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电 工 工 艺 学 教 案 第一章 电工工艺基础知识 授课课题：电工基础知识 授课课时：8 授课目的要求：1.掌握电工的基本要求 2.了解电学基础知识 授课重、难点 掌握电工的基本要求 授课形式：新授课 授课方法：讲授 授课内容： 电气知识的内容十分丰富，本章主要介绍直流电路、单相交流电路、三相交流电路、电磁感应及晶体管与晶闸管等电工基础知识。 第一节 直流电路 2课时 一、电路 在电的实际应用中，从最简单的手电筒的工作到复杂的电子计算机的运算，都是由电路来完成的。 1．电路的组成及电路元件的作用 电路就是电流所流经的路径，它由电路元件组成。当合上电动机的刀闸开关时，电动机立即就转动起来，这是因为电动机通过导线经开关与电源接成了电流的通路，并将电能转换成为机械能。电动机、电源等叫做电路元件，电路元件大体可分为四类： (1)电源：即发电设备，其作用是将其它形式的能量转换为电能。如电池是将化学能转换为电能，而发电机是将机械能转换为电能。 (2)负载：即用电设备，它的作用是把电能转换为其它形式的能。如电炉是将电能转换为热能，电动机则是把电能转换为机械能。 (3)控制电器和保护电器：在电路中起控制和保护作用。如开关、熔断器、接触器等。 (4)导线：由导体材料制成，其作用就是把电源、负载和控制电器连接成一个电路，并将电源的电能传输给负载。 由此可见，电路的作用是产生、分配、传输和使用电能。 2．电路图 在实际工作中，为便于分析、研究电路，通常将电路的实际元件用图形符号表示在电路图中，称为电路原理图，也叫电路图。 在电路中，只有两个端点与电路其它部分相连的无分支电路叫做支路。。在电路中由支路组成的任一闭合路径叫做回路。 二、电路的欧姆定律 电流、电压和电阻是电路中的三个基本物理量，分析计算电路，就是研究以上各量之间的关系，确定它们的大小。欧姆定律就是反映电阻元件两端的电压与通过该元件的电流同电阻三者关系的定律，其表达式为 I=U/R 式中I-电流(A) U-电压(V) R一电阻(Ω) 由上式可知，通过电阻元件的电流与电阻两端的电压成正比，而与电阻成反比。 对于任一分支的电阻电路，只要知道电路中的电压、电流和电阻这三个量中的任意两个量，就可由欧姆定律求得第三个量。 三、电路的基尔霍夫定律 欧姆定律可以确定电阻元件上电压与电流的关系，但只能用于无分支的电阻电路。对于一个比较复杂的电路，确定各支路电流和各部分电 基尔霍夫定律是电路理论的基本定律，在应用基尔霍夫定律时必须注意电流;电压、电势的方向及所选定的绕行方向的关系· 四、电阻的串联电路 在电路中，电阻的连接方式是多种多样的，串联电路是最简单的一种。将两个以上的电阻，依次首尾相联，使各电阻通过同一电流，这种连接方式叫做电阻的串联。 串联电路的总电压等于各电阻上电压降之和。 由欧姆定律可知： Ul=IRl；U2=IR2：U3=IR3 所以总电压为 U：IRl+IR2+IR3=I(Rl+R2+R3)=IR R=Rl+R2+R3 五、电阻的并联电路 几个电阻头尾分别连在一起，即电阻都接在两个节点之间，各电阻承受同一电压，这种连接方式叫做电阻的并联。即为三个电阻的并联电路。 并联电路的总电流为各电阻支路电流之和。由基尔霍夫电流定律可知，电路中的总电流为 I=I1+I2+I3 六、电阻的混联电路 电阻的串联与并联是电路最基本的连接形式，在一些电路中，可能既有电阻的串联，又有电阻的并联，这种电路就叫做电阻的混联电路，分析、计算混联电路的方法如下： 七、电路的功率与电能 1．电功率 电功率就是单位时间内电场力所做的功，图l—15电路中R为一个电阻，它两端的电压是U通过的电流是I，单位时间内电场力在电阻上做的功应为电压与电流的乘积 第二节 单相交流电路 2课时 一、交流电的基本概念 1．什么是交流电 所谓交流电是指大小和方向都随时间作周期性变化的电动势(电压或电流)。也就是说，交流电是交变电动势、交变电压和交变电流的总称。交流电可分为上弦交流电和非正弦交流电两大类。正弦交流电是指按正弦规律变化的交流电，而非正弦交流电的变化 正弦交流电的三种表示法 正弦交流电一般有四种表示法：解析法、曲线法、旋转矢量法和符号法。常用前三种表示法。 1．解析法 用三角函数式表示正弦交流电随时间变化关系的方法叫解析法。根据前节，正弦交流电动势、电压和电流的解析式分别为 2．曲线法 根据解析式的计算数据，在平