电工技术项目一备课

项目一 直流电路的测试分析 模块一 基本物理量的测量 第1堂 电压、电流

目的：掌握电压、电流这2个基本物理量基本概念，理解参考方向与真实方向及

数值关系、掌握电压、电流的测量方法 重点：方向、单位， 难点：测量

教具：万用表、实际器件、导线、电池等 教法：讲解、演示 内容：

：1、电路的组成和作用 电路是电流的通路，它是为了实现某种功能，由一些电气器件和设备按一定方式连接而成。复杂的电路称为网络。

2、电路的另一种功能是实现电信号的传递和处理 3、电路中常见的符号

画出符号并演示实际器件 （以上为补充内容）

电路的基本物理量：主要有电流、电压、电位、电动势、电功率、电能等 一、电流

电荷的定向移动形成电流，表示电流强弱的物理量是电流强度（简称电流）。 1、电流强度：指单位时间内通过导体横截面的电荷量，用i表示，即 （1）电流大小：i=dq/dt

（2）电流单位：国际单位为安培（简称安A）。常用的有毫安（mA）、微安（μA）、千安（kA）等。

（3）电流的实际方向

习惯规定为正电荷运动的方向。

在电路中，直流电流（简写DC）习惯用I表示。交流电流，简称交流（简写AC）习惯用i表示。 （4）电流参考方向

任意假设一个方向为电流的方向，称为电流的参考方向，在电路图中用箭头表示。 根据电路计算出电流i>0, 则说明电流的参考方向与实际方向相同; 若电流i<0, 则说明电流的参考方向与实际方向相反。

简单电路电流的实际方向根据电源极性直接标注实际方向，电流I自然是正值。 （5）电流的测量

测量电流时必须把电流表串联在电路中，同时要选择好电流表的量程（测量范围），使其大于实际电流的数值。

测量直流电流时,还必须使电流从表的正端流入，负端流出。

二、电压、电位和电动势

1、电压：在电场中，电场力把单位正电荷从电路的A点移到B点所做的功称为AB间的电压，用uAB表示。即 （1）电压大小：

（2）电压单位：国际单位为伏特(简称伏V），常用单位还有毫伏（mV）、微伏(μV)、千伏(kV)等。 （3）电压方向： 电压方向：把电场力移动正电荷的方向规定为电压的实际方向。电压的实际方向也就是电位降的方向，即高电位指向低电位的方向，所以电压又称电位降。 实际电路中，电压与电流一样，也常需要设电压的参考方向，且规定当其参考方向与电压的实际方向一致时，电压值为正；当参考方向与电压的实际方向相反时，电压值为负。

在电路中表示电压方向表示有三种：

注意：

1）对同一电路，改变电压的参考方向后，电压的绝对值不变，但正、负号相反，即：U12=-U21。

2）电路分析时，不必考虑各电流电压的实际方向如何，先在电路图中标定它们的参考方向，根据参考方向列写电路方程，由计算结果正负值与标定的参考方向来反映它们的实际方向，图中不需再标出实际方向。参考方向一经选定不能再变动。参考方向可任意假设，但同一电路参考方向惟一。

3）为方便起见，常将电压和电流的参考方向选得一致称其为关联参考方向。为简单明了，一般只需标出电压或电流中的某一个的参考方向，另一个选定的是与之相关联的参考方向。

4）参考方向并不是一个抽象的概念, 在用电流表测量电路中的电流时, 该表带有“+”“-”标记的两个端钮, 事实上就已为被测电流选定了从+指向-的参考方向。

若电流的实际方向是由+端流入, -端流出, 则指针正偏, 电流为正值; 若电流的实际方向是由-端流入, +端流出, 则指针反偏, 电流为负值。 （4）电压的测量

第2堂 电位、电动势、功率

目的：掌握电位、电动势与电功率这3个基本物理量基本概念，理解电位与电压

的关系、掌握电位、功率的测量分析方法 重点：电位、功率的测量分析方法 难点：功率的测量 教法：讲解、演示 内容：

复习提问：电流、电压的概念、单位、测量方法 二、电压、电位和电动势 2、电位 电位定义：电场力把单位正电荷从电场中A点移动到O点所做的功称为A点的电位，用VA表示。VA=UAO（在电路中任选一点Ｏ为参考点 ）

1）电路中某点的电位用注有该点字母的“单下标”的电位符号表示，VA、VB。 2）电位实质上就是电压，其单位也是伏特（V）。

3）电路参考点本身的电位为零，即VO=0，所以参考点也称零电位点。电工技术中，电路如为了安全而接地的，常以大地为零电位体（接地点就是零电位点，是确定电路中其它各点电位的参考点。）

4）电路中除参考点外的其它各点的电位可能是正值，也可能是负值。某点的电位比参考点高，则该点电位就是正值，反之则为负值。 5）电位与电压关系

以O点为参考点，VA=UAO，VB=UBO，它们分别表示电场力把单位正电荷从A点或B点移到O点所做的功，电场力把单位正电荷从A点移到B点所做的功UAB等于电场力把单位正电荷从A点移到O点，再从O点移到B点所做的功的和

UAB =UAO+UOB=UAO-UBO，即UAB=VA-VB

电路中A点到B点的电压等于A点电位与B点电位的差，电压又叫电位差。电位用单下标表示，电压用双下标表示。（电位与电压的不同与联系） 注意

1）参考点是可以任意选定的，一经选定不能改变，电路中其它各点的电位也就确定了，参考点选择得不同，电路中同一点的电位会随之而变，但任意两点的电位差即电压是不变的。 2）电路中不指明参考点而谈某点的电位是没有意义的。一个电路只能选一个参考点。至于选哪点为参考点，要根据分析问题的方便而定。在电子电路中常选一条特定的公共线作为参考点，这条公共线常是很多元件的汇集处且与机壳相联，因此在电子电路中参考点用接机壳的符号“ ”表示。 几点说明

1）电场力做正功时（电位要降低）：电压的方向是从高电位端指向低电位端，即

电位降的方向。

电位差等于电压，因此电路中任一点的电位就等于该点到参考点的电压。 2）在电子电路中为简化电路，常对有一端接地的电源不再画出电源符号，而是用电位值来表示电压的大小和极性。 6）电位的测量

电压表的负极接参考点，正极接待测点 。

3、电动势

电动势表征电源中外力（又称非静电力）做功的能力，它的大小等于外力克服电场力把单位正电荷从负极搬运到正极所做的功，它的实际方向规定从电源的负极指向正极，也就是电位升高的方向（即低电位端指向高电位端）。恒定（直流）电动势用字母E表示，其单位也是伏特（V）。 电动势与电压的区别与联系

电动势是外力克服电场力把单位正电荷从负极搬运到正极所做的功，实际方向规定从电源的负极指向正极，即电位升高的方向（即低电位端指向高电位端）。恒定（直流）电动势用字母E表示，其单位也是伏特（V）。

电压是电场力把单位正电荷从A点移到B点所做的功UAB。电压的方向是从高电位端指向低电位端，即电位降的方向。字母U表示，其单位也是伏特（V）。 三、直流电路中的功率

电功率(简称功率)是表征电路元件中能量变换的速度，其值等于单位时间（秒）内元件所发出或接受的电能，用p表示，即 P计算公式

电压和电流是关联参考方向时，功率用公式P=UI计算 电压和电流是非关联参考方向时，功率用公式P=-UI计算 U是元件两端电压，I是流过元件的电流

在实际计算中，只要考虑元件的U、I参考方向，与元件是电阻或电源无关 P结果讨论

P>0时，表示元件实际消耗或吸收电能 P<0时，表示元件实际发出或释放电能 电阻元件上的功率不会为负值 结果与采用哪个公式计算无关 电气设备额定值 额定电压 额定电流 额定功率

电路的三种状态：通路、断路（开路）、短路

第3堂

电工实验台操作介绍

目的：熟悉实训室实验台，掌握基本操作 重点：掌握基本操作 难点：调试 过程：

边讲解、边演示以下内容： 一、熟悉总电源的打开与关闭

二、熟悉电流源与电压源的控制调试

三、熟悉数字电压表、电流表的控制、档位选择 四、熟悉实验台上的各种器件和符号 五、熟悉调压变压器的使用方法 六、熟悉电路的连接方法 七、学生思考：

如何开启、关闭实验台？

如何调节直流电压、电流输出？ 如何测量直流电压？ 如何测量直流电流？ 有哪些直流测量电路？ 有哪些挂件箱？

如何调节交流电压输出？ 如何测量交流电大小？ 八、学生练习

调试得到12V、6V直流电压 调试得到15mA、1.5mA直流电流 调试得到220V、150V交流电压

如何将电源、仪表与被测电路连接？

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