1、 第一節第一節發電、輸電與配電發電、輸電與配電第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備第三節第三節常用照明設備常用照明設備第四節第四節光纖傳輸光纖傳輸第五節第五節電聲轉換器件電聲轉換器件第六節第六節電化學轉換與光化學轉換電化學轉換與光化學轉換第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電本章小結本章小結第八章供用電常識及電能轉換技術第八章供用電常識及電能轉換技術 第一節第一節發電、輸電與配電發電、輸電與配電一、發電一、發電二、輸電二、輸電三、配電三、配電 發電、輸電、配電系統：發電、輸電、配電系統：電廠電廠升壓變壓器升壓變壓器輸電線輸電線降壓變壓器降壓變壓器配電站。配電站。發電、輸電

2、、配電系統圖如發電、輸電、配電系統圖如下下圖所示。圖所示。第一節第一節發電、輸電與配電發電、輸電與配電 一、發電一、發電將其他形式的能量轉換成電能的過程稱為發電。將其他形式的能量轉換成電能的過程稱為發電。1火力發電：火力發電：以煤為燃料，用煤將水加熱變成高壓蒸汽，沖動汽輪機作為以煤為燃料，用煤將水加熱變成高壓蒸汽，沖動汽輪機作為原動機來帶動三相交流發電機。原動機來帶動三相交流發電機。2水力發電：水力發電：利用水的勢能帶動水輪機，水輪機帶動三相交流發電機發電。利用水的勢能帶動水輪機，水輪機帶動三相交流發電機發電。水電站投資大、建設時間長，但不需燃料、無污染、成本低，重水電站投資大、建設時間長，但

3、不需燃料、無污染、成本低，重要的是可以和水利樞紐工程相結合。要的是可以和水利樞紐工程相結合。3核能發電：核能發電：以核反應堆代替煤鍋爐，以核燃料代替燃煤。以核反應堆代替煤鍋爐，以核燃料代替燃煤。第一節第一節發電、輸電與配電發電、輸電與配電 高壓輸電的高壓輸電的優點優點：二、輸電二、輸電第一節第一節發電、輸電與配電發電、輸電與配電1減小輸電線路橫截面，節省金屬材料和架線成本。減小輸電線路橫截面，節省金屬材料和架線成本。2減少線中電阻造成的功率損耗。減少線中電阻造成的功率損耗。輸電電壓等級：輸電電壓等級：電壓高低與輸電容量和距離有關，有電壓高低與輸電容量和距離有關，有 10 kV、35 kV、11

4、0 kV、220 kV、330 kV、500 kV。 配電：配電：發電廠生產的電能經高壓輸電，送到目的地后，根據發電廠生產的電能經高壓輸電，送到目的地后，根據工廠或用戶用電容量大小、電壓的高低，用變壓器降壓后分配。工廠或用戶用電容量大小、電壓的高低，用變壓器降壓后分配。三、配電三、配電電力負荷：電力負荷：配電的對象，也稱用戶。通常有動力用電設備、配電的對象，也稱用戶。通常有動力用電設備、工藝用電設備、電熱用電設備和照明用電設備。工藝用電設備、電熱用電設備和照明用電設備。一級負荷：一級負荷：一旦中斷供電，將造成人員傷亡或重大設備損壞一旦中斷供電，將造成人員傷亡或重大設備損壞且難于修復。通常采用雙

5、電源供電，對特別重要的一級負荷增設且難于修復。通常采用雙電源供電，對特別重要的一級負荷增設應急自備電源。應急自備電源。電力負荷分級：電力負荷分級：第一節第一節發電、輸電與配電發電、輸電與配電二級負荷：二級負荷：中斷供電后將導致大量產品報廢或生產流程紊亂中斷供電后將導致大量產品報廢或生產流程紊亂且需較長時間才能恢復的電力負荷單位。采用雙電源供電，特別且需較長時間才能恢復的電力負荷單位。采用雙電源供電，特別困難情況下才可用單回路專用架空線供電。困難情況下才可用單回路專用架空線供電。三級負荷：三級負荷：一級、二級外的一般電力負荷。采用單回路供電。一級、二級外的一般電力負荷。采用單回路供電。 第二節第

6、二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備一、電熱轉換原理一、電熱轉換原理二、電熱設備的使用二、電熱設備的使用 （一）電阻式電熱轉換（一）電阻式電熱轉換一、電熱轉換原理一、電熱轉換原理 利用電阻發熱將電能轉換成熱能而制成的電熱器具。如電飯利用電阻發熱將電能轉換成熱能而制成的電熱器具。如電飯鍋、電熨斗、電爐、空間加熱器、電灶、電烤箱。鍋、電熨斗、電爐、空間加熱器、電灶、電烤箱。利用電能加熱某些紅外輻射物質，利用其輻射出的紅外線來利用電能加熱某些紅外輻射物質，利用其輻射出的紅外線來達到加熱特制的目的。如紅外式取暖爐、紅外電烤箱。達到加熱特制的目的。如紅外式取暖爐、紅外電烤箱。tRIQ2 （二）紅外式

7、電熱轉換（二）紅外式電熱轉換第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備 （三）感應式電熱轉換（三）感應式電熱轉換將導體置于交變磁場中，感應電流在導體內部克服內阻流將導體置于交變磁場中，感應電流在導體內部克服內阻流動時產生熱量，如電磁灶、感應爐。動時產生熱量，如電磁灶、感應爐。（四）微波式電熱轉換（四）微波式電熱轉換選用微波照射被加熱物質，使其內部分子運動加速而發熱，選用微波照射被加熱物質，使其內部分子運動加速而發熱，如微波爐。如微波爐。第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備 （一）電飯鍋（一）電飯鍋1結構結構自動恒溫式電飯鍋基本結構如下圖所示。自動恒溫式電飯鍋基本結構如下圖所示

8、。二、電熱設備的使用二、電熱設備的使用磁鋼限溫器：飯被煮熟時磁鋼限溫器：飯被煮熟時自動斷電。自動斷電。第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備雙金屬恒溫器：自動保溫，雙金屬恒溫器：自動保溫，低于保溫溫度時閉合，高于低于保溫溫度時閉合，高于 65 C 時自動斷開。時自動斷開。 2工作原理工作原理（1）自動恒溫式電飯鍋電路原理圖。）自動恒溫式電飯鍋電路原理圖。第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備 （2）工作原理）工作原理T 65 C 時：時：S1、S2 都閉合，開始加熱。都閉合，開始加熱。65 C T （103 2） C：S1、S2 都斷開，停止加熱。都斷開，停止加熱。T 65

9、 C 時：時：S2 又閉合，開始加熱。又閉合，開始加熱。設電飯鍋的溫度為設電飯鍋的溫度為 TT 小于小于 （103 2） C ：S1 閉合，不能自動復位。閉合，不能自動復位。T 小于小于 65 C：S2 閉合。閉合。S1、S2 只要有一個閉合加熱器就開始加熱。只要有一個閉合加熱器就開始加熱。（3）工作過程）工作過程第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備 1交直流串勵式電吹風結構如交直流串勵式電吹風結構如下下圖所示。圖所示。（二）電吹風（二）電吹風第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備 2工作原理工作原理選擇開關同時接通電動機電路和電熱絲電路時，從進風口選擇開關同時接通電動機

10、電路和電熱絲電路時，從進風口吸入冷空氣，經電熱絲加熱，從出風口送出熱風。吸入冷空氣，經電熱絲加熱，從出風口送出熱風。選擇開關接通電動機電選擇開關接通電動機電路，斷開電熱絲電路時，吹路，斷開電熱絲電路時，吹出冷風。出冷風。第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備限溫自動控制元件用于限溫自動控制元件用于防止溫度過高。防止溫度過高。電吹風控制電路如電吹風控制電路如右右圖圖所示。所示。 （三）電焊機（三）電焊機1工作原理工作原理電焊機主要部件為電焊變壓器，它將高壓小電流變成低壓電焊機主要部件為電焊變壓器，它將高壓小電流變成低壓大電流，利用空氣間隙形成的高阻值產生高熱，燃起電弧使金大電流，利用空

11、氣間隙形成的高阻值產生高熱，燃起電弧使金屬熔化。屬熔化。2結構結構常用交流電焊機外形如常用交流電焊機外形如右右圖所示。圖所示。第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備 電焊變壓器鐵心如電焊變壓器鐵心如右上右上圖所圖所示。示。旋動旋動右上右上圖中的調節手柄，圖中的調節手柄，可改變可調鐵心與固定鐵心的相可改變可調鐵心與固定鐵心的相對位置，從而調節焊接電流的大對位置，從而調節焊接電流的大小。也可通過在接線板上調節副小。也可通過在接線板上調節副繞組匝數來實現，其裝置如繞組匝數來實現，其裝置如右下右下圖所示。圖所示。第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備 （四）高頻感應爐（四）高頻感應

12、爐高頻感應爐用于冶高頻感應爐用于冶金工業中完成金屬的冶金工業中完成金屬的冶煉，其結構如右圖所示。煉，其結構如右圖所示。工作原理：工作原理：高頻交流電流在線圈內產生高頻交變磁場，高高頻交流電流在線圈內產生高頻交變磁場，高頻感應爐內被冶煉的金屬因電磁感應則產生很強的渦流，釋放頻感應爐內被冶煉的金屬因電磁感應則產生很強的渦流，釋放出大量的熱量而使金屬熔化。出大量的熱量而使金屬熔化。第二節第二節電熱轉換與電熱設備電熱轉換與電熱設備 一、白熾燈原理及線路一、白熾燈原理及線路第三節第三節常用照明設備常用照明設備二、熒光燈原理及線路二、熒光燈原理及線路三、其他常用照明設備三、其他常用照明設備 一、白熾燈原理

13、及線路一、白熾燈原理及線路白熾燈俗稱燈泡，是利用電流通過高熔點鎢絲后，使之發白熾燈俗稱燈泡，是利用電流通過高熔點鎢絲后，使之發熱到白熾狀態而發光的電光源，其發光效率比較低。白熾燈有熱到白熾狀態而發光的電光源，其發光效率比較低。白熾燈有螺口式和插口式兩種。其組成結構如下圖所示。螺口式和插口式兩種。其組成結構如下圖所示。第三節第三節常用照明設備常用照明設備為確保安全，安裝螺口燈為確保安全，安裝螺口燈泡時必須將火線經開關接到螺泡時必須將火線經開關接到螺口燈頭底座的中心接線端上。口燈頭底座的中心接線端上。 白熾燈的電路形式還有白熾燈的電路形式還有一只單連開關控制區一盞或一只單連開關控制區一盞或多盞燈并

14、與插座連接、兩只多盞燈并與插座連接、兩只單連開關控制兩盞燈并與插單連開關控制兩盞燈并與插座連接和用兩只雙連開關在座連接和用兩只雙連開關在兩個地方控制一盞燈。兩個地方控制一盞燈。 白熾燈的白熾燈的基本線路如下圖所示。基本線路如下圖所示。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 二、熒光燈原理及線路二、熒光燈原理及線路（一）普通熒光燈（一）普通熒光燈熒光燈的結構如下圖所示。熒光燈的結構如下圖所示。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 1發光原理發光原理熒光燈管是一抽成真空后再充入少量氬氣的玻璃管，在燈熒光燈管是一抽成真空后再充入少量氬氣的玻璃管，在燈管兩端各裝有一個通電時能發射大量電子的燈絲。燈管內涂

15、有管兩端各裝有一個通電時能發射大量電子的燈絲。燈管內涂有熒光粉，管內還放有微量水銀。當燈管的兩個電極上通電后便熒光粉，管內還放有微量水銀。當燈管的兩個電極上通電后便加熱燈絲發射電子，電子在電場的作用下逐漸達到高速碰撞汞加熱燈絲發射電子，電子在電場的作用下逐漸達到高速碰撞汞原子，使其產生紫外線；紫外線照射到管壁的熒光粉上，使其原子，使其產生紫外線；紫外線照射到管壁的熒光粉上，使其激發出可見光。熒光燈的發光效率比白熾燈約高四倍，使用壽激發出可見光。熒光燈的發光效率比白熾燈約高四倍，使用壽命長。命長。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 作用：在啟動時與啟輝器配合，產生瞬時高壓；工作時限作用：在啟動

16、時與啟輝器配合，產生瞬時高壓；工作時限制燈管中的電流。制燈管中的電流。結構：單線圈式和雙線圈式，外形如下圖所示。結構：單線圈式和雙線圈式，外形如下圖所示。2鎮流器鎮流器第三節第三節常用照明設備常用照明設備 啟輝器的結構如右圖所示。啟輝器的結構如右圖所示。3啟輝器啟輝器作用：作用：使電路接通，并能使電路接通，并能自動斷開，相當于一個自動開自動斷開，相當于一個自動開關。電容的作用是避免啟輝器關。電容的作用是避免啟輝器兩觸片斷開時產生火花燒壞觸兩觸片斷開時產生火花燒壞觸片和減弱熒光燈對無線電設備片和減弱熒光燈對無線電設備的干擾。的干擾。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 線路接法如圖所示。線路接法

17、如圖所示。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 1電子鎮流直管式熒光燈電子鎮流直管式熒光燈（二）節能型熒光燈（二）節能型熒光燈2環形熒光燈環形熒光燈這種熒光燈的鎮流器是電子電路式，具有這種熒光燈的鎮流器是電子電路式，具有“鎮流鎮流”和和“高高壓脈沖壓脈沖”功能。其優點是節能、輕便、價格較低、發光效率高、功能。其優點是節能、輕便、價格較低、發光效率高、安裝簡便。缺點是壽命短。安裝簡便。缺點是壽命短。采用電子鎮流器，只是燈采用電子鎮流器，只是燈管呈環形，需配專用燈座。其管呈環形，需配專用燈座。其外形如外形如右右圖所示。圖所示。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 3U 形熒光燈形熒光燈結構和原理同

18、環形熒光燈，不同之處為燈管呈結構和原理同環形熒光燈，不同之處為燈管呈 U 形、外形形、外形小巧和可多只并排組裝，節能效果好，發光強度大，顯色性好，小巧和可多只并排組裝，節能效果好，發光強度大，顯色性好，安裝方便，其燈管如下圖所示。安裝方便，其燈管如下圖所示。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 4H 形熒光燈形熒光燈結構原理和特點同結構原理和特點同 U 形熒光燈，只是燈管呈形熒光燈，只是燈管呈 H 形，并配形，并配有專用燈座。如下圖所示。有專用燈座。如下圖所示。1橋；橋；2燈絲；燈絲；3引出線；引出線；4燈頭燈頭第三節第三節常用照明設備常用照明設備 值得注意的是，值得注意的是，H 形熒光燈內部

19、有電容器型（如圖（形熒光燈內部有電容器型（如圖（a） 所所示）和啟輝器型（如圖示）和啟輝器型（如圖（b）所示）兩種不同的接線方式，在配）所示）兩種不同的接線方式，在配用鎮流器時，電容器型用鎮流器時，電容器型 H 燈管只能配用電子鎮流器，啟輝器型燈管只能配用電子鎮流器，啟輝器型H 燈管只能配用電感式鎮流器。如果配錯，將縮短燈管壽命，燈管只能配用電感式鎮流器。如果配錯，將縮短燈管壽命，其接線如下圖所示。其接線如下圖所示。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 三、其他常用照明設備三、其他常用照明設備高壓汞燈又叫高壓水銀燈，是比較新型的電光源，由于工高壓汞燈又叫高壓水銀燈，是比較新型的電光源，由于工作

20、時燈內的氣壓可達作時燈內的氣壓可達 2 6 個大氣壓，故稱個大氣壓，故稱“高壓高壓”，其主要特，其主要特點是光效高、壽命長。在廣場、車站、碼頭、工地及道路上被點是光效高、壽命長。在廣場、車站、碼頭、工地及道路上被廣泛應用。廣泛應用。（一）高壓汞燈（一）高壓汞燈第三節第三節常用照明設備常用照明設備 高外鎮流式高壓汞燈基本高外鎮流式高壓汞燈基本結構如右圖所示。結構如右圖所示。管內充有一定量的汞和少管內充有一定量的汞和少量氬氣。量氬氣。1外鎮流式高壓汞燈外鎮流式高壓汞燈（1）結構）結構第三節第三節常用照明設備常用照明設備 外鎮流式高壓汞燈電路如下圖所示，比白熾燈多串一個鎮外鎮流式高壓汞燈電路如下圖所

21、示，比白熾燈多串一個鎮流器。流器。（2）外鎮流式高壓汞燈的安裝）外鎮流式高壓汞燈的安裝安裝時注意選用配套的瓷質燈座和鎮流器。安裝時注意選用配套的瓷質燈座和鎮流器。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 自鎮流式高壓汞燈線路簡單、安裝方便、效率高、光色好，自鎮流式高壓汞燈線路簡單、安裝方便、效率高、光色好，但壽命短，不耐震。但壽命短，不耐震。2自鎮流式高壓汞燈自鎮流式高壓汞燈與外鎮流式高壓汞燈相比與外鎮流式高壓汞燈相比無需外加鎮流器，在石英放電無需外加鎮流器，在石英放電管外圈串聯了一段供鎮流用的管外圈串聯了一段供鎮流用的鎢絲代替鎮流器，它不僅幫助鎢絲代替鎮流器，它不僅幫助燈泡點燃，同時還起降壓限流

22、燈泡點燃，同時還起降壓限流和改善光色的作用。結構如和改善光色的作用。結構如右右圖所示。圖所示。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 4高壓汞燈使用注意事項高壓汞燈使用注意事項（1）安裝前分清是自鎮流式還是外鎮流式。）安裝前分清是自鎮流式還是外鎮流式。3高壓汞燈的選用高壓汞燈的選用高壓汞燈是強光源，規格不同，發光強度不一樣。在設計高壓汞燈是強光源，規格不同，發光強度不一樣。在設計安裝時應根據照明場所的大小和所需照度選擇高壓汞燈的功率。安裝時應根據照明場所的大小和所需照度選擇高壓汞燈的功率。第三節第三節常用照明設備常用照明設備（2）燈泡應垂直安裝。）燈泡應垂直安裝。（3）功率偏大時應裝散熱設備。）

23、功率偏大時應裝散熱設備。（4）玻璃殼破碎后應盡快更換。）玻璃殼破碎后應盡快更換。（5）電壓波動大的電路不適合使用。）電壓波動大的電路不適合使用。 熱體發光光源，發光強度大，光色好，辨色率高。熱體發光光源，發光強度大，光色好，辨色率高。（二）碘鎢燈（二）碘鎢燈1基本結構基本結構基本結構如基本結構如下下圖所示。圖所示。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 2碘鎢燈的安裝碘鎢燈的安裝碘鎢燈的電路與白熾燈相碘鎢燈的電路與白熾燈相同，電路如同，電路如右上右上圖所示。圖所示。碘鎢燈在工作時溫度很高，碘鎢燈在工作時溫度很高，在安裝時要考慮散熱，使用專在安裝時要考慮散熱，使用專用的燈架，其安裝圖如用的燈架，其

24、安裝圖如右下右下圖圖所示。所示。應該注意燈管的安裝必須保持水平狀態，要求傾角不得大應該注意燈管的安裝必須保持水平狀態，要求傾角不得大于于 4 ，燈架固定安裝時，離地高度不應小于，燈架固定安裝時，離地高度不應小于 6 m。第三節第三節常用照明設備常用照明設備 3碘鎢燈使用注意事項碘鎢燈使用注意事項（1）電源電壓的波動一般不應超過）電源電壓的波動一般不應超過 2.5 %。第三節第三節常用照明設備常用照明設備（2）使用中禁止采用人工冷卻措施。）使用中禁止采用人工冷卻措施。（3）不應作移動光源使用。）不應作移動光源使用。（4）電源線必須用耐高溫的絕緣線，電源與燈管引出腳的）電源線必須用耐高溫的絕緣線，

25、電源與燈管引出腳的連接一般用良好瓷接頭。連接一般用良好瓷接頭。 一、光導纖維的基本結構及分類一、光導纖維的基本結構及分類第四節第四節光纖傳輸光纖傳輸二、光纖傳輸簡單原理二、光纖傳輸簡單原理三、光纖傳輸的應用三、光纖傳輸的應用 1光導纖維是一種傳輸光光導纖維是一種傳輸光束的細而柔韌的媒質，其結構束的細而柔韌的媒質，其結構如右上圖所示。如右上圖所示。第四節第四節光纖傳輸光纖傳輸一、光導纖維的基本結構及分類一、光導纖維的基本結構及分類纖芯高度透明且折射率比纖芯高度透明且折射率比包層折射率高，光在纖芯內以包層折射率高，光在纖芯內以全反射方式沿光纖傳輸。全反射方式沿光纖傳輸。在工程上實際安裝和敷設在工程

26、上實際安裝和敷設時常使用由若干根光纖組成的時常使用由若干根光纖組成的光纜，其結構如右下圖所示。光纜，其結構如右下圖所示。 按材料不同：按材料不同：石英系列光纖、玻璃纖維光纖、塑料包層光石英系列光纖、玻璃纖維光纖、塑料包層光纖、全塑光纖。纖、全塑光纖。2分類分類第四節第四節光纖傳輸光纖傳輸按纖芯折射率的分布規律：按纖芯折射率的分布規律：階躍折射率型、漸變折射率型。階躍折射率型、漸變折射率型。按光纖傳輸的電磁波模式：按光纖傳輸的電磁波模式：單模光纖、多模光纖。單模光纖、多模光纖。 （一）多模階躍折射率型光纖中光的傳輸（一）多模階躍折射率型光纖中光的傳輸二、光纖傳輸簡單原理二、光纖傳輸簡單原理在多模

27、階躍折射率型光纖的纖芯中，光按直線在多模階躍折射率型光纖的纖芯中，光按直線以全反射方以全反射方式式傳輸，如圖所示。傳輸，如圖所示。這種傳輸方式中，入射角不同的光線的傳輸路徑不同，到這種傳輸方式中，入射角不同的光線的傳輸路徑不同，到達終端的時間也不同，其傳輸帶寬一般小于達終端的時間也不同，其傳輸帶寬一般小于 200 MHz km。第四節第四節光纖傳輸光纖傳輸 （二）多模漸變折射率型光纖中光的傳輸（二）多模漸變折射率型光纖中光的傳輸在多模漸變折射率型光纖中的折射率是連續變化的，適當在多模漸變折射率型光纖中的折射率是連續變化的，適當地選擇折射率的分布形式可以使不同入射角的光線有大致相等地選擇折射率的

28、分布形式可以使不同入射角的光線有大致相等的光程，其傳輸帶寬可達的光程，其傳輸帶寬可達 3 GHz km，如，如下下圖所示。圖所示。 第四節第四節光纖傳輸光纖傳輸 （三）單模階躍折射率型光纖中光的傳輸（三）單模階躍折射率型光纖中光的傳輸單模階躍折射率型光纖的傳輸頻帶單模階躍折射率型光纖的傳輸頻帶很很大，在大，在 3 GHz km 以以上，成本最小，其傳輸如上，成本最小，其傳輸如下下圖所示。圖所示。第四節第四節光纖傳輸光纖傳輸 三、光纖傳輸的應用三、光纖傳輸的應用光纖廣泛用于廣域網、通信設備、信號測量、光電技術、光纖廣泛用于廣域網、通信設備、信號測量、光電技術、儀器儀表等領域，成為電信網中重要的傳

29、輸手段。儀器儀表等領域，成為電信網中重要的傳輸手段。第四節第四節光纖傳輸光纖傳輸 一、電動式揚聲器的結構一、電動式揚聲器的結構第五節第五節電聲轉換器件電聲轉換器件二、電動式揚聲器的電聲轉換原理二、電動式揚聲器的電聲轉換原理 一、電動式揚聲器的結構一、電動式揚聲器的結構電聲轉換器件：將電信號轉換成聲音信號的器件。電聲轉換器件：將電信號轉換成聲音信號的器件。電動式揚聲器又稱電動式揚聲器又稱“動圈式揚聲器動圈式揚聲器”，主要由磁路系統、，主要由磁路系統、振動系統和支撐輔助系統組成，其結構如下圖所示。振動系統和支撐輔助系統組成，其結構如下圖所示。第五節第五節電聲轉換器件電聲轉換器件 1磁路系統磁路系統

30、由環形永久磁鐵、上導磁板、下導磁板、導磁柱等組成。由環形永久磁鐵、上導磁板、下導磁板、導磁柱等組成。2振動系統振動系統由音圈、錐形紙盆、定心支片組成。音圈正好處于磁隙中由音圈、錐形紙盆、定心支片組成。音圈正好處于磁隙中間，前端與紙盆及定心支片連接，并由定心支片確定其位置。間，前端與紙盆及定心支片連接，并由定心支片確定其位置。錐形紙盆的折環邊緣粘賓在盆架上并用壓邊壓緊。錐形紙盆的折環邊緣粘賓在盆架上并用壓邊壓緊。3支撐輔助系統支撐輔助系統由盆架、折環、接線板、壓邊、防塵罩、焊片、引出線等由盆架、折環、接線板、壓邊、防塵罩、焊片、引出線等組成。當音圈通電而振動時，彈性的支撐系統隨之振動；斷電組成。

31、當音圈通電而振動時，彈性的支撐系統隨之振動；斷電時，支撐系統恢復到靜態位置。時，支撐系統恢復到靜態位置。第五節第五節電聲轉換器件電聲轉換器件 4紙盆紙盆第五節第五節電聲轉換器件電聲轉換器件揚聲器的揚聲器的放聲性能與紙盆的面積、重量、剛性、形狀密切放聲性能與紙盆的面積、重量、剛性、形狀密切相關。電動相關。電動式式揚聲器的標稱尺寸是指盆架前視橫截面積的最大揚聲器的標稱尺寸是指盆架前視橫截面積的最大直徑，而有效直徑是指紙盆運動部分前視截面積的直徑。如直徑，而有效直徑是指紙盆運動部分前視截面積的直徑。如 100 mm、165 mm、200 mm、250 mm、300 mm，用英寸表示，用英寸表示則為則

32、為 4 英寸、英寸、英寸、英寸、8 英寸、英寸、10 英寸、英寸、12 英寸等。英寸等。216 二、電動式揚聲器的電聲轉換原理二、電動式揚聲器的電聲轉換原理音圈在磁場中的受力情況音圈在磁場中的受力情況如如右右圖所示。圖所示。圖中間是圓柱形的圖中間是圓柱形的 N 極，環形氣隙內是音圈，極，環形氣隙內是音圈， 表示電流表示電流流入，流入， 表示電流流出，表示電流流出，F 表示表示此時的受力方向向上，若改變此時的受力方向向上，若改變電流方向，受力方向也將隨之改變，這樣隨著電流大小和方向電流方向，受力方向也將隨之改變，這樣隨著電流大小和方向的變化，音圈就會在空氣隙中來回振動，振動頻率為電流的變的變化，

33、音圈就會在空氣隙中來回振動，振動頻率為電流的變化頻率。化頻率。若將音圈固定在一個紙盆上并輸入音頻電流，則紙盆若將音圈固定在一個紙盆上并輸入音頻電流，則紙盆在音圈的帶動下產生振動并向周圍空間輻射聲波，從而實現了在音圈的帶動下產生振動并向周圍空間輻射聲波，從而實現了電能和聲能之間的轉換。電能和聲能之間的轉換。第五節第五節電聲轉換器件電聲轉換器件 一、電化學轉換與化學電池及其應用一、電化學轉換與化學電池及其應用第六節第六節電化學轉換與光化學轉換電化學轉換與光化學轉換二、光電效應與光電池二、光電效應與光電池三、光化學轉換與光電池三、光化學轉換與光電池 一、電化學轉換與化學電池及其應用一、電化學轉換與化

34、學電池及其應用1結構結構電化學效應：電化學效應：電能和化學能可以相互轉換。電能和化學能可以相互轉換。第六節第六節電化學轉換與光化學轉換電化學轉換與光化學轉換電解：電解：電解液在外電動勢的作用下產生電流，將電能轉化電解液在外電動勢的作用下產生電流，將電能轉化為化學能；當外電源去掉接上負載后，電解液雙與電極產生化為化學能；當外電源去掉接上負載后，電解液雙與電極產生化學反應對外負載供電，將化學能轉化成電能。學反應對外負載供電，將化學能轉化成電能。 下面以鉛酸蓄電池為例簡單介紹化學電池的基本原理。下面以鉛酸蓄電池為例簡單介紹化學電池的基本原理。單體鉛酸蓄電池結構如單體鉛酸蓄電池結構如下下圖所示。圖所示

35、。正極板上有活性物質二正極板上有活性物質二氧化鉛，負極板上有活性物氧化鉛，負極板上有活性物質海綿狀金屬鉛，正負極板質海綿狀金屬鉛，正負極板都浸在一定濃度的硫酸溶液都浸在一定濃度的硫酸溶液中。中。第六節第六節電化學轉換與光化學轉換電化學轉換與光化學轉換 2原理原理當電池接上外負載后，在正、負極板上發生化學反應，將當電池接上外負載后，在正、負極板上發生化學反應，將化學能轉化為電能，放電完后在正、負極板上形成硫酸鉛。電化學能轉化為電能，放電完后在正、負極板上形成硫酸鉛。電池外接電源時，正極板上還原出二氧化鉛，負極板上還原出鉛，池外接電源時，正極板上還原出二氧化鉛，負極板上還原出鉛，將電能又轉化成化學

36、能儲存起來。將電能又轉化成化學能儲存起來。3化學電池的種類和用途化學電池的種類和用途一次電池：一次電池：放電后不能再充電使用的電池，主要用于日常放電后不能再充電使用的電池，主要用于日常生活中低功率和中等功率放電。生活中低功率和中等功率放電。第六節第六節電化學轉換與光化學轉換電化學轉換與光化學轉換儲備電池儲備電池：是指在使用前臨時注入電解液或用其他方法使：是指在使用前臨時注入電解液或用其他方法使電池激活的電池。可作為心臟起搏器電源、導彈電源等。電池激活的電池。可作為心臟起搏器電源、導彈電源等。燃料電池：燃料電池：將活性物質連續注入電池，并連續放電的電池。將活性物質連續注入電池，并連續放電的電池。

37、適合于長時間連續工作的場合。適合于長時間連續工作的場合。二次電池：二次電池：充放電可反復多次循環使用的電池，主要用于充放電可反復多次循環使用的電池，主要用于較大功率放電的場合，如汽車、人造衛星等。較大功率放電的場合，如汽車、人造衛星等。 二、光電效應與光電池二、光電效應與光電池光電效應：物質在強光或其他射線的照射下逸出光電子形光電效應：物質在強光或其他射線的照射下逸出光電子形成光電流或電阻值發生顯著變化的現象。成光電流或電阻值發生顯著變化的現象。利用光電效應可制成光電池，下面介紹硅光電池的原理及利用光電效應可制成光電池，下面介紹硅光電池的原理及應用。應用。1硅光電池的結構如圖所示。硅光電池的結

38、構如圖所示。PN 結在一定強度和頻率的結在一定強度和頻率的光線照射下將產生電動勢，光線照射下將產生電動勢，P 區區形成高電位為電池正電極，形成高電位為電池正電極，N 區區形成低電位為電池負電極。形成低電位為電池負電極。第六節第六節電化學轉換與光化學轉換電化學轉換與光化學轉換 三、光化學轉換與光電池三、光化學轉換與光電池2光電池可作為光纖通信系統光接收機中的光電檢測器，光電池可作為光纖通信系統光接收機中的光電檢測器，也可利用光電轉換實現對系統及執行機構的光電控制，還可將也可利用光電轉換實現對系統及執行機構的光電控制，還可將太陽的光能轉換成電能。太陽的光能轉換成電能。光化學轉換：光化學轉換：光能轉

39、換成化學能，如半導體在光照射下吸光能轉換成化學能，如半導體在光照射下吸收能量而使氧化能力增強。收能量而使氧化能力增強。第六節第六節電化學轉換與光化學轉換電化學轉換與光化學轉換光電池：光電池：光能轉換成化學能，化學能轉換成電能，利用這光能轉換成化學能，化學能轉換成電能，利用這種轉換原理制成的電池。只要把適當半導體電極插入相應的電種轉換原理制成的電池。只要把適當半導體電極插入相應的電解溶液中即可制成。解溶液中即可制成。 一、安全用電常識一、安全用電常識第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電二、節約用電二、節約用電 一、安全用電常識一、安全用電常識（一）電流對人體的危害（一）電流對人體的危

40、害人體因接觸或接近帶電體，所引起的局部受傷或死亡的現人體因接觸或接近帶電體，所引起的局部受傷或死亡的現象稱觸電。根據傷害程度的不同，觸電可分為電傷和電擊兩種。象稱觸電。根據傷害程度的不同，觸電可分為電傷和電擊兩種。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電電傷是指人體外部受傷，如電弧灼傷、與帶電體接觸后的電傷是指人體外部受傷，如電弧灼傷、與帶電體接觸后的皮膚紅腫以及在大電流下熔化而飛濺出的金屬（包括熔絲）末皮膚紅腫以及在大電流下熔化而飛濺出的金屬（包括熔絲）末對皮膚的燒傷等。電擊是指電流通過人體而使內部器官受傷的對皮膚的燒傷等。電擊是指電流通過人體而使內部器官受傷的現象，人體常因電擊而死

41、亡，它是最危險的觸電事故。現象，人體常因電擊而死亡，它是最危險的觸電事故。 觸電對人的傷害程度，與流過人體的電流的觸電對人的傷害程度，與流過人體的電流的頻率頻率、大小大小、途徑途徑，時間時間及及觸電者本人的情況觸電者本人的情況有關。研究證明，頻率為有關。研究證明，頻率為 40 60 Hz 的電流最危險。通過人體超過的電流最危險。通過人體超過 50 mA 的工頻電流，且通的工頻電流，且通電時間超過電時間超過 1 s 時，就會使人有生命危險；而且當電流通過心臟時，就會使人有生命危險；而且當電流通過心臟和大腦時，人最容易死亡，人體通電時間越長危險性越大。和大腦時，人最容易死亡，人體通電時間越長危險性

42、越大。在人體所處于的一般環境下，當接觸在人體所處于的一般環境下，當接觸 36 V 以下電壓時，通以下電壓時，通過人體的電流一般不超過過人體的電流一般不超過 50 mA，故把，故把 36 V 稱為安全電壓。但稱為安全電壓。但若在潮濕場所或在金屬構架上工作，安全電壓等級還要降低，若在潮濕場所或在金屬構架上工作，安全電壓等級還要降低，通常為通常為 24 V 或或 12 V，可見安全電壓是和人體所處于的環境有關。，可見安全電壓是和人體所處于的環境有關。觸電傷人的主要因素是電流，但電流的大小又取決于作用觸電傷人的主要因素是電流，但電流的大小又取決于作用到人體上的電壓和人體的電阻。通常人體電阻為幾百至幾萬

43、歐到人體上的電壓和人體的電阻。通常人體電阻為幾百至幾萬歐不等（與皮膚干燥程度，接觸面積等因素有關）。不等（與皮膚干燥程度，接觸面積等因素有關）。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電 （二）人體觸電的形式（二）人體觸電的形式1單相觸電單相觸電人體的一部分接觸帶人體的一部分接觸帶電體時，另一部分與大地電體時，另一部分與大地或中性線相接，電流從帶或中性線相接，電流從帶電體流經人體到大地形成電體流經人體到大地形成回路，這種觸電稱為單相回路，這種觸電稱為單相觸電。如觸電。如右右圖所示。圖所示。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電 在中性點不接地系統中，由于導線對地有電容存在，線路

44、在中性點不接地系統中，由于導線對地有電容存在，線路電容電流可以經人體構成通路，造成觸電，如電容電流可以經人體構成通路，造成觸電，如下下圖所示。圖所示。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電 2兩相觸電兩相觸電第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電如果人體的不同部位同如果人體的不同部位同時接觸兩相電源帶電體，所時接觸兩相電源帶電體，所引起的觸電稱兩相觸電。這引起的觸電稱兩相觸電。這時人體所承受的電壓是時人體所承受的電壓是 380 V，將比單相觸電時的，將比單相觸電時的 220 V 電壓要高，危害更大。電壓要高，危害更大。兩相觸電如兩相觸電如右右圖所示。圖所示。 （三）接地和接

45、零（三）接地和接零在正常情況下，電氣設備的外殼是不帶電的，倘若絕緣損在正常情況下，電氣設備的外殼是不帶電的，倘若絕緣損壞或帶電的導體碰殼，則出現外殼帶電的故障，這種故障稱為壞或帶電的導體碰殼，則出現外殼帶電的故障，這種故障稱為漏電。設備漏電時，若有人觸及該設備的金屬外殼，就可能發漏電。設備漏電時，若有人觸及該設備的金屬外殼，就可能發生觸電事故。為了防止觸電，電氣設備的金屬外殼必須采取一生觸電事故。為了防止觸電，電氣設備的金屬外殼必須采取一定的防范措施，其方法是將供電系統及電氣設備接地極直接埋定的防范措施，其方法是將供電系統及電氣設備接地極直接埋在大地中，接地電阻應小于在大地中，接地電阻應小于

46、4 。常見的保護措施有工作接地、。常見的保護措施有工作接地、保護接地和保護接零，如保護接地和保護接零，如下下圖所示。圖所示。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電 第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電1工作接地工作接地如下右圖所示，如下右圖所示，將電力系統中的電力變壓器三相繞組的中將電力系統中的電力變壓器三相繞組的中性點接地，以降低觸電電壓，由線電壓降為線電壓。在該系統性點接地，以降低觸電電壓，由線電壓降為線電壓。在該系統中，各相對地中，各相對地的的電壓都接近相電壓，降低了電氣設備和輸電線電壓都接近相電壓，降低了電氣設備和輸電線對地絕緣水平，從而降低了設備成本。對地絕緣水

47、平，從而降低了設備成本。 2保護接地保護接地保護接地是在電源中性點不接地的低壓供電系統中，將電保護接地是在電源中性點不接地的低壓供電系統中，將電氣設備的金屬外殼通過接地線與接地體氣設備的金屬外殼通過接地線與接地體（埋入地下的金屬導體埋入地下的金屬導體）可靠地聯接。如果電氣設備采用保護接地，設備外殼已通過導可靠地聯接。如果電氣設備采用保護接地，設備外殼已通過導線與大地有良好的接觸。線與大地有良好的接觸。當人體觸及漏電的外殼時，當人體觸及漏電的外殼時，人體相當于接地電阻的一條并人體相當于接地電阻的一條并聯支路。由于人體的電阻遠遠聯支路。由于人體的電阻遠遠大于接地電阻，所以通過人體大于接地電阻，所以

48、通過人體的電流很小，避免了觸電事故，的電流很小，避免了觸電事故，如如右右圖所示。圖所示。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電 3保護接零保護接零保護接零簡稱接零，是指電源中性點接地的供電系統中，保護接零簡稱接零，是指電源中性點接地的供電系統中，將電氣設備的金屬外殼與電源中性線將電氣設備的金屬外殼與電源中性線（零線零線）可靠連接，如可靠連接，如下下圖所示。圖所示。如果電氣設備漏電致使其如果電氣設備漏電致使其金屬外殼帶電時，設備外殼將金屬外殼帶電時，設備外殼將與中性線之間形成良好的電流與中性線之間形成良好的電流通路。這時，若有人接觸設備通路。這時，若有人接觸設備金屬外殼，由于人體電阻遠

49、大金屬外殼，由于人體電阻遠大于設備外殼與零線之間的接觸于設備外殼與零線之間的接觸電阻通過人體電流必然很小，電阻通過人體電流必然很小，也排除了觸電危險。也排除了觸電危險。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電 單相用電器使用三腳插頭和三孔插座時，電器的外殼應用單相用電器使用三腳插頭和三孔插座時，電器的外殼應用導線與插頭上最粗插腳相連，絕對不允許把電器外殼直接與用導線與插頭上最粗插腳相連，絕對不允許把電器外殼直接與用電器的中性線相連，否則可能引起觸電事故，電器的中性線相連，否則可能引起觸電事故，下下圖所示為單相圖所示為單相用電器外殼接中性的正確接法與錯誤接法的對比。用電器外殼接中性的正確

50、接法與錯誤接法的對比。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電 （四）安全用電常識（四）安全用電常識（1）不能私拉亂接電線、私用電爐。）不能私拉亂接電線、私用電爐。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電（2）更換熔絲時，應先切斷電源。）更換熔絲時，應先切斷電源。（3）各種電氣設備的金屬外殼，必須加接良好的保護接地。）各種電氣設備的金屬外殼，必須加接良好的保護接地。（4）不允許私自裝拆電線和電氣設備，以免觸電贊成短路）不允許私自裝拆電線和電氣設備，以免觸電贊成短路事故。事故。（5）電線上不能曬衣服，不能讓金屬絲靠近或與電線交叉。）電線上不能曬衣服，不能讓金屬絲靠近或與電線交叉。（6）拆開的或斷裂的裸露帶電接頭，必須及時用絕緣物包）拆開的或斷裂的裸露帶電接頭，必須及時用絕緣物包好并置放到人身不易碰到的地方。好并置放到人身不易碰到的地方。（7）不能在架空線路和戶外變電所附近放風箏、釣魚，不）不能在架空線路和戶外變電所附近放風箏、釣魚，不能隨意攀登電桿和變壓器桿塔。能隨意攀登電桿和變壓器桿塔。 （8）當有數人進行電工作業時，應于接通電源前通知他人。）當有數人進行電工作業時，應于接通電源前通知他人。第七節第七節安全用電與節約用電安全用電與節約用電（9）不得把）不得把 36 V 以上的照明燈作為機床上或其他需安全照以上的照明燈作為機床上或其他需安全