内容正文:
同学们好,我们来今天学习一下电工电子技术基础与技能。首先来我们来学习直流电路部分,第一部分是电路及常用的物理量。那么根据考纲要求,我们需要了解电路的基本组成及各部分的作用,以及基本物理量以及和电路的状态及特点。在这部分其中电路的基本物理量是我们要熟练掌握的。那我们来看一看,对于直流电路,我们可以把分成两类。其中第一部分这个电路包括其中电路的组成,以及电路的状态和电气符号。对于常用物理量来说,有我们初中所学到的电流以及电压,现在还有电位、电动势、电功和电功率。我们来一起看一看。首先,对于考点一来说,电路的组成。我们来先来看左边的这一个实物图,这是一个手电筒,大家在平常的生活中肯定都用过。它有一个开关,当我们按下开关的时候,这个手电筒会进行发光。当它关闭的时候,手电筒就断电了,不再明亮。那么根据这个手电筒它内部的原理结构,我们可以简化一下。大家来看左边右边这个电模型图IA图。里面首先它得有一个电池需要供电,有一个开关来控制手电筒的明亮。还有一个是咱们的这个灯泡,将这三部分用一个导线把它连接串联起来,这就构成了一个电路。把这个电路模型简化成电路原理图的形式,就如B图所示,这个E代表电源或者电池,S代表就是开关。这个用E有的地方用EH或者用EL都可以来代表这个灯泡。根据这个电路原理图,我们就可以知道它的电路是指有电流的通路。因为电流流过之后形成通路,它才能进行工作,它是为了满足一定需要有各种电路元件。各种不仅仅局限于咱们图上的这三种,按照一定的方式组合起来,组合又有串联和并联等。那么电路既可以用于传输分配和转换电能,又能传递和处理信号,多种多样的功能。在实际的应用中,无论电路的结构有多复杂,归根到底必须要有电源线负载,就是你的用电器以及连接电源和负载的中间环节。我们来具体看一下,电路组成主要是有四部分,把刚才的电路图拿过来,咱们来一起看一看。首先第一电源,电源提供电能是将其他形式能转化为电能,这个要记住。第二负载,负载就是我们的油烟器了,那么这里灯泡就是负点负载,它是什么呢?它是取用电能,可以将电能转化为其他形式的。比如灯泡是将电能转化为光能,风扇可以将电能转化为机械能等等等等,以及这个电暖风将电能转化为热能,这是负载。第三,连接导线,它为了传输电能,那么这就是它们之间用导线连接。第四个是控制保护装置,那就比如什么呢?是这个开关它是用来什么接通、断开,用来保护电路的。主要是有这四部分,电源、负载、连接导线以及控制保护装置。请大家记住。那么我们来学习了电路组成,我们来看一下电路的三种状态。电路三种工作状态有哪三种呢?第一通路或者叫闭路,这是第一种。第二个就是断路或者叫开路。第三是短路,这是三种工作状态。那么来通过这个图片来看一下,区分一下这三种有什么不同,怎么来区分。对于通用来说,顾名思义就是当这个电路能有电流流过,开关进行闭合,这时候负载能正常工作,这叫做通路或者叫做闭路,很容易理解。断路,就是说电路中没有电流,没有电流负载不工作,意思就是什么?将这个开关进行打开了,这是断路器或者叫做开路。最主要的是同学们要注意第三种情况叫短路。首先首先明确一下,不允许短路,不允许为什么呢?是因为这时候是叫什么呢?将电源不经过用电器或者负载,电源两端直接相连,这时候会造成什么?这个电源提供的电流会比正常通路大许多倍,这时候就会把它这个用电器以及电源给进行短路或者是烧坏,会损害我们电器设备。所以说这种电路情况不允许,一定要记住,这种电路情况是不允许的。那么这三种,第一是通路,二是断路,三是短路,这是三种状态。那么对于电路中还有一些常用的电气符号。大家来看这个表格,在前面咱们也看了一些电路图。那么那一些那些其中电路元器件,第二就是用这些符号来表示的。因为在电路图中,我们需要知道它的工作原理,那么怎么表示呢?由国家统一规定的图形方来表示电路的组成的元器件和连接情况,你不能自己定义,需要用大家都能知道的那些原图形符号。首先简单来说,比如说开关、电池以及电阻,还有电流表、电压表这些咱们在初中物理的时候都有了解过。还有以及灯泡,灯这种源用电器,它也有表示方法。这是一些简单基础的,还有类似一些直流电,交流电怎么表示,你要明白。那么其他的在我们日后学习中也会用到,我们以后再来学习。那么我们来学习第二部分,电路的常用物理量。第一个电流。说到电流大家应该都不陌生,在物理中应该就接触过电流、电压这些物理量。那么我们来看看电流是如何形成的。咱们来看看这个电路实验,这个图和前面那个电路很类似。那么这里面实物图有电源,有控制保护装置,就是开关以及用电器,还有这个导线这四部分组成。现在当这个开关闭合灯会点亮,这时候就说明这个指示灯上有电流流过。那么电流是如何形成的呢?咱们来看它主要是有两个部分,两个条件。第一电荷,第二定向移动。大家一定要记住,是电荷的定向移动形成电流,这是电流形成的定义。因为这个地方有很多知识点在考察,一定要把它记住。那么在不同的材料中,这个电流的形成是不一样的。对于在金属导体中,它是自由电子自由电子的定向移动。那么在电解液中是正负离子的定向系统,正负离子。那么对于在半导体中是自由电子和空穴。那么对于半导体期间,咱们后续会学习二极管和三极管,那里会具体的再详细解释,自由电子和空穴怎么定向移动形成电流。那么对于绝缘体,大家都知道它绝缘体是不带电的,还是因为什么呢?缺少大量自由自由电荷,它不能带电,这就是电流的形成。那么来看看电流的大小,电流的大小首先定义是什么?看一下是通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用的时间的比值。那么我们根据它的定义来描述一下是它的电荷量,通过这些电荷量所用的时间,那么对应它的公式咱们来看一看。那么对应公式就是什么电流,一般用I来表示等于什么?Q比T其中电流I还不用说了,它就是单位,单位安培用大写字母A来表示,为电流的意思。那么Q叫做电荷量,单位是库仑,一般用大写字母C时间是秒,用小写字母S来表示,它就是指的什么呢?电荷量和通过这些电荷通过的电荷量所用的时间。T它的比值就是电流的大小,这个公式要记清楚,根据它的定义式可以知道它的电流的公式。那么对于这个电流大小来说,它的单位咱们有常见的一安培,还有毫安安和微安。那么他们的之间关系咱们也要清楚,其中一安等于10的3次方毫安,那么等于10的6次方V安。这个式子一般在计算题中还需要把它运用,大家记住一定要记住。那么电流大小学完之后,咱们来看看电流的方向,电流的方向,咱们来想一想,这个电荷的定向移动形成了电流,那么它的方向就有规定了是正电荷的移动方向。正电荷这里就是正电荷而不是电荷了。是正电荷的移动方向为电流的方向,那么与电子流动方向恰恰相反,是正电荷。那么咱们来看看这个图,假设下面红色虚线表示的是电流实际方向,往实际方向往右,那么对于参考方向来说,咱们计算出得到的电流数值0.5安,计算结果为正,那么就说明什么呢?你电流的实际方向与你参考方向相同,你参考方向是往右,数值也为正值,那么就说明你这个参考方向和实际是一样的,没有问题。但是如果说你参考方向还是往右,但是你计算的值为负值,那么就说明什么呢?你的这个参考方向和实际方向是相反的,它俩正好是相反的。那么根据这个两个图咱们来理解一下,它具体意义。咱们来看一看,看一个练习题来想一想。右边这是一个部分,路图图中标出了各支路参考方向和计算结果,方向和结果都有了。请你说说各支路的电流实际方向。那么大家可能看一眼,有这些箭头可能感觉从R一这个电阻进入,从R2和R3分别流出。但是咱们来再来看一看它的这些数值,其中I1、I2I那就说明它的参考和实际实际都是一样的。那么对于R2来说,电流三参方向往上,那么它的实际方向也是向上。咱们看对于R3来说,它往下往右,但是计算数值I为负一,所以说它的实际方向为往左。那么根据咱们判断出的方向,它的实际应该是什么?从R1进R3进,最后从R2流出来,这是最终的这个方向。这是根据电流的方向进行来判断,希望大家能把这个方向要给学明白,那么这就是电流相关的知识点。那么我们来看这个电流的类型,电流一般分为直流电和交流电。交流电类似这种波动性。那么来看看直流电,直流电首先大小和方向都不随时间变化的电流是直流电流。但是有一种特殊的直流电流叫脉动流电流,它什么意思呢?大家可以看图片,它首先它是来回波动的,但是你看它的方向还没有变化,它的意义是大小随时间变化,随时间会变化,但是方向一直都是一个方向,它不会变化,所以叫脉动直流点。那么交流点和它们区别在哪里呢?大小和方向都改变,都随时间同期性变化,它这叫交流点。那么一般用DC来表示支流,AC代表交流,用横杠代表支流点,一个波浪线代表交流点。这个一般在大家看电路图的时候,可能会有说明这个电路的电流的类型。那么对于电流需要进行测量,那么就需要用到电流表了。电流表大家应并不陌生,那么电流表怎么去测量殿中的电流呢?这里就需要有这个步骤了。那么电流表必须串串联在这个电路中,并且让被测电流由电流表的正极正极流入,负极流出。你可以看着电流是这样流动,从它的正极进入,从负极流出来,这是这个。那么对于它的注意事项有四条,其中必须要是串联的,不能是并联。第二,注意电流的极性,什么极性呢?让它从正极进,负极流出。第三,选择合适量程。因为电流表量程有很多,那么怎么确保你能选择一个合适量程的,这里面就需要用到这个,大家在测量的时候,首先用大量程依次逐级递减的去变到你合适量程。这个后续会有详细的电流表的测量步骤。然后第四条防止短路,因为这个短路会对用电器和电源造成损害,所以说这一点需要大家注意,这就是它的四条注意使用注意的事项。那么循环了电流,咱们来看看第二个物理量电压。其中咱们来看看电压的形成。通常情况下导体中的电荷是杂乱无章的,但是不能产生电流。如果要是有电流通过,那么导体两端必须要有电压作用,就类比于什么呢?重力和压力作用。这个水永远都是从高处向低处流动,大家都记住都见过这个水都是从这山上往下流,就类似这样,电压也是从高往低流动,那么电压是由什么电荷之间的引力或者斥力埃及电场力的作用产生的,所以或者说什么电压是电场力做功大家的物理量,大家一定要把这个记住,是电场力做功的物理量。这一点这个定义需要记住电场力。那么来看看电压的大小,电压定义为是什么?也是单位正电荷,正电荷从A点移动到B点电场力所做的功,这就是电压。那么对于它的公式怎么来表示呢?就是UAB等于WAB比上Q其中WAB是电功率,这个概念咱们后续会学习。那么单位是焦耳,用大写字母这个G来表示电荷量还是刚才学的库仑大写字母C来表示电压就是福特了。大写字母V来表示这个是它这个定义式计算中一般不会不经常使用,还有专门的电压求解公式。那么对于这里UAB需要大家提醒一点,这个AB它是有方向的,AB指向的是A到B,是从A。倒闭,它是由一个方向来指向的。那么对于电压,它的常用单位,咱最主要的是就是服了。那么还有什么千伏毫伏关系呢?1000伏等于10的3次方,负1伏等于10的3次方,毫伏等于10的6次方微负。那么再来看看电压的方向,电压的方向也是有规定的,它是由什么高电位指向低电位。那么关于电位的这个定义知识,咱们下节课来学习。这个电压其实和电流很相似,在电路求解计算时,事先一般会标出来它的参考方向,用正负号把它参考方向标在电路中。那么对于这个电路图来看,咱们有UAB,意思是从A指向B就从高点位到低点位。但是咱们得强调一下,如果说UABI大于0,那么就说明A点的电位比B点的电位高。如果说UAB等于0,那么就说明AB2点的电位还是相同的,叫做等电位。如果说UAB小于0,UAB小于0,那么就说明A点电位比B点的电位要低,这个要记住,这个也是利用AB又AB之间的大小关系,来判断谁是高电位和低电位,这是电压的方向。那么学了以上的这些知识点,咱们来看一看习题来巩固一下。首先在下列选项中,不是电路组成部分的是,这是考察的电路组成部分。电路组成部分咱们了解到了它有四部分,分别哪四部分呢?电源负载以及导线和控制保护装置。那么对应选项咱们来看看,电源是的,控制保护装置也是,负载也是,但是它没有电流,所以答案就出来了。选择B选项来看第二题,下列不属于,记住,是不属于电路的状态。电路状态咱们刚才学了有哪几种,有三种,有通路、断路以及短路。那么回到题目,咱们来看一看,闭路也叫通路,有的短路也有的,开路,或者叫断路它也有的,那么回路它不是,所以答案选择C我们来看第三题,电路中蓄电池一定是电源吗?来想一想蓄电池,蓄电池什么意思?那么咱们来看一看,蓄电池的功能取决于具体的电路状态。那么蓄电池它有什么?它可以放电也可以充电。那么放电时就是作为了电源,但是充电时就作为了用电器或者作为负载,因为需要其他电源为它进行充电,所以说对于蓄电池大家要注意,要取决于电路的具体状态,那么又分为放电和充电。再来看第四题,电流的形成是指概念。回想一下电流的形成,电流形成概念就是电荷的定向移动,所以答案选的就是D那我们来看第五题,下列说法正确的是啊,咱们来看看题。首先A选项导体通过的电量越多电流越大,那么这个题拿到题目大家应该了解到考察的是电流的大小这个定义。那么咱们写出来它的这个公式,I等于QBT。那么来看A选项,导体通过的电量越大,电压就越大,说明这个Q越大电流越大。但是你没有考虑时间所以说不充分这个A选项排除。B选项,导体通电时间越长电阻越小,但是你这又没有考虑电荷量,也排除C导体通过的电量越多,电流就越小,那么一样也没有考虑时间。那么答案来看,D电量一定是所需时间越短,它Q一定时间越短,那么就相当于T越小,那么对应的电流就越大。所以说答案就选择AD选项。那么咱来看看第六题,让你来看一下支路电流的实际方向。那么来看一看,首先电流大小I等于一I还是正值,参考方向向右向右,那么就说明这个参考方向和实际方向一致,那么实际方向就是从A到B,这就是实际方向,所以答案就出来了。选择A选项,这是主要考察的电流的方向问题。那么来看第七题,关于电压,下列输入法正确的是?电压是衡量电源力做功的的物理量,咱们刚才讲了它是衡量电场力。电场力B选项电压是绝对值,电位是相对值,所以电压和电位本质不同。这个电位它是一个相对值,电压也是绝对值,但是它们的意义本质是同是相同,但是意义不相同,意义不相同。第C选项,UAB的实际方向一定是A到B,那么咱们前面说的,如果说UABUAB大于0。是A到B由AB小于零的。那么就是B到A了,所以说这个需要根据UAB的大小来判断,所以说C也排除。那么来看看D选项,电压UAB中A为电压的起点,B为电压的终点,因为AB它代表了方向,这里A是电压的起点,B为电压终点,所以答案选择D选项。好了,今天咱们就学习了这个电路的组成以及常用物理量,电流和电压。好,同学们,谢谢观看,再见。
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