第一篇:《汽车电工电子基础》教学工作小结
《汽车电工电子基础》教学工作总结
高 涛
202_年即将过去,对我来说是紧张忙碌而又收获多多。一学期来,我担任了《汽车电工电子基础》的教学任务。本人以学校及各处组工作计划为指导;以加强师德师风建设,提高师德水平为重点,以提高教育教学成绩为中心,以深化课改实验工作为动力,认真履行岗位职责,较好地完成了工作目标任务。回顾这一年,忙碌而又充实,付出了,努力了,收获了,也成熟了。现将本学期的工作做一个小结,总结过去,展望未来,寄望明天工作的更好。
一、加强学习,努力提高自身素质
教师,肩负教书育人的职责,行为上要为人师表,业务上要精益求精。因此只有不断充电才能永葆教学的青春和活力。一方面,认真学习教师职业道德规范,不断提高自己的道德修养和政治理论水平;另一方面,认真学习新课改理论,努力提高业务能力,参加自学考试,努力提高自己的学历水平。通过这些学习活动,不断充实了自己、丰富了自己的知识和见识、为自己更好的教学实践作好了准备。
二、求实创新,认真开展教学工作。
教学的最终的目标就是要提高教学质量,而其关键就是上好课。能把知识点落实到位,为了上好课,我做了下面的工作:
1、在课前深入钻研、细心挖掘教材,把握教材的基本思想、基本概念、教材结构、重点与难点;了解学生的知识基础,力求在备课的过程中即备教材又备学生,了解学生原有的知识技能的质量,他们的兴趣、需要、方法、习惯,学习新知识可能会有哪些困难,采取相应的预防措施。在此基础上,精心制作多媒体课件。精心备写每一个教案
2、在课堂上,组织好课堂教学,关注全体学生,注意信息反馈。激发学生的情感,使他们产生愉悦的心境,创造良好的课堂气氛,课堂语言简洁明了。激发学生的学习兴趣,向课堂45分钟要质量,努力提高课堂教学效率;课堂上讲练结合,布置好家庭作业,作业少而精,减轻学生的负担。
3、在课后,认真及时批改作业,及时做好后进学生的思想工作及课后辅导工作;在自习课上,积极落实分层施教的原则,狠抓后进生的转化和优生的培养;同时,进行阶段性检测,及时了解学情,以便对症下药,调整教学策略。
4、在平时认真参加教研活动,积极参与听课、评课,虚心向同行学习,博采众长,提高教学水平。
三、切实抓好教育工作。
初中毕业分流的学生,又没有升学的压力,个别学生纪律开始松动起来,不喜欢别人对他们的行为约束和管教,一些不良行为随之而来,如旷课等,面对这些违纪情况,如果不注意引导或引导不当,学生很容易在这个特殊的学习和生活阶段走入岔道。
我的具体做法是:
1、加大学习、执行《中学生守则》、《中学生日常行为规范》的力度。我借助主题班会、演讲会、竞赛等各种形式的活动,来引导学生学习,执行《中学生守则》和《中学生日常行为规范》,严格要求学生。
2、注意树立榜样。俗话说“说一千,道一万,不如亲身示范。”榜样的力量是无穷的。老师言行举止特别重要,要求学生不迟到,不旷课,老师首先要做到,要求学生讲文明,讲卫生,班主任事先要做到,平时注意严于律已,以身作则,时时提醒自己为人师表。
3、注意寓教于乐,以多种形式规范学生行为。心理学告诉我们:人的接受心理由观察能力、感知能力、认识水平、兴趣爱好等心理因素构成,因此,具有广泛性、多样性、综合性的特点,单一的教育管理方式不适合人的接受心理,开展丰富多彩的活动,寓教于乐中正好适合学生的心理特点,能提高教育管理的可接受性。为此,我先后开过多次主题班会,中《规范一道德》,《我是主人》、《理想与信念》、《要学会学习》、《神圣的使命》。开展优生学习经验交流会,举办知识抢答竞赛,效果都很好。
4、“三位一体”的互促法。教育是一项艰巨的任务,单靠班主任显然是不够的,而要先靠各种力量的齐抓共管。通过班主任的工作,把学校、社会、家庭组合成一个整体,形成教育的合力,达到互相促进的目的。
四,教育教学成果。
一份耕耘,一份收获;经过自已的不懈努力。取得了较优异的成成绩。
五、正视自我,明确努力方向。
“金无足赤,人无完人",在喜看成绩的同时,也在思量着自己在工作中的不足。不足有以
1、新课程标准的学习还不够深入,在新课程的实践中思考得还不够多,不能及时将一些教学想法和问题记录下来,进行反思;
2、教科研方面本学年加大了学习的力度,认真研读了一些有关教科研方面的理论书籍,但在教学实践中的应用还不到位,研究做得不够细和实,没达到自己心中的目标;
3、后进生的转化工作力度不大。虽然抓了差生,但有时没有抓在点子上。
4、其他的有些工作也有待于精益求精,以后工作应更加兢兢业业。
202_年1月16日
第二篇:《汽车电工电子基础》教学大纲
东莞智通汽车专业课程教学大纲
课程《汽车电工电子基础》
为了统一教学进度,规范汽车专业教学内容,使之成为期末教学检查的重要参考依据。经过汽修教研组认真研究,制定本教学大纲。本大纲适用于我校汽车专业《汽车电工电子基础》课程的教学指导。
项目
一、直流电路
1、电路及基本物理量:
(1)电阻(2)电压(3)电流(4)功率(5)电位
2、简单电路:(1)欧姆定律(2)电路的状态
3、串并联电路
4、电容器和电容
项目
二、电磁现象及应用
1、磁的基础知识
2、电磁铁和继电器:(1)电磁铁
(2)继电器:(常开型、常闭型、组合型)
(3)电磁感应现象及在汽车上的应用。(霍尔传感器)
项目三、三相交流电路(4课时)
(该章节不要过多的讲解产生原理,重点放在汽车上的应用)
1、什么叫三相交流电路
2、三相交流电如何产生
3、三相交流电路在汽车上的应用(发电机)
项目
四、安全用电(2课时)
1、触电的原因
2、触电的危害
3、触电的方式
4、触电的急救
5、保护接地与保护接零
6、安全用电注意事项
项目
五、变压器与电机(10课时)
1、变压器
(1)变压器的作用(2)变压器的构造(3)变压器的原理
2、直流电机(1)直流电机的作用(2)直流电机的构造(3)直流电机的原理
3、电机在汽车上的应用
(1)三相异步电动机
(2)发电机(只讲构造、简单讲解原理)
项目六、半导体器件的基本知识(8课时)
1、半导体的基本知识(78页)
2、PN结(79页)
3、半导体二极管
(1)结构(2)伏安特性(3)主要参数(4)、型号命名(5)、二极管的测试
4、半导体三极管
(1)结构
(2)三极管的电流放大作用(3)三极管的工作状态(4)三极管的主要参数
(5)三极管的简易测试
1)管脚和类型判别
2)好坏判别
5、晶闸管
(1)作用(2)结构(3)工作原理
(4)晶闸管的测试及使用的注意事项
6、晶体管的开关电路
(125页)
项目七、整流与直流稳压电路(6课时)
本章目标是掌握直流稳压电源的产生原理而非对基原理进行运用,无须对计算参数过多讲解。故该章讲解切勿讲解计算部分,以免引发学生畏难情绪。
1、直流稳压电源电路在汽车上的作用
2、整流电路
(1)单相半波整流(2)单相桥式全波整流
3、滤波电路
(1)半波整流电容滤波电路(2)全波整流电容滤波电路(3)电感滤波
4、直流稳压电路(1)并联稳压管稳压(2)串联稳压管稳压
5、实例应用(发电机整流器)
项目八、晶体管放大电路(4课时)
该章讲解的主要目的是掌握放大电路的应用,讲解时要浅显易懂,计算部分应省略,可结合实际汽车部件讲解。
1、放大电路的基础知识
(1)放大电路的作用
(2)放大电路的原理
(3)放大电路的组成
2、放大电路的应用
(1)扩音机
第三篇:高职汽车电工电子基础教学方法论文
摘要:伴随着汽车方面各项技术的不断突破,汽车行业也在不断发展与进步,对于与汽车相关行业的人员要求越来越高。《汽车电工电子技术》是高职汽车电子等专业的基础性课程,熟练的掌握好这门学科对于高职学生在相关行业取得成功有重大意义。本文主要研究了《汽车电工电子基础》的教学方法,对于高职院校的教学培养具有深远意义。
关键词:高职;电工电子;教学方法
当代高职教育的目的是培养有生产、服务、管理能力的技术性人才。在以往的教学中,容易忽略对学生创新和实践能力的锻炼,导致学生无法真正理解课程,学习自觉性很低。《汽车电工电子基础》是高职汽车类专业一门重要的专业课,在教学过程中应该深化改革,创新教学方法,加以辅助教学手段,提高教学效率。
1创新教学方法
针对创新教学方法应主要考虑以下几个方面。
1.1案例情景教学
在讲解新知识之前,教师不应该着急地将中心知识点直接全部扔给学生,例如在讲《电机的正反转控制》,可以先接通一个电路,再关闭这个电路接通另一个电路,演示电机的转动情况。在学生的好奇声中提出问题:为什么接通不同的电路电机可以实现正反转。针对学生们的不同回答一一评判,并且告诉他们电机的正反转是由线圈的自锁和互锁影响的,接下来告知学生何为自锁、互锁。自锁就是维持线圈的闭合,让电机在没有外界人为的影响下持续的转动。互锁即串接对应于正反转的常闭触点或者常开触点,这就是电机正反转控制的原理。在这个情景的前提下,再和学生讲解相关电机正反转的知识点,学生就很容易理解和接受了,学习的自觉性也会大大增加。
1.2互动教学
互动教学是激发学生学习激情的一种非常有用的方式,假如是传统的教室面授,学生很难集中注意力,尤其是对于那些基础非常薄弱的学生。因此,激发学生学习的激情很有必要,老师可以把在重难点讲解的速度放慢,此外,也可以通过提出相关问题,让学生以团体的形式进行讨论,布置适当的题目,做个课堂限时测试等方式考查学生对于知识点的掌握状况[1]。针对表现好的学生给予适当的奖励和加分。针对表现较差的学生应该及时的课后辅导,以及言语上的鼓励。让课堂生机勃勃,师生关系融洽,让每个学生都学到知识,收获关心。
1.3实验操作教学
电工电子是一门对动手能力要求很高的学科,把理论和实践结合创新,能够让学生对于知识的掌握有一个质的提升。在实验过程中,可以锻炼学生设计实验和解决问题的能力,也可以培养学生自己用知识解决新问题的能力[2]。在进行实验的过程中,可以让学生上网找资料,指导学生技术改造。在实验进行的过程中,让学生分组讨论,得出解决方法。对于工程学科来说,实验是不可或缺的一步,只有把理论和实践结合,才能获得最佳的结果。在教师讲解原理时,应该结合实物,让学生自主设计实验,增加学生对学好课程的信心,通过实验,提升学生学习的兴趣和积极性。
2辅助教学手段
在当今计算机和互联网都高速发展的时代,合理利用相关的辅助教学手段能事半功倍。
2.1课件教学
课件教学具有很好的互动性和表现力,有很大的信息量,将其用于教学有很大的优势。多媒体的音视频资源丰富,教学过程更加形象生动,一些传统教学无法表达的内容可以更完美展现。电工电子技术的教学中运用课件相辅,合理的运用多媒体课件讲解教学内容。特别是电路课程中的概念以及某些电路的动作过程,应以动画等形式应该表达清楚[3]。
2.2网络资源教学
运用网上资源,可以让学生了解到很多的与时俱进信息,还可以使学生了解并且掌握课程相关的知识。由于网络公开性的存在,教师可以把一些和学习有关的网站告诉学生,这样能简化教学,提高效率。教师也可以鼓励学生自己在网上学习论坛上和本专业相关的人员讨论学术问题,增长自己的见识,提升学习的能力[4]。
3结束语
创新教学方法和辅助教学手段,为学生提供了广阔的思考问题、探究问题、发现并解决问题的空间,同时也有利于传播更多的知识和经验,以达到更好的教学目的,取得更好的教学成果。
参考文献:
[1]梁燕,王伟.高职汽车电工电子技术课程教学改革研究[J].科教导刊(上旬刊),202_(12):190-191.[2]韩华.高职非电类专业《电工电子技术》课程教学改革探讨[J].开封大学学报,202_,29(3):63-64.[3]曹晓娟.高职《汽车电工电子技术》课程一体化教学改革[J].教育界,202_(13):145.[4]刘林枝.高职机械类专业《电工与电子技术》课程理实一体化教学改革[J].河南科技,202_(21):266-267.
第四篇:汽车电工电子说课稿
《汽车电工电子技术》
授课专业:14级汽车检测与维修
授课教师:王纪宏
大家好,今天我说课的课程是汽车检测与维修专业的一门专业基础课《汽车电工电子技术》。说课的内容有如下几部分:课程设置;课程改革;课程设计;课程实施;教学效果。
一课程设置
分别在如下五部分进行分析:课程定位,教材分析,学情分析,教学目标,重点难点。1随着汽车产业的发展,汽车技术正由机械技术向电子和控制技术等方向发展。据统计,汽车电子装置的成本已占整车成本的35%。因此本课程是汽车检测与维修专业的重要基础课,是汽车类专业主干课《汽车电气设备》、《汽车检测与维修》《汽车线路分析》《汽车发动机》等课程的专业基础课。
2本课程所使用的教材是由北京理工大学出版社出版,长春职业技术学院张华教授主编的高等职业教育课程改革项目研究成果教材,同时配有配套的实训指导书。本教材针对高职重在实践能力和职业技能的培养目标,突出以下特点:虚拟实践结合,内容广而不深;对传统教材重新进行调整、归类,“弱化”理论较深的定量分析,“强化”基础知识与汽车技术应用之间的关系,;符合授课对象的认知水平,力图做到由浅入深,由简到繁,由电路原理到实际电路的应用。
3学情分析
由于高职学生入学成绩较低,因此理论知识基础和实操能力相对薄弱,但思维活跃,对就业行情也有一定了解。针对于学情,在学习上应强化学生的动手能力,帮助他们掌握科学有效的方法和策略,提高学习效率。
4教学目标
知识目标:掌握电工与电子技术中的基本概念和基本原理、安全用电常识、汽车电路识图等基本知识,熟悉常用的电工电子器件特性和常见仪表的使用方法,掌握电路连接、元件检测等实操技能
能力目标:强化学生收集、分析信息的能力,强化计划和组织职业工作活动的能力;强化协调配合工作的能力;强化自主学习及独立解决问题的能力。
职业目标:培养学生的团队合作精神、决策能力、自学能力、客观评价能力、竞争意识等职业综合素质。
5本课程重点:电路分析基础、电磁学、晶体管结构及其电路、数字集成电路的应用;课程难点:基础概念量大而广,学生基础差异的整合,课程和汽车技术的有机整合;解决办
法:充分利用实验、实训室设备的优势,理论教学与现场教学结合,充分利用多媒体教学资源,采用教学做一体化教学模式。
二、改革思路
课程目标职业岗位化:分析职业岗位要求,以职业能力为目标,以学生为中心组织教学。课程结构模块化:根据课程知识知识点的要求,将《汽车电工电子技术》课程内容分为三大模块、六个单元、八个项目任务;课程内容职业化:课程内容纵向以够用为度,横向广泛列举汽车电路的实例,增强本课程教学的实用性,缩短与专业课的距离,提高学生顶岗实习的能力;教学手段现代化:充分利用现代教育技术、多媒体课件、实验、实训室,将多媒体教学与电路实物相结合,构建“教学做一体化”教学体系。
三、课程设计
1课程设计思路:紧紧围绕汽车专业学生的岗位培养目标,以基础学科《电工电子技术》知识体系为框架,以汽车电路为分析、计算或检测的主线,以能力培养为本位,以实际工作项目为载体开展理论实践一体化教学,实现做中学、学中做。
2课程内容设计
将课程整合为三大模块:电路基础、模拟电路、数字电路。分设六个单元,每个单元都有对应的实际电路、需掌握的知识要求与技能要求,与后续课程的衔接及体现了职业能力哪 方面的培养。以第一单元为例,涉及到的实际汽车电路有:汽车鼓风机档位电路、照明灯电路、除霜器电路;涉及到的知识要求包括直流电路组成,电路图识读,基本直流电路定律,技能要求包括汽车电路特点及分析、检测。主要实现与后续专业课《汽车线路分析》及《汽车检测与维修》课程的衔接;培养学生职业能力:使学生具备对电子元件识别的能力,对汽车电路分析的能力,对汽车检测仪表万用表的使用能力。各单元对应的学时分配如下,总课时为56其中实践课时为16,占总时的30%。八个项目实训,其中4项为基础电路实训,4项为汽车电路实训。
四 课程实施:
包括教学方法、教学手段、教学资源、教学评价 1教学方法
针对课程中不同的教学内容,及其不同的特点,采取不同的教学方法.以教学做一体化教学方法为主,其他教学方法如互动法、对比教学法、现场教学法、讨论法、引导法等多种方法为辅,由此增强教学过程中的互动性,调动学生的学习积极性,促进学生学习能力的发展。
教学做一体化教学法分为五步:即做什么?怎么做?完成任务,做得怎么样?专业拓展。做什么:以实体电路,引发学生兴趣;怎么做:师生互动,分析项目;完成任务:学生合作,完成项目;做得怎么样:多维评价,交流学习;专业拓展:体现举一反三。教学实例:汽车除霜器电路的分析
做什么:教师回顾简单串、并联电路中的知识点,讲解在项目任务实施过程中用到的新知识点,明确教学目的,学生查阅相关学习资料。怎么做:学生分析汽车除霜电路图,分组讨论原理电路并设计出模拟电路图,确定电路使用的器件,任务实施:连接实体电路,老师引导学生做好实际电路连接前准备工作,对学生实际操作进行示教,巡回指导,解答学生疑问。评价:总结整个工作过程,小组自评、互评、师评;拓展项目:通过电路的连接及测量,熟悉万用表的使用,同时分析实体除霜器电路有可能出现的故障及检修的方法,为后续课程《汽车检测与维修》及《汽车线路分析》做基础,实现一精多能。
对应的整个行动回路:资讯、决策、计划重点强调教师的目的性引导及学生的自主分析能力;实施重点强调学生设计电路能力及实际操作能力;评价体系的多维性能更好地体现学生的组织能力、工作能力及合理的竞争意识,最后的专业拓展实现与专业课的零距离衔接。
2教学生段多样化:以工作任务为中心,利用多媒体课件、板书、实际演示、动画、实体汽车电路、录像等多种教学手段,把理论知识、汽车电路、实际操作有机地整合在一起,提高学习效果:
如多媒体课件、汽车电路、动画、网络教学资源、现场教学 3.教学资源:
有专业的电工、电子实验室,可进行基本电工电子电路的操作。配套的汽车电气实训室,汽车检测与故障实训室,可进行简单汽车电路的连接及检测。
4.教学评价
包括三个部分:平时成绩占20%,实验成绩占25%,期末成绩占55%。参评标准:平时成绩包括对学生平时作业、考勤、学习态度的评价;实验成绩取决于实验的过程及结果;期末成绩考评学生对基本理论知识及技能操作要点的掌握。
五教学效果
体现了基础知识与专业知识的零距离衔接,形成了模块化、多样化、教学做合一的教学体系,以任务驱动式教学强化了学生职业能力。
不足与展望: 不足:
我们的设计与改革还在进行当中,很多内容还不够成熟,理论与任务教学的整合程度还不够完善,学习任务的开展需要进一步筹备,实施方案还需要进一步研究健全。
展望:
进一步深化基于工作任务的课程设计体系,将理论完全融入实践当中,实现理论与任务的有机整合,加强项目化教学程度。
第五篇:《电工基础》电子教案
湖南铁道职业技术学院 《电工基础》电子教案
第1章电路的基本概念与基本定律 1.1 电路和电路模型
1.2 电路的基本物理量及相互关系 1.3 电阻、电容、电感元件及其特性 1.4 电路中的独立电源 1.5 基尔霍夫定律
1.6 电阻、电感、电容元件的识别与应用 1.1 电路和电路模型
案例1.1 手电筒电路是大家所熟悉的一种用来照明的最简单的用电器具,如图1.1所示。
它由四部分组成:
(1)干电池,它将化学能转换为电能;(2)小电珠,它将电能转换为光能;
(3)开关,通过它的闭合与断开,能够控制小电珠的发光情况;(4)金属容器、卷线连接器,它相当于传输电能的金属导线,提供了手电筒中其它元件之间的连接 1.1.1 电路
电路是由若干电气设备或元器件按一定方式用导线联接而成的电流通路。通常由电源、负载及中间环节等三部分组成。
电源是将其它形式的能量转换为电能的装臵,如发电机、干电池、蓄电池等。
负载是取用电能的装臵,通常也称为用电器,如白炽灯、电炉、电视机、电动机等。中间环节是传输、控制电能的装臵,如连接导线、变压器、开关、保护电器等。
实际电路的结构形式多种多样,但就其功能而言,可以划分为电力电路(强电电路)、电子电路(弱电电路)两大类。
电力电路主要是实现电能的传输和转换。电子电路主要是实现信号的传递和处理。1.1.2电路模型 1.电路模型
由电路元件构成的电路,称为电路模型。电路元件一般用理想电路元件代替,并用国标规定的图形符号及文字符号表示。
2.电路元件
为了便于对电路进行分析和计算,将实际元器件近似化、理想化,使每一种元器件只集中表现一种主要的电或磁的性能,这种理想化元器件就是实际元器件的模型。
理想化元器件简称电路元件。
实际元器件可用一种或几种电路元件的组合来近似地表示。1.2 电路的基本物理量及相互关系 1. 电流
(1)电流的大小 电荷的有规则的定向运动就形成了电流。
长期以来,人们习惯规定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。电流的大小用电流强度(简称电流)来表示。电流强度
idQdt在数值上等于单位时间内通过导线某一截面的电荷量,用符号i表示。则:
式中dQ为时间dt内通过导线某一截面的电荷量。大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流,简称直流电流,采用大写字母I表示,则
IQt电流的单位是安培(简称安),用符号A表示。
(2)电流的实际方向与参考方向
电流不但有大小,而且还有方向。在简单电路中,如图1.3所示,可以直接判断电流的方向。即在电源内部电流由负极流向正极,而在电源外部电流则由正极流向负极,以形成一闭合回路。
为了分析、计算的需要,引入了电流的参考方向。
在电路分析中,任意选定一个方向作为电流的方向,这个方向就称为电流的参考方向,有时又称为电流的正方向。当电流的参考方向与实际方向相同时,电流为正值。反之,若电流的参考方向与实际方向相反,则电流为负值。这样,电流的值就有正有负,它是一个代数量,其正负可以反映电流的实际方向与参考方向的关系。
电流的参考方向一般用实线箭头表示,如图1.5(a)表示;也可以用双下标表示,如图1.5(b),其中,Iab表示电流的参考方向是由a点指向b点。
2、电压
(1)电压的大小
电路中a、b两点间电压,在数值上等于将单位正电荷从电路中a点移到电路中b点时电场力所作的功,用uab表示,则:
uabdWabdQ并规定:电压的方向为电场力作功使正电荷移动的方向。
大小和方向都不随时间变化的电压称为恒定电压,简称直流电压,采用大写字母U表示,如a、b两点间的直流电压为:
UabWabQ电压的单位为伏特(V),常用的单位为千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
(2)电压的实际方向与参考方向
分析、计算电路时,也要预先设定电压的参考方向。当电压的参考方向与实际方向相同时,电压为正值,当电压的参考方向与实际方向相反时,电压为负值。电压的参考方向既可以用正(+)、负(-)极性表示,如图1.6(a),正极性指向负极性的方向就是电压的参考方向;也可以用双下标表示,如图1.6(b),其中,uab表示a、b两点间的电压参考方向由a指向b。
(3)关联参考方向与非关联参考方向 如果电流的参考方向与电压的参考方向一致,则称之为关联参考方向;
如果电流的参考方向与电压的参考方向不一致,则称之为非关联参考方向。3.电功率与电能
单位时间内电场力所作的功称为电功率,简称为功率。
PQUUIt用上式计算电路吸收的功率时,若电压、电流的参考方向关联,则等式的右边取正号;否则取负号。当P>0,表明元件吸收功率;当P<0,表明该元件释放功率。
电能就等于电场力所作的功,单位是焦耳(J)。
W=Pt
例1.1图1.9中,用方框代表某一电路元件,其电压、电流如图中所示,求图中各元件吸收的功率,并说明该元件实际上是吸收还是发出率?
解:(1)电压、电流的参考方向关联,元件吸收的功率
P= UI= 5×3 = 15W>0 元件实际上是吸收功率。
(2)电压、电流的参考方向非关联,元件吸收的功率
P=-UI=-5×3 =-15W<0 元件实际上是发出功率。
(3)电压、电流的参考方向关联,元件吸收的功率
P= UI=(-5)×3 =-15W<0 元件实际上是发出功率。
(4)电压、电流的参考方向非关联,元件吸收的功率
P=-UI=-(-5)×3 = 15W>0 元件实际上是吸收功率。
1.3 电阻、电容、电感元件及其特性
案例1.2单相异步电动机属于感性负载,它常用于功率不大的电动工具(如电钻、搅拌器等)和众多的家用电器(如洗衣机、电风扇、抽油烟机等),图1.11是吊扇的电气原理图。其中,LA、LB分别是单相异步电动机(M)的工作绕组、起动绕组;电容C是起动电容,它与起动绕组LB串联;S是开关;电感L是调速电抗器。二端元件:分为无源元件和有源元件。
1.3.1 电阻元件及欧姆定律 1.电阻元件的图形、文字符号
电阻器通常就叫电阻,在电路图中用字母“R”或“r”表示。电阻器的SI(国际单位制)单位是欧姆,简称欧,通常用符号“Ω”表示。
电阻元件是从实际电阻器抽象出来的理想化模型,是代表电路中消耗电能这一物理现象的理想二端元件。
电阻元件的倒数称为电导,用字母G表示,即
G1R电导的SI单位为西门子,简称西,通常用符号“S”表示。2.电阻元件的特性
电阻元件的伏安特性,可以用电流为横坐标,电压为纵坐标的直角坐标平面上的曲线来表示,称为电阻元件的伏安特性曲线。在工程上,还有许多电阻元件,其伏安特曲线是一条过原点的曲线,这样的电阻元件称为非线性电阻元件。如图1.14所示曲线是二极管的伏安特性,所以二极管是一个非线性电阻元件。
3.欧姆定律
无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向,电阻元件功率为:
在电阻电路中,当电压与电流为关联参考方向时,欧姆定律可用下式表示:
IUR当选定电压与电流为非关联方向时,则欧姆定律可用下式表示:
IUR无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向,电阻元件功率为:
2URPIRR2R上式表明,电阻元件吸收的功率恒为正值,而与电压、电流的参考方向无关。因此,电阻元件又称为耗能元件。1.3.2 电容元件
1.电容元件的图形、文字符号
电容器又名储电器,在电路图中用字母“C”表示,电路图中常用电容器的符号如图1.16所示。
电容器的SI单位是法拉,简称法,通常用符号“F”表示。2.电容元件的特性 当电压、电流为关联参考方向时,线性电容元件的特性方程为:
iCdudtdudt若电压、电流为非关联参考方向,则电容元件的特性方程为:
iCC的单位为法拉,简称法(F)。电容元件有隔直通交的作用。在u、i关联参考方向下,线性电容元件吸收的功率为:
puiCududt在t时刻,电容元件储存的电场能量为:
W(Ct)12Cu(t)2电容元件是一种储能元件。
在选用电容器时,除了选择合适的电容量外,还需注意实际工作电压与电容器的额定电压是否相等。如果实际工作电压过高,介质就会被击穿,电容器就会损坏。1.3.3 电感元件
1.电感元件的图形、文字符号
电感线圈简称线圈,在电路图中用字母“L”表示,电路图中常用线圈的符号如图1.18所示。
在一个线圈中,通过一定数量的变化电流,线圈产生感应电动势大小的能力就称为线圈的电感量,简称电感。电感常用字母“L”表示。
电感的SI单位是亨利,简称亨,通常用符号“H”表示。2.电感元件的特性
当电压、电流为关联参考方向时,线性电感元件的特性方程为:
uLdidtdidt若电压、电流为非关联参考方向,则电感元件的特性方程为:
uLL的单位为亨利,简称亨(H)。
在u、i关联参考方向下,线性电感元件吸收的功率为:
puiLididt在t时刻,电感元件储存的磁场能量为:
W(Lt)12Li(t)21.4 电路中的独立电源
案例1.3蓄电池是一种常见的电源,它多用于汽车、电力机车、应急灯等,图1.20是汽车照明灯的电气原理图。其中,RA、RB是一对汽车照明灯;S是开关;US是12V的蓄电池。凡是向电路提供能量或信号的设备称为电源。
电源有两种类型,其一为电压源,其二为电流源。电压源的电压不随其外电路而变化,电流源的电流不随其外电路而变化,因此,电压源和电流源总称为独立电源,简称独立源。
1.4.1 电压源 1.理想电压源
理想电压源简称为电压源,是一个二端元件,它有两个基本特点:
(1)无论它的外电路如何变化,它两端的输出电压为恒定值US,或为一定时间的函数us(t)。
(2)通过电压源的电流虽是任意的,但仅由它本身是不能决定的,还取决于外电路。
电压源在电路图中的符号如图1.21所示。直流电压源的伏安特性如图1.22所示。
2.实际电压源
实际的直流电压源可用数值等于US的理想电压源和一个内阻Ri相串联的模型来表示,如图1.23(a)所示。实际直流电压源的端电压为: U=US-UR=US-IRi 例1.4图1.24所示电路,直流电压源的电压US=10V。求:(1)R=∞时的电压U,电流I;
(2)R=10Ω时的电压U,电流I;(3)R→0Ω时的电压U,电流I。
解:(1)R=∞时即外电路开路,US为理想电压源,故 U=US=10V 则: IUUS0RR(2)R=10Ω时,U=US=10V 则:
IUUS10A1ARR10UUSRR(3)R→0Ω时,U=US=10V 则:
I1.4.2 电流源
1.理想电流源
理想电流源简称为电流源,是一个二端元件,它有两个基本特点:(1)无论它的外电路如何变化,它的输出电流为恒定值IS,或为一定时间的函数iS(t)。(2)电流源两端的电压虽是任意的,但仅由它本身是不能决定的,还取决于外电路。
电流源在电路图中的符号如图1.25所示。直流电流源的伏安特性如图1.26所示。2.实际电流源
实际直流电流源的输出电流为:
IIS1URi'实际的直流电流源可用数值等于IS的理想电流源和一个内阻Ri„相并联的模型来表示,如图1.27(a)所示。实际直流电流源的伏安特性,如图1.27(b)所示。
例1.5 图1.28所示电路,直流电流源的电流IS=1A。求:(1)R →∞时的电流I,电压U;(2)R=10Ω时的电流I,电压U;(3)R=0Ω时的电流I,电压U。解:(1)R→∞时即外电路开路,IS为理想电流源,故
I=IS=1A 则
UIR
(2)R=10Ω时,I=IS=1A则:UIRISR110V10V(3)R=0Ω时,I=IS=1A则:UIRISR10V0V 1.4.3 电源的等效变换
电源的电路模型有电压源模型和电流源模型,如图1.29所示。
在图1.29(a)电路中,有:U=US-IRi 式中,US为电压源的电压。
在图1.29(b)电路中,有:
IIS1U'Ri整理得 : U=ISRi – Iri
式中,IS 为电流源的电流。
实际电压源和实际电流源若要等效互换,其伏安特性方程必相同,则其电路参数必须满足条件:
Ri= Ri ;
US=IS Ri
在进行等效互换时,电压源的电压极性与电流源的电流方向参考方向要求一致,也就是说电压源的正极对应着电流源电流的流出端。
应用电源等效互换分析电路时还应注意这样几点:(1)电源等效互换是电路等效变换的一种方法。
(2)有内阻Ri的实际电源,它的电压源模型与电流源模型之间可以互换等效;理想的电压源与理想的电流源之间不便互换。(3)电源等效互换的方法可以推广运用。例1.6 已知Us1=4V,Is2=2A,R2=1.2Ω,试等效化简图1.30所示电路。
解:在图1.30(a)中,把电流源IS2与电阻R2的并联变换为电压源US2与电阻R2的串联,电路变换如图1.30(b),其中
US2R2IS2122V24V
在图1.30(b)中,将电压源US2与电压源US1的串联变换为电压源US,电路变换如图1.30(c),其中
US =US2+US1=(24+4)V=28V 1.5 基尔霍夫定律
1、支路
将两个或两个以上的二端元件依次连接称为串联。电路中的每个分支都称作支路。
2、节点
电路中3条或3条以上支路的连接点称为节点。
3、回路
电路中的任一闭合路径称为回路。
4、网孔
平面电路中,如果回路内部不包含其它任何支路,这样的回路称为网孔。因此,网孔一定是回路,但回路不一定是网孔。1.5.1 基尔霍夫电流定律
KCL定律指出:对电路中的任一节点,在任一瞬间,流出或流入该节点电流的代数和为零。即: i(t)0
在直流的情况下,则有:I0 通常把上两式称为节点电流方程,简称为KCL方程。
通常规定,对参考方向背离节点的电流取正号,而对参考方向指向节点的电流取负号。
例如,图1.33所示为某电路中的节点a,连接在节点a的支路共有五条,在所选定的参考方向下有:-I1+I2+I3-I4+I5=0 KCL定律不仅适用于电路中的节点,还可以推广应用于电路中的任一假设的封闭面。即在任一瞬间,通过电路中的任一假设的封闭面的电流的代数和为零。
例1.8已知I1=3A、I2=5A、I3=-18A、I5=9A,计算图1.35所示电路中的电流I6及I4。
解:对节点a,根据KCL定律可知:-I1-I2+I3+I4=0 则:I4=I1+I2-I3=(3+5+18)A=26A
对节点b,根据KCL定律可知:-I4-I5-I6=0 则:I6=-I4-I5=(-26-9)A=-35A 例1.9已知I1=5A、I6=3A、I7=-8A、I5=9A,试计算图1.36所示电路中的电流I8。
解:在电路中选取一个封闭面,如图中虚线所示,根据KCL定律
可知:-I1-I6+I7-I8=0 则:I8=-I1-I6+I7=(-5-3-8)A=-16A 1.5.2 基尔霍夫电压定律
KVL定律指出:对电路中的任一回路,在任一瞬间,沿回路绕行方向,各段电压的代数和为零。即:u(t)0
在直流的情况下,则有:U0
通常把上两式称为回路电压方程,简称为KVL方程。
应当指出:在列写回路电压方程时,首先要对回路选取一个回路“绕行方向”。通常规定,对参考方向与回路“绕行方向”相同的电压取正号,同时对参考方向与回路“绕行方向”相反的电压取负号。
例如,图1.37所示为某电路中的一个回路ABCDA,各支路的电压在选择的参考方向下为u1、u2、u3、u4,因此,在选定的回路“绕行方向”下有:u1+u2-u3-u4=0 KVL定律不仅适用于电路中的具体回路,还可以推广应用于电路中的任一假想的回路。即在任一瞬间,沿回路绕行方向,电路中假想的回路中各段电压的代数和为零。
例1.10 试求图1.39所示电路中元件3、4、5、6的电压。
解:在回路cdec中,U5=Ucd+Ude=[-(-5)-1]V=4V 在回路bedcb中,U3=Ube+Ued+Udc =[3+1+(-5)]V=-1V 在回路debad中,U6=Ude+Ueb+Uba=[-1-3-4]V=-8V 在回路abea中,U4=Uab+Ube=(4+3)V=7V 1.5.3 支路电流法
支路电流法是以支路电流变量为未知量,利用基尔霍夫定律和欧姆定律所决定的两类约束关系,建立数目足够且相互独立的方程组,解出各支路电流,进而再根据电路有关的基本概念求解电路其它响应的一种电路分析计算方法。例如,图1.40所示电路有6条支路、4个节点,选定的各支路电流的参考方向均标注在图中,且各支路电流变量分别用I1、I2、I3、I4、I5、I6表示。由KCL定律,可以列写出三个独立节点电流方程:
节点a: I1-I3+I4=0 节点b:-I1-I2+I5=0 节点c: I2+I3-I6=0 由KVL定律,可以列写出独立回路电压方程: 网孔abda-US1+R1I1+R5I5-R4I4=0 网孔dbcd-R5I5-R2I2+US2-R6I6+US6=0 网孔adca R4I4-US6+R6I6+R3I3+US3=0 由此就可以求解出6条支路的电流,从而可以获得电路中的其它响应。
对于一个具有n个节点,b条支路的电路,利用支路电流法分析计算电路的一般步骤如下:
(1)在电路中假设出各支路(b条)电流的变量,且选定其的参考方向,并标示于电路中。
(2)根据KCL定律,列写出(n-1)个独立的节点电流方程。(3)根据KVL定律,列写出l=b-(n-1)个独立回路电压方程。(4)联立求解上述所列写的b个方程,从而求解出各支路电流变量,进而求解出电路中其它响应。
例1.11图1.41电路中,Us1=130V、Us2=117V、R1=1Ω、R2=0.6Ω、R=24Ω,试用支路法求各支路电流。
解:这个电路的支路数b=
3、节点数n=
2、网孔数l=2,选定各支路电流参考方向标在图中,并设各为I1、I2、I。列一个节点的KCL方程和两个网孔的KVL方程:
解:这个电路的支路数b=
3、节点数n=
2、网孔数l=2,选定各支路电流参考方向标在图中,并设各为I1、I2、I。列一个节点的KCL方程和两个网孔的KVL方程: 对节点a:-I1-I2+I=0 对回路Ⅰ:I1-0.6I2=-117+130 对回路Ⅱ:0.6I2+24I=117 解之得:I1=10A,I2=-5A,I=5A 1.6电阻、电感、电容元件的识别与应用 1.6.1电阻元件的识别与应用 1.电阻元件的识别
(1)电阻的分类、特点及用途
电阻的种类较多,按制作的材料不同,可分为绕线电阻和非绕线电阻两大类。
另外还有一类特殊用途的电阻,如热敏电阻、压敏电阻等。(2)电阻的类别和型号随着电子工业的迅速发展,电阻的种类也越来越多,为了区别电阻的类别,在电阻上可用字母符号来标明,如图1.43所示。
(3)电阻的主要参数电阻的主要参数是指电阻标称阻值、误差和额定功率。
1)标称阻值和误差
国家规定出一系列的阻值做为产品的标准,这一系列阻值就叫做电阻的标称阻值。
最大允许偏差值除以该电阻的标称值所得的百分数就叫做电阻的误差。
2)电阻的额定功率
这个不致于将电阻烧坏的最大功率值就称为电阻的额定功率。
(4)电阻的规格标注方法
1)直标法直标法是将电阻的类别及主要技术参数直接标注在它的表面上,如图1.45(a)所示。
2)色标法色标法是将电阻的类别及主要技术参数用颜色(色环或色点)标注在它的表面上,如图1.45(b)所示。
色标法是在电阻元件的一端上画有三道或四道色环(图),紧靠电阻端的为第一色环,其余依次为第二、三、四色环。第一道色环表示阻值第一位数字,第二道色环表示阻值第二位数字,第三道色环表示阻值倍率的数字,第四道色环表示阻值的允许误差。
2.电阻元件的应用
(1)电阻器、电位器的检测
电阻器的主要故障是:过流烧毁,变值,断裂,引脚脱焊等。电位器还经常发生滑动触头与电阻片接触不良等情况。1)外观检查
对于电阻器,通过目测可以看出引线是否松动、折断或电阻体烧坏等外观故障。
对于电位器,应检查引出端子是否松动,接触是否良好,转动转轴时应感觉平滑,不应有过松过紧等情况。
2)阻值测量
通常可用万用表欧姆档对电阻器进行测量,需要精确测量阻值可以通过电桥进行。
(2)电阻器和电位器的选用方法
1)电阻器的选用
应从类型、阻值及误差、额定功率三个方面进行选取。2)电位器的选用
电位器结构和尺寸以及阻值变化规律两个方面进行选择。1.6.2电容元件的识别与应用 1.电容元件的识别
(1)电容的分类、特点及用途 电容器是电信器材的主要元件之一,在电信方面采用的电容器以小体积为主,大体积的电容器常用于电力方面。
电容器基本上分为固定的和可变的两大类。(2)电容的类别和型号
电容的类别,可在电容上用字母符号来标明,如图1.46所示。
(3)电容的主要参数
电容的主要参数是指额定工作电压、标称容量和允许误差范围、绝缘电阻。
1)额定工作电压
在规定的温度范围内,电容器在线路中能够长期可靠地工作而不致被击穿所能承受的最大电压(又称耐压)。
有时又分为直流工作电压和交流工作电压(指有效值)。2)标称容量和允许误差范围
为了生产和选用的方便,国家规定了各种电容器的电容量的一系列标准值,称为标称容量,也就是在电容器上所标出的容量。
根据不同的允许误差范围,规定电容器的精度等级。电容器的电容量允许误差分为五个等级:00级、0级、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。
3)绝缘电阻
电容器绝缘电阻的大小,说明其绝缘性能的好坏。当电容器加上直流电压U长时间充电之后,其电流最终仍保留一定的值,称为电容器的漏电电流I,这时绝缘电阻R为
RUI(4)电容的规格标注方法 电容的规格标注方法,同电阻元件一样,有直标法和色标法两种。
1)直标法将主要参数和技术指标直接标注在电容器表面上。2)色标法与电阻元件的色标法相同。2.电容元件的应用(1)电容器的检测
电容器的主要故障是:击穿、短路、漏电、容量减小、变质及破损等。
1)外观检查
观察外表应完好无损,表面无裂口、污垢和腐蚀,标志清晰,引出电极无折伤;对可调电容器应转动灵活,动定片间无碰、擦现象,各联间转动应同步等。
2)测试漏电电阻
用万用表欧姆档(R×100或R×1k档),将表笔接触电容的两引线。刚搭上时,表头指针将发生摆动,然后再逐渐返回趋向R=∞处,这就是电容的充放电现象(对0.1μF以下的电容器观察不到此现象)。指针的摆动越大容量越大,指针稳定后所指示的值就是漏电电阻值。
3)电解电容器的极性检测
电解电容器的极性标记无法辨认时,可根据正向联接时漏电电阻大,反向联接时漏电电阻小的特点来检测判断。交换表笔前后两次测量漏电电阻值,测出电阻值大的一次时,黑表笔接触的是正极。
4)可变电容器碰片或漏电的检测 万用表拨到R×10档,两表笔分别搭在可变电容器的动片和定片上,缓慢旋动动片,若表头指针始终静止不动,则无碰片现象,也不漏电;若旋转至某一角度,表头指针指到0Ω,则说明此处碰片,若表头指针有一定指示或细微摆动,说明有漏电现象。(2)电容器的选用方法
1)选择合适的型号根据电路要求进行选择。2)合理确定电容器的容量和误差
电容器容量的数值,必须按规定的标称值来选择。3)耐压值的选择
电容器耐压值一般选用为实际工作电压两倍以上。4)注意电容器的温度系数,高频特性等参数 1.6.3电感元件的识别与应用 1.电感元件的识别(1)电感的分类、特点及用途
按功能来分,有高频阻流圈、低频阻流圈、调谐线圈、滤波线圈、提升线圈、稳频线圈、补偿线圈、天线线圈、振荡线圈及陷波线圈等。
按结构来分,有单层螺旋管线圈、蜂房式线圈、铁粉芯或铁氧体芯线圈、铜芯线圈等。(2)电感线圈的主要参数
电感线圈的主要参数有两项:电感量L品质因数Q。1)电感量L 线圈的电感量L也称为自感系数或自感,是表示线圈产生自感应能力的一个物理量。当线圈中及其周围不存在铁磁物质时,通过线圈的磁通量与其中流过的电流成正比,其比值称为电感量。
2)品质因数Q 线圈的品质因数Q是表示线圈质量的一个物理量。它是指线圈在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。即
QLR2fLR3)分布电容
线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩(有屏蔽罩时)间、线圈与磁芯、底板间存在的电容,均称为分布电容。
分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。2.电感元件的应用
(1)在使用线圈时应注意不要随便改变线圈的形状、大小和线圈间的距离,否则会影响线圈原来的电感量。尤其是频率越高,圈数越少的线圈。
(2)线圈在装配时互相之间的位臵和其它元件的位臵,要特别注意,应符合规定要求,以免互相影响而导致整机不能正常工作。
(3)可调线圈应安装在机器的易于调节的地方,以便调整线圈的电感量达到最理想的工作状态。