压源,知识链接,2）电流源(current source)：以电流的形式向外供电

6、。,理想电流源简称电流源，其向外输出的电流是确定的时间函数is(t)，与电流源两端的电压无关。它的端电压由与之相连的外电路决定。当is(t)=Is时，电流源为直流电流源。其伏安特性如图1-13所示。,图1-12 理想电流源,图1-13 直流电流源的伏安特性,知识链接,实际上，电源内部总存在一定的内阻。手表、计算器、热水器等采用太阳能电池作为电源，这些电池当受到太阳光照射时，将激发产生电流，该电流是与入射强度有关，基本上不受外电路的影响，类似太阳能电池这类电源就是一个实际电流源。一个实际电流源可以用一个理想电流源Is和内阻Rs相并联的电路来表示，如图1-15所示。,图1-14 太阳能电池,图1-

7、15 实际电流源,I=Is-U/Rs,知识链接,讨论：电路中除了电源、负载、开关、导线，还会有什么元件呢？,知识链接,（5）保护器件,保险丝（fuse）和断路器（circuit breaker）通常会安装在电路中保护电路。 一个额定电流等于20A的保险丝或断路器在电流超过20A时会断开电路，使它不会由于过载电流而受到损害，起到保护电路的作用。保险丝和断路器的根本区别在于保险丝熔断后须替换，而断路器断开后可以复位，反复进行重用。,1、电路一般由哪几部分构成？,边学边练,电路一般由电源、负载、控制装置和导线四部分构成。,2、保险丝的作用是什么？,保护电路以防电流过载。,知识链接,讨论：照明电路的工

8、作状态。,图1-5 最简单的实际照明电路图,知识链接,4、通路（closed circuit） 、开路（open circuit）和短路 （short circuit）,一般电路有三种工作状态：通路、开路和短路。通路是有完整电流流通路径的电路。开路是没有完整电流流通路径，没有电流的电路。电路中某一部分的两端被电阻值接近于零的导体连接在一起，电路则呈短路状态。,图1-21 电路的三 种工作状态,P20,知识链接,通路 额定工作状态,电路器件和电气设备所能承受的电压和电流有一定的限度，其工作电压、电流、功率都有一个规定的正常使用的数值，这一数值称为设备的额定值，电气设备在额定值工作时的状态称为额定

9、工作状态。,如图所示，当开关S接通后，发现电流表的读数为零，用万用表测得Uae=10V，说明外电路开路，试确定电路的开路点。,边学边练,知识链接,讨论：电源滤波器电路的电流通路。,知识链接,5、接地,接地是电路的参考点，相对于电路中的其他点而言，接地点电压为0V。在一个电路中，所有接地点具有相同的电特性，因而是公共点，接地点与接地点之间可以看成由导体连在一起的0电阻电流通路。,图1-21列举说明了一个有接地连接的简单电路。合上开关K，电流从10V电源的正极流出，经过导线流到电阻，然后通过电阻，最后通过公共的接地连接回到电源负极。,图1-21 有接地连接的简单电路,如图所示，无论开关的位置拨在哪

10、里，哪个电阻器始终有电流通过？在电路中哪个位置接入一根保险丝用来保护电路以防电流过载？,边学边练,R5，在电压源与SW1之间接一个保险丝,学习内容,明确任务,判断测电笔电路、整流子电动机防噪电路和电源滤波器电路中的三类基本电路元器件电阻器、电容器和电感器的型号、符号；识读电阻器、电容器和电感器的参数；并能用万用表判断电阻器、电容器和电感器的好坏。,知识链接,讨论：电阻器的种类繁多，各类电阻器的型号和符号该怎样区分？,知识链接,1、电阻器和电位器的型号和符号表示,（1）型号及命名方法 常用电阻器和电位器的命名格式由四部分组成，如图1-24所示。,图1-24 电阻器和电位器的型号命名格式,知识链接

11、,（2）符号表示 电阻器一般用“R”表示，图形符号如图所示。,知识链接,讨论：电阻器上标注的文字符号表示什么含义？,知识链接,2、 电阻器和电位器的参数表示,（1）电阻器的标称阻值和偏差 电阻器的标称阻值分为E6、E12、E24、E48、E96、E192六个系列，分别适用于允许偏差为20、10、5、2、1和0.5的电阻器。电阻器的标称电阻值和偏差一般都标在电阻体上，其标注方法有四种：直标法、文字符号法、数码法和色标法。,知识链接,1）直标法 它是直接将电阻器的阻值和允许偏差，用阿拉伯数字和文字符号直接标记在电阻体上，其标志符号如表1-3所示。其允偏差用百分数表示，未标偏差值即为20%的允许偏差

12、。,表1-3 标志电阻值单位的标志符号,知识链接,例如：图1-26（a）表示标称阻值为20k、允许偏差为0.1%、额定功率为2W的线绕电阻器；图1-26（b）表示标称阻值为2k、允许偏差为20%、额定功率为4W的线绕电阻器；图1-26（c）表示标称阻值为1.2k、允许偏差为10%、额定功率为0.5W的碳膜电阻器。,图1-26电阻器规格直标法实例,知识链接,2）文字符号法 它是将电阻器的标称阻值用文字符号表示，并规定阻值的整数部分写在单位标志的前面，阻值的小数部分写在阻值单位标志符号的后面。允许偏差的标志符号见表1-4所示。大多数电阻器的允许偏差值在J、K、M三类。,表1-4 电阻器允许误差的标

13、志符号,例如：6R2J表示该电阻器标称值为6.2，允许偏差为 5%；3k6k表示该电阻器标称值为3.6k， 允许偏差10%；1M5表示电阻器标称值为1.5M，允许 偏差20%。,知识链接,3）数码法 在产品和电路图上用三位数字表示元件的标称值的方法称为数码表示法，常见于寻呼机、手机中的贴片电阻器上。在三位数码中，从左至右第一、二位数表示电阻器标称值的第一、二位有效数字，第三位数为倍率10n的n。,例如：标志为222的电阻器，其阻值为2200即2.2k； 标志是105的电阻器，其阻值为。,知识链接,4）色标法 色标法是用彩色的圆环或圆点表示电阻器的标称阻值和允许偏差，前者叫色环标志，后者叫色点标

14、志。小功率碳膜电阻器和金属膜电阻器一般都用色环表示电阻值的大小。色环电阻器分四环电阻器和五环电阻器。每种颜色代表不同的数字，根据色环的颜色及排列来判断电阻器的大小。 普通四环电阻器的标称中，三条色环表示阻值，一条色环表示偏差，如图所示。,知识链接,知识链接,精密五环电阻器的标称中，四条色环表示阻值，一条色环 表示偏差。,知识链接,知识链接,讨论：用色环法读电阻器阻值应该从哪一端开始读？,知识链接,无论四环电阻器还是五环电阻器都从最靠近电阻器的一端色环开始读数（紧靠电阻体一端的色环为第一环，露着电阻体本色较多的另一端为末环）。若不清楚哪一环是第一环，通常四环电阻器可根据“肯定不能从金色或银色环的

15、一端开始读”的原则，通过观察电阻器两端色环中是否有一端为金色环或银色环进行判断。若五环电阻器两端色环中都没有金色环或银色环，则可根据“五环电阻器的第五环其色环宽度是其他色环宽度的1.52倍”的原则进行判断。,知识链接,例如：左图中，色环颜色为橙橙橙银的电阻器，其标称阻值为33k、允许偏差为10%；右图中，色环颜色为红紫黄棕棕的电阻器，其标称阻值为2.74k、允许偏差为1%。,知识链接,（2）电阻器的额定功率,电阻器的额定功率采用标准化的额定功率系列值。其中绕线电阻器的额定功率系列为：3W、4W、8W、10W、16W、25W、40W、50W、75W、100W、150W、250W、500W。非绕线

16、电阻器的额定功率系列为：0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、5W。 通常小于1W的电阻器在电路图中不标出额定功率值。大于1W的电阻器用罗马数字表示。在电路图中表示电阻器额定功率的图形符号如图。,额定功率是电阻器没有被过量的热量聚集损坏前能够消耗的最大功率。 额定功率与电阻器的电阻值无关，主要由电阻器的物理结构、尺寸和形状决定。 电阻器的额定功率应大于它要处理的最大功率。例如，一个金属膜电阻器要在一个电路中消耗0.75W，则额定功率应该比0.75W更高，即1W。 如果电阻器消耗的功率大于额定功率，则电阻器会发热，使得电阻器被烧坏或电阻值发生很大变化。,知识链接,知识链接,讨论：如何检测电阻器的好坏？,知识链接,3. 电阻器和电位器的检测,（1）电阻器的检测 1）目测法：通过人眼观察看电阻器外形、连接等方面是否存在问题，从而判断电阻器是否损坏。如电阻器表面发黑，说明该电阻器已损坏。 2）嗅觉法：此方法主要是用于判断电阻器在通电情况下，因过流过压等原因造成的损坏。如果散发出异常气