电工电子技术项目教程 教学课件 ppt 作者 黄文娟 项目二

1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、,-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-

7、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

8、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

9、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

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