电工电子技术项目教程 教学课件 ppt 作者 黄文娟 项目二

项目二,电桥电路的安装及测试,电工电子技术,项目目标,掌握电路的各种分析方法。 熟练掌握指针万用表和数字万用表的使用方法。 能够识读电路图并能够根据电路图应用工具进行电路接线。 能正确使用常用电工仪表对电路元件进行检测和分析。 熟悉电路连接的基本原则和安全规程，培养学生良好的职业素养、创新意识和团结协作精神。,电工电子技术,实训环境要求：本项目的教学应在一体化的电工技能实训室和电子装配实训室进行，实训室内设有教学区（配备多媒体）、工作区、资料区和展示区。要配备常用的电工实验台等设备，以及万用表等常用工具。 指导要求：配备一名主讲教师和一名实验室辅助教师。 学生要求；根据班级情况进行分组，一般每组3-4名同学，选出小组长。 教学手段选择： 1）主要应用讲授法、任务教学法、讨论法和演示法进行教学； 2）采取多媒体教学与实物演示相结合； 3）现场教学与动手操作相结合； 4）教师主导与学生自主学习相结合。,工作情境,电工电子技术,多用表的使用,多用表又称万用表，用来测量直流电流、直流电压和交流电流、交流电压、电阻等，有的万用表还可以用来测量电容、电感以及晶体二极管、三极管的某些参数。指针式万用表主要由指示部分、测量电路、转换装置三部分组成.,实践知识,500型万用表外观,实践知识,欧姆表读最上刻度乘以倍率 其它电压电流均读中间刻度 02.5V交流读最下刻度,如图示多用电表，选择开关分别置于下列位置时的读数是： ×100 10V量程 250V量程 5mA量程 2.5V交流量程,1.00k,6.2V,155V,3.10mA,1.85V,多用表的读数,实践知识,1.机械调零 万用表在测量前，应注意水平放置时，表头指针是否处于交直流挡标尺的零刻度线上，否则读数会有较大的误差。若不在零位，应通过机械调零的方法（即使用小螺丝刀调整表头下方机械调零螺钉）使指针回到零位。,多用表的使用及注意事项,实践知识,2. 测量交流电压 将选择开关旋至交流电压挡相应的量程进行测量。如果不知道被测电压的大致数值，需将选择开关旋至交流电压挡最高量程上预测，然后再旋至交流电压挡相应的量程上进行测量。,实践知识,3.测量直流电压 将选择开关旋到直流电压挡相应的量程上。测量电压时，需将电表并联在被测电路上，并注意正、负极性。如果不知被测电压的极性和大致数值，需将选择开关旋至直流电压挡最高量程上，并进行试探测量（如果指针不动则说明表笔接反；若指针顺时旋转，则表示表笔极性正确）然后再调整极性和合适的量程 。,实践知识,4. 测量直流电流 电表必须按照电路的极性正确地串联在电路中，选择开关旋在“mA”或A”相应的量程上。特别要注意的是不能用电流挡测量电压，以免烧坏电表。,实践知识,5. 测量电阻 将选择开关旋在“挡的适当量程上，将两根表笔短接，指针应指向零欧姆处。每换一次量程，欧姆挡的零点都需要重新调整一次。测量电阻时，被测电阻器不能处在带电状态。在电路中，当不能确定被测电阻有没有并联电阻存在时，应把电阻器的一端从电路中断开，才能进行测量。测量电阻时，不应双手触及电阻器的两端。当表笔正确地连接在被测电路上时，待指针稳定后，从标尺刻度上读取测量结果。,实践知识,6.操作中的注意事项, 进行测量前，先检查红、黑表笔连接的位置是否正确。红色表笔接到红色接线柱或标有“十”号的插孔内，黑色表笔接到黑色接线柱或标有“一”号的插孔内，不能接反，否则在测量直流电量时会因正负极的反接而使指针反转，损坏表头部件。 在表笔连接被测电路之前，一定要查看所选挡位与测量对象是否相符，否则，误用挡位和量程，不仅得不到测量结果，而且还会损坏万用表。在此提醒初学者，万用表损坏往往就是上述原因造成的。, 测量时，须用右手握住两支表笔，手指不要触及表笔的金属部分和被测元器件。 测量中若需转换量程，必须在表笔离开电路后才能进行，否则选择开关转动产生的电弧易烧坏选择开关的触点，造成接触不良的事故。,实践知识,四、欧姆表工作原理,I=0,注意：(1)欧姆表的黑表笔跟表内电池的正极相连。 红表笔跟表内电池的负极相连。,-闭合电路欧姆定律,(2)欧姆表的刻度与其它表刻度相反且刻度不均匀。,实践知识,欧姆表的 “中值电阻”,说明： 欧姆表中电池用久了，内阻要有较大改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。,实践知识,一、几个有关的电路名词,（1）支路： 电路中具有两个端钮且通过同一电流的每个分支（至少含一个元件）。,（2）节点： 三条或三条以上支路的联接点。,（3）回路： 电路中由若干条支路组成的闭合路径。,（4）网孔： 内部不含有支路的回路。,基尔霍夫定律,( Kirchhoffs Law ),理论知识,图中有6个节点,纯属失误,图中有4个节点,图中有6条支路,图中有8条支路,图中有3个回路,图中有7个回路,你犯了严重错误,不好意思又错了,聪明的脑瓜, OK！, 恭喜你!,理论知识,电路分析方法的根本依据, 元件的约束关系, 电路的约束关系 : 基尔霍夫定律,U 、i 关联参考方向时,基尔霍夫电流定律，即KCL,基尔霍夫电压定律，即KVL,基尔霍夫定律,( Kirchhoffs Law ),理论知识,二、基尔霍夫电流定律（简称KCL）,KCL指出：任一时刻，流入电路中任意一个节点的各支路电流代数和恒等于零，即,KCL源于电荷守恒。 列方程时，以参考方向为依据，若电流参考方向为“流入”节点的电流前取“”号，则“流出”节点的电流前取“”号。,理论知识,在如图1-24所示电路的节点a处，已知 = 3A， =2A， =4A， = 5A，求 。,将电流本身的实际数值 代入上式，得,3A（2）A（4）A5A = 0,据KCL列方程,= 14A,例,解,理论知识,广义节点：任一假设的闭合面,= 0,由KCL得,在任一时刻，流出一封闭面的电流之和等于流入该封闭面的电流之和。,KCL推广应用,理论知识,例,对节点列方程,i1 + i3 - i4 =0,对节点 列方程,i2 +i4 + is =0,对节点列方程,-i1 -i2 - i3- is =0,对封闭面列方程,i1 + i2 + i3+ is =0,理论知识,三、基尔霍夫电压定律（简称KVL）,KVL指出：任一时刻，沿电路中的任何一个回路，所有支路的电压代数和恒等于零，即,KVL源于能量守恒原理。 列方程时，先任意选择回路的绕行方向，当回路中的电压参考方向与回路绕行方向一致时，该电压前取“”号，否则取 “”号。,( Kirchhoffs Voltage Law ),在图1-26所示电路中，已知 =3V， = 4V， =2V。试应用KVL求电压 和 。,方法一,步骤一：任意选择回路的绕行方向，并标注于图中,步骤二：据KVL列方程。当回路中的电压参考方向与回路绕行方向一致时，该电压前取“”号，否则取“”号。,回路：,回路：,例,解,理论知识,步骤三：将各已知电压值代入KVL方程，得,回路：,回路：,两套“、”符号： 在公式u = 0 中，各电压的参考方向与回路的绕行方向是否一致决定的“、”号； 电压本身的“、”值。这就是KVL定义式中电压代数 和的真正含义。,理论知识,电路如图1-28所示，试求 的表达式。,例,解,理论知识,电路如图1-29a所示，试求开关S断开和闭合两种情况下a点的电位。,图1-29a图是电子电路中的一种习惯画法，图1-29a可改画为图1-29b。,例1-7,解,理论知识,（1）开关S断开时,据KVL,（2+15+3）k× = （5+15）V,由“箭头首尾衔接法”得,理论知识,或,2）开关S闭合时,理论知识,支路电流法是以支路电流为未知数，根据KCL和KVL列方程的一种方法。,具有b条支路、n个节点的电路， 应用KCL只能列（n1）个节点方程， 应用KVL只能列l = b( n1 ) 个回路方程。,支路电流法,理论知识,支路电流法的一般步骤,1） 在电路图上标出所求支路电流参考方向，再选定回路绕行方向。 2）根据KCL和KVL列方程组。 3）联立方程组，求解未知量。,理论知识,如图1-30所示电路，已知 = 10， = 5， = 5， = 13V， = 6V，试求各支路电流及各元件上的功率。,（1）先任意选定各支路电流的参考方向和回路的绕行方向，并标于图上。,（2）根据KCL列方程,节点a,（3）根据KVL列方程,回路:,回路:,例,解,理论知识,（4）将已知数据代入方程，整理得,（5）联立求解得,理论知识,（6）各元件上的功率计算,即电压源 发出功率10.4W；,即电压源 发出功率1.2W；,即电阻 上消耗的功率为6.4W；,即电阻 上消耗的功率为0.2W；,即电阻 上消耗的功率为5W。,理论知识,（7）电路功率平衡验证：,可见，功率平衡。,2） =（10.41.26.40.25）W = 0,即 P = 0,可见，功率平衡。,理论知识,当线性电路中有几个独立电源共同作用（激励）时，各支路的响应（电流或电压）等于各个独立电源单独作用时在该支路产生的响应（电流或电压）的代数和（叠加）。这个结论称为线性电路的叠加定理。,叠加定理,理论知识,叠加定理是分析线性电路的一个重要定理。,US单独作用,IS单独作用,叠加定理图解,理论知识,使用叠加原理时应注意的几个问题：,1.叠加原理只适用于线性电路，不适用于非线性电路。,2.在各独立电源分别作用的分电路中，不作用的理想电压源短路，不作用的理想电流源开路（如果电源有内阻，则内阻应保留）。电路中的其它元件和电路结构均不变。,3.如果电路中含有受控源，则受控源应作一般电路参数处理，保留不变。,4.叠加时各分电路中的电压或电流的参考方向与原电路中的电压或电流的参考方向相同时取正，相反时取负。,理论知识,VCVS,CCVS,VCCS,CCCS,理论知识,5.当电路中的电源较多时，可对电源进行分组，即各分电路可以包含多个独立电源，以减少计算量。,6.叠加原理只适用于某支路电压或电流的叠加，不适用于功率，因为功率是电压和电流的乘积，功率与电压或电流不是线性关系。,如前面的例子中电阻R1上的功率为,理论知识,试用叠加定理求图1-47a所示电路中的电压U,（1）设电压源单独作用,（2）设电流源单独作用,（3）叠加,例1-18,解,理论知识,戴维宁（南）定理,应用：,二端网络：具有两个端钮的网络 有源二端网络：含有电源的二端网络 无源二端网络：不含有电源的二端网络,理论知识,戴维宁定理：,（电压源和电阻的串联）,有源二端网络,含源支路,对外电路等效,电压源电压等于 二端网络两个端 之间的开路电压,电阻等于二端网络化成无 源网络（电压源短接，电 流源断开）后，从两个端 钮看进去的电阻,理论知识,戴维南定理图解,理论知识,等效电阻R0的几种求解方法：,(1)将有源二端网络中的所有独立电源置零后，用电阻的串、并联关系等效求R0。,理论知识,(2)求出有源二端网络的开路电压UOC和短路电流ISC，则等效电阻为,这种方法也叫做开路短路法。,理论知识,(3)将有源二端网络中的所有独立电源置零后，在端口A、B处外加一个电压源U，求端口的电流I，则等效电阻为,这种方法也叫做加压求流法。,注：也可用外加电流源，求端口电压，结果一样。,理论知识,当一个恒压源与一个非恒压源支路并联时，对外可以等效为一个恒压源。,图中N为任意非恒压源支路,理论知识,用戴维南定理计算如图1-48所示电路中的电流 。,（1）求开路电压,+1