電路基礎(chǔ)及電工測量《新能源汽車電力電子技術(shù)》課堂導(dǎo)入01學習目標02知識儲備03實驗任務(wù)04課堂測評05課后作業(yè)0601課堂導(dǎo)入leading-inofaclassroom學習目標知識儲備實驗任務(wù)課堂測評課堂導(dǎo)入課后作業(yè)電路的變化多種多樣，但都是由電源、電阻、電感等基本電子元件組成，電路中的參數(shù)也需要使用電壓表、萬用表等設(shè)備進行測量。電路基礎(chǔ)及電工測量課堂導(dǎo)入02學習目標learningobjectives學習目標知識儲備技能訓練課堂測評課堂導(dǎo)入課后作業(yè)學習目標01熟悉常用電子元件特性、電路的定律02熟悉二極管及晶體管的結(jié)構(gòu)和基本原理03熟悉交流電的特性04熟悉變壓器的組成、特性電路基礎(chǔ)及電工測量學習目標05熟悉二極管及晶體管的結(jié)構(gòu)、基本原理學習目標06熟悉單片機的特性07能搭建由電源、電阻、開關(guān)等組成的簡單電路08能使用電流表測量電流09能使用電壓表測量電壓電路基礎(chǔ)及電工測量學習目標10能使用萬用表測量電流、電壓、電阻學習目標11能搭建由交流電源、電阻、開關(guān)、電容、電感等組成的電路12能用萬用表檢測二極管13能用萬用表檢測晶體管14搭建晶體管放大電路并測量放大系數(shù)電路基礎(chǔ)及電工測量學習目標15能使用示波器觀察電流或電壓的波形03知識儲備accumulationofknowledge學習目標知識儲備實驗任務(wù)課堂測評課堂導(dǎo)入課后作業(yè)電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性能向電路提供能量或信號的設(shè)備成為電源。電源有兩種類型分別為電壓源和電流源。電壓源的電壓不隨其外電路變化而變化，電流源的電流也不隨其外電路變化而變化。01電源電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性常見的實際電源如發(fā)電機、蓄電池等的工作原理接近于電壓源；像光電池一類器件，工作時的特性比較接近電流源。電壓源-發(fā)電機電壓源-蓄電池電流源-蓄電池01電源電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性01電壓源01電源電壓源接入電路后，電壓源的兩端的電壓總是保持規(guī)定的值，而與流經(jīng)其中的電流無關(guān)的電源稱為理想電壓源。理想電壓源有兩個基本特點：一是無論外電路如何變化，它的端電壓總保持恒定值，與外電路無關(guān)，也與流過電壓源本身的電流無關(guān)；二是流過電壓源的電流不能由電壓源本身確定，而是取決于外電路。電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電壓源在電路中的標示方法如圖1所示。圖2為電壓源的伏安特性曲線，可得出電壓源的端電壓與流過電壓源的電流無關(guān)，電流可能為任意值。圖1電壓源的電路符號圖2電壓源的伏安特性曲線01電源01電壓源電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性01電源02電流源電流源接入電路后，電流源的兩端的電流總是保持恒定的值IS或是某一固定的時間函數(shù)IS（t），而與其兩端的電壓的電源稱為理想電流源。理想電流源有兩個基本特點：一是電流源的電流是一個確定的時間函數(shù)或常數(shù)，與所接外電路無關(guān)，與電流源兩端電壓無關(guān)；二是電流源兩端電壓可以是任意的，其數(shù)值不能由電流源本身確定，而是由外電路決定。電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電流源在電路中的標示方法如圖1所示。圖2為電流源的伏安特性曲線，可得出電流源的端電壓與電流無關(guān)，電壓可能為任意值。圖1電流源的電路符號圖2電流源的伏安特性曲線02電流源01電源電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性物體對電流通過時的阻礙作用稱為“電阻”。利用這種阻礙作用做成的元件稱為“電阻器”，簡稱電阻，用R表示。電阻既允許直流電流通過，也允許交流電流通過，主要用于控制和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，或用作消耗電能的負載。02電阻01電阻概念電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性按照阻值是否可變可以將電阻分為：固定電阻、可變電阻（電位器）固定電阻可變電阻02電阻02電阻分類電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性按照電阻的組成材料可分為：碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻等碳膜電阻金屬膜電阻線繞電阻02電阻分類02電阻電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性02電阻分類按照功率大小可將電阻分為：1/16W、1/8W、1/4W.1/2W、1W、2W等;按照電阻值的精確度可將電阻分為：土5%、土10%、土20%等的普通電阻，還有精確度為士0.1%、土0.2%、士0.5%、土1%、土2%等的精密電阻。02電阻電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電阻ρ為物體的電阻率，不同物體的電阻率是不同的；L為導(dǎo)體的長度；S為導(dǎo)體的橫截面積。另外，R還與溫度有關(guān)，對于金屬材料，電阻隨著溫度的升高而增大，而對于石墨和炭，電阻卻隨著溫度的升高而減小。

03電阻率02電阻電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電阻元件的特性用其電流與電壓的代數(shù)關(guān)系表示，稱為電壓電流關(guān)系（CVR），也稱伏安特性，可以用電流為橫坐標，電壓為縱坐標的直角坐標系中的曲線來表示，稱為電阻元件的伏安特性曲線。

02電阻04伏安特性曲線電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電阻元件，若其伏安特性不隨時間變動，則稱為定常電阻，否則稱為時變電阻。若定常電阻元件的伏安特性曲線是通過坐標原點的直線，則這種電阻元件稱為線性電阻元件；若其伏安特性是通過坐標原點的曲線，則這種電阻元件稱為非線性電阻元件。

電路符號伏安特性曲線線性電阻元件的電路符號及伏安特性曲線02電阻04伏安特性曲線電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性伏安特性曲線是一條過原點的曲線，這樣的電阻元件就是非線性電阻元件。

二極管的伏安特性曲線02電阻04伏安特性曲線電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電感元件(簡稱電感)是指電感器(電感線圈)和各種變壓器，是一種儲能元件。

電感03電感01電感概念電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電感的原始模型為導(dǎo)線繞成的圓柱線圈，當線圈中通以電流i時，線圈中就會產(chǎn)生磁通量φ，并儲存能量。電感用L表示，它在數(shù)值上等于單位電流產(chǎn)生的磁鏈。對于N匝線圈，與整個線圈相交鏈的總磁通稱為線圈的磁鏈，用Ψ表示，則

03電感01電感概念電感電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電感的單位是亨利，簡稱亨（H），常用的電感單位還有毫亨（mH）、微亨（μH），它們之間的換算關(guān)系為1mH=10-3H，1μH=10-6H

03電感01電感概念電感電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性

電路符號

特性曲線線性電感元件的電路符號及其特性曲線03電感02線性電感元件的電路符號與Ψ-i特性曲線電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電容是一種能儲存電荷或者儲存電場能量的部件。電容都是由間隔以不同介質(zhì)（如云母、絕緣紙、電解質(zhì)等）的兩塊金屬極板組成。電容C的SI單位為法拉，簡稱法(F)，實際電容往往比1F小得多，因此常用微法(μF)、皮法(pF)等單位。1F=106μF=1012pF

薄膜電容04電容電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性電容兩極板間的電壓用u表示和極板上存儲的電荷用q表示，如圖2所示以q和u為坐標軸，畫出了電容元件的庫伏特性。若該曲線是一條通過坐標原點的直線，則此電容稱為線性電容，直線的斜率就是電容的電容量C，即

圖1線性電容的電路符號圖2線性電容庫伏特性曲線04電容電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性

按照用途分類，可分為撥動開關(guān)、波段開關(guān)、錄放開關(guān)、電源開關(guān)、預(yù)選開關(guān)、限位開關(guān)、控制開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。撥動開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)05開關(guān)01開關(guān)分類電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性

按照結(jié)構(gòu)分類，可分為微動開關(guān)、船形開關(guān)、鈕子開關(guān)、撥動開關(guān)、按鈕開關(guān)、按鍵開關(guān)等。微動開關(guān)按鈕開關(guān)船形開關(guān)05開關(guān)01開關(guān)分類電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性

按照開關(guān)數(shù)分類，可分為單控開關(guān)、雙控開關(guān)、多控開關(guān)、調(diào)光開關(guān)、調(diào)速開關(guān)等。單控開關(guān)調(diào)光開關(guān)多控開關(guān)05開關(guān)01開關(guān)分類電路基礎(chǔ)及電工測量常用電子元件認知及其特性

在新能源汽車電路中，各用電設(shè)備或獨立的電系中都設(shè)有單獨的控制開關(guān)。如燈光開關(guān)、變光開關(guān)刮水器開關(guān)、洗滌器開關(guān)、轉(zhuǎn)向開關(guān)、緊急報警開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、倒車開關(guān)制動開關(guān)、喇叭開關(guān)等。05開關(guān)02新能源汽車上的開關(guān)電路基礎(chǔ)及電工測量電路的基本定律

01歐姆定律歐姆定律是指流過導(dǎo)體中的電流與加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與這段導(dǎo)體的電阻成反比。表達式為：U=IR式中，U為導(dǎo)體兩端的電壓，單位為伏（V）；I為流過導(dǎo)體的電流，單位為安（A）；R即為該段導(dǎo)體的電阻值，單位為歐姆（Ω）。在電壓U一定的情況下，電阻R越大，則電路中的電流I越小。電路基礎(chǔ)及電工測量電路的基本定律

電路實例支路：如右圖中每個元件都有兩個端鈕和外部相連接，這種有兩個端鈕和外部相連接的元件稱為二端元件，一個二端元件或若干個二端元件的串聯(lián)組合稱為一條支路。同一支路上的各元件通過相同的電流，支路數(shù)用b表示。電路中流過支路的電流叫支路電流，支路兩端的電壓叫支路電壓。基爾霍夫電流定。對于右圖所示電路，b=3，它們分別是AF、BH和CD。02基爾霍夫定律01支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔的概念電路基礎(chǔ)及電工測量電路的基本定律

電路實例節(jié)點：3條或3條以上支路的連接點，稱為節(jié)點。節(jié)點數(shù)用n表示，右圖電路中有B和H兩個節(jié)點，n=2。回路：電路中的任何一條閉合路徑都稱為回路。右圖電路中有3個回路：ABHFA、BCDHB和ABCDHFA。02基爾霍夫定律01支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔的概念電路基礎(chǔ)及電工測量電路的基本定律

網(wǎng)孔：回路內(nèi)部不含支路的回路稱為網(wǎng)孔，網(wǎng)孔數(shù)用m表示。圖1-2-10電路中m=2，它們分別是ABHFA和BCDHB。可以證明，對任一個電路而言，其支路數(shù)b、節(jié)點數(shù)n、網(wǎng)孔數(shù)m之間均滿足關(guān)系式：m=b-(n-1)02基爾霍夫定律電路實例01支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔的概念電路基礎(chǔ)及電工測量電路的基本定律

02基爾霍夫定律02基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律：在任意時刻，流出（或流入）任一節(jié)點的所有支路電流的代數(shù)和為零，或在任一時刻流入節(jié)點的電流之和一定等于流出該節(jié)點的電流之和，其數(shù)學表達式為或電路基礎(chǔ)及電工測量電路的基本定律

下圖表示一個晶體管，其中IE、IB、IC分別為發(fā)射極電流、基極電流以及集電極電流。由以上結(jié)論可知

基爾霍夫電流定律推廣用于晶體管

02基爾霍夫定律02基爾霍夫電流定律電路基礎(chǔ)及電工測量電路的基本定律

02基爾霍夫定律03基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律可以表述為：在任意時刻，對任意閉合回路，各支路電壓的代數(shù)和等于零；或在任意時刻，對任一閉合回路，各段電阻上電壓降的代數(shù)和等于各電源電壓的代數(shù)和，其數(shù)學表達式為或電路基礎(chǔ)及電工測量電路的基本定律

如下圖所示，元件A、B、C并未構(gòu)成回路，但可假想電路中存在一個回路，即a-b-c-d-a，沿著這個方向列KVL方程可得ad間的電壓為電路中的假想回路02基爾霍夫定律03基爾霍夫電壓定律電路基礎(chǔ)及電工測量電路的串并聯(lián)將兩個或更多個元件一個接一個首尾相連在一起叫做元件的串聯(lián)，對應(yīng)的電路為串聯(lián)電路。知串聯(lián)的元件有相同的電流。

串聯(lián)電路01串聯(lián)電路01串聯(lián)電路概念R1R2電路基礎(chǔ)及電工測量電路的串并聯(lián)

①串聯(lián)電路中流過每個元件的電流都相等：②元件串聯(lián)后的等效電阻(即總電阻)等于各分電阻的總和：③總電阻兩端的總電壓等于各個電阻兩端電壓之和：④一個電阻上的電壓與總電壓之比等于各電阻與總電阻之比：串聯(lián)電路R1R201串聯(lián)電路01串聯(lián)電路的特點電路基礎(chǔ)及電工測量電路的串并聯(lián)

電路中有兩個或更多個元件連接在兩個公共的結(jié)點之間叫做元件的并聯(lián)，對應(yīng)的電路稱為并聯(lián)電路。根據(jù)基爾霍夫電壓定律，并聯(lián)在一起的所有元件有相同的電壓。并聯(lián)電路R1R202并聯(lián)電路01并聯(lián)電路概念電路基礎(chǔ)及電工測量電路的串并聯(lián)

①電路中各支路兩端電壓相等：②電路中的總電阻倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和③電路中的總電流等于各支路的電流之和并聯(lián)電路R1R202并聯(lián)電路02并聯(lián)電路的特點電路基礎(chǔ)及電工測量交流電認知

大小和方向隨時間做周期性變化的電壓，電流和電動勢統(tǒng)稱交流電。（a）矩形波

（b）鋸齒波

（c）尖頂波

（d）正弦波周期性交流電的幾種波形電路基礎(chǔ)及電工測量交流電認知

把大小和方向隨時間按正弦規(guī)律變化的電壓、電流和電動勢稱為正弦交流電流，也稱為正弦量。正弦交流電電流該曲線可用正弦函數(shù)表示：01正弦交流電電路基礎(chǔ)及電工測量交流電認知

01正弦交流電正弦函數(shù)：式中i表示交流電流的任意瞬時大小，稱瞬時值，Im表示瞬時值中最大的值，稱為幅值，ω表示正弦電流的角頻率，表示正弦電流的初相位。Im、ω、合稱為正弦量的三要素，它們分別表示正弦交流電變化的幅度﹑快慢和初始狀態(tài)。電路基礎(chǔ)及電工測量交流電認知

三相電源02三相交流電對稱三相電源是由3個頻率相同、幅值相等，初相相差120°的正弦電壓源按一定的方式連接而成的。如下圖所示，U1、V1，W1分別是三相電源的始端(或首端)；U2、V2，W2分別是三相電源的末端(或尾端）。電路基礎(chǔ)及電工測量交流電認知

以uU為參考正弦量，它們的瞬時值表達式為02三相交流電三相電源電路基礎(chǔ)及電工測量交流電認知

三相電源電壓的波形圖02三相交流電對稱三相電源的波形圖如圖：

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

變壓器變壓器是利用電磁感應(yīng)原理傳輸電能或信號的器件，具有變壓、變流、變阻抗和隔離的作用。

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

變壓器由鐵芯和繞在鐵芯上的兩個或多個線圈(又稱繞組）組成。鐵芯的作用是構(gòu)成變壓器的磁路。根據(jù)鐵芯結(jié)構(gòu)形式的不同，變壓器分為殼式和心式兩種。（a）心式變壓器（b）殼式變壓器圖變壓器結(jié)構(gòu)示意圖01變壓器的結(jié)構(gòu)

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

兩個繞組中與電源相連接的繞組稱為一次繞組，又稱原繞組或初級繞組。表示一次繞組各量的字母均標注下標“1”，如一次繞組電壓u1、一次繞組匝數(shù)N1；與負載相連接的繞組稱為二次繞組，又稱副繞組或次級繞組。表示二次繞組各量的字母均標注下標“2”，如二次繞組電壓u2、二次繞組匝數(shù)N2。變壓器二次繞組電壓u2高于一次繞組電壓u1，的是升壓變壓器；反之則是降壓變壓器。變壓器結(jié)構(gòu)示意圖01變壓器的結(jié)構(gòu)

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

單相變壓器原理圖上式中的有效值為E1=4.44fN1φm若略去漏磁通的影響，不考慮繞組上電阻的壓降，則可認為繞組上電動勢的有效值近似等于繞組上電壓的有效值，即U1≈=4.44fN1φm同理可推出：U1≈E1=4.44fN1φm02變壓器的工作原理01電壓變換由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

所以：即由上式可見，變壓器負載運行時，一、二次繞組上電壓的比值等于兩者的匝數(shù)比，這個比值k稱為變壓器的變壓比或變比。02變壓器的工作原理01電壓變換單相變壓器原理圖

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

02變壓器的工作原理01電壓變換單相變壓器原理圖當一、二次繞組匝數(shù)不同時，變壓器就可以把某一數(shù)值的交流電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的電壓，這就是變壓器的電壓變換作用。當N1>N2時，k>1，這種變壓器稱為降壓變壓器；反之，為升壓變壓器。

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

02變壓器的工作原理02電流變換變壓器運行時，一、二次繞組的磁動勢方向相反，即二次側(cè)電流i2對一次側(cè)電流i1產(chǎn)生的磁通有去磁作用。當負載阻抗減小，二次側(cè)電流i2增大時，鐵芯中的主磁通將減小，于是一次側(cè)電流i1必然增加，以保持主磁通基本不變。無論負載怎樣變化，一次側(cè)電流i1總能按比例自動調(diào)節(jié)以適應(yīng)負載電流的變化。單相變壓器原理圖

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

由上可知，當變壓器額定運行時，一、二次側(cè)電流之比近似等于其匝數(shù)比的倒數(shù)。改變一、二次繞組的匝數(shù)，可以改變一、二次繞組電流的比值，這就是變壓器的電流變換作用。02變壓器的工作原理02電流變換單相變壓器原理圖當變壓器額定運行時，可認為N1I1≈N2I2，于是得變壓器一、二次側(cè)電流有效值的關(guān)系為

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

02變壓器的工作原理03阻抗變換變壓器阻抗變換變壓器一次繞組接電源電壓u1，二次繞組接負載阻抗，對于電源來說，圖中點畫線框內(nèi)的電路可用另一個阻抗來等效代替。當忽略變壓器的漏磁和損耗時，等效阻抗可由下式求得

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

02變壓器的工作原理03阻抗變換當忽略變壓器的漏磁和損耗時，等效阻抗可由下式求得由上式可知，通過選擇合適的變比可把實際負載阻抗變換為所需的數(shù)值，這就是變壓器的阻抗變換。變壓器阻抗變換

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

03變壓器的主要參數(shù)01額定電壓Uiy.Uz一次側(cè)額定電壓用U1N表示，指根據(jù)絕緣強度和允許發(fā)熱所規(guī)定的應(yīng)加在一次繞組上的正常工作電壓有效值。二次側(cè)額定電壓用U2N表示：在電力系統(tǒng)中指變壓器一次側(cè)施加額定電壓時的二次側(cè)空載電壓有效值；在儀器儀表中通常是指變壓器一次側(cè)施加額定電壓，二次側(cè)接額定負載時的輸出電壓有效值。

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

03變壓器的主要參數(shù)一次側(cè)額定電流用I1N表示，二次側(cè)額定電流用I2N表示，指變壓器連續(xù)運行時，一、二次繞組允許通過的最大電流有效值。02額定電流額定容量用SN表示，指變壓器二次側(cè)額定電壓和額定電流的乘積，即為SN=U2NI2N二次側(cè)的額定視在功率。03額定容量額定頻率用fN表示，指變壓器應(yīng)接入的電源頻率。我國電力系統(tǒng)的標準頻率為50Hz。04額定頻率

電路基礎(chǔ)及電工測量變壓器認知

變壓器的外特性是指變壓器的輸出電壓隨所帶負載性質(zhì)的變化而變化，如下圖所示：對電阻性和電感性負載而言，電壓U2隨電流I2的增加而下降，而電容性負載則相反。在一般變壓器中，由于其電阻和漏磁感均很小，電壓變化率約為5%左右。變壓器外特性04變壓器的外特性

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

電流表的使用規(guī)則如下：①使用前應(yīng)先校零（用平口改錐調(diào)整校零選鈕）；②選擇量程（用經(jīng)驗估計或采用試觸法）；③電流表要串聯(lián)在電路中（否則短路）；④電流從“十”接線柱流入，從“一”接線柱流出（否則指針反轉(zhuǎn)）；⑤被測電流不要超過電流表的量程（可以采用試觸的方法看是否超過量程）；⑥絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表連到電源的兩極上。（電流表內(nèi)阻很小，相當于一根導(dǎo)線。若將電流表連到電源的兩極上，輕則指針打歪，重則燒壞電流表、電源、導(dǎo)線。）電流表讀數(shù)時看清量程，確定分度值；看清表針停留位置（一定從正面觀察）；電流表讀數(shù)為指針讀數(shù)乘以分度值。01電流表的使用方法

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

電壓表的使用規(guī)則如下：①使用前應(yīng)先校零（用平口改錐調(diào)整校零選鈕）；②選擇量程（用經(jīng)驗估計或采用試觸法）；③電壓表要并聯(lián)在被測電路或負載的兩端；④電壓表要使“＋”表筆（紅表筆）接到高電位處，“一”表筆（黑表筆）接到低電位處，即讓電流從“＋”表筆流人，從“—”表筆流出；⑤被測電壓不要超過電壓表的量程（可以采用試觸的方法看是否超過量程）；⑥電壓表可以直接并聯(lián)在電源的兩側(cè)測量電源的電壓。電壓表讀數(shù)時要看清量程，確定分度值；看清表針停留位置（一定從正面觀察）；電壓表讀數(shù)為指針讀數(shù)乘以分度值。02電壓表的使用方法

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

萬用表按讀取所測量數(shù)據(jù)的方式可分為指針式和數(shù)字式。一般萬用表都包含以下幾個測量功能：測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻等。03萬用表的認知與使用方法

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

03萬用表的認知與使用方法01交直流電壓的測量通過轉(zhuǎn)動功能量程旋鈕開關(guān)選擇數(shù)字萬用表的測量電壓功能，電壓量程應(yīng)大于被測量數(shù)據(jù)。測量電壓時，將測試棒跨接（并聯(lián)）于被測電路兩端。注意:①測量直流電壓時，黑色測試筆應(yīng)接低電位點，紅色測試筆應(yīng)接高電位點。②測量電壓時，為了測量安全和避免燒壞數(shù)字萬用表，應(yīng)在切斷電源的情況下變換電壓的測量量程。③測量未知量電壓時，應(yīng)先選擇最高電壓測量擋，根據(jù)第一次測量的數(shù)據(jù)確定測量電壓的量程，這樣可避免損壞萬用表。

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

通過轉(zhuǎn)動功能量程旋鈕開關(guān)選擇數(shù)字萬用表的測量電流功能，電流量程應(yīng)大于被測量數(shù)據(jù)。測量電流時，將測試棒串接于被測電路中。注意:①千萬不要用測量電流功能擋測量電壓，數(shù)字萬用表會被燒毀。②測量電流時，為了避免燒壞數(shù)字萬用表，應(yīng)在切斷電源的情況下，進行萬用表的連接和變換電流的測量量程。③如被測電流量未知，應(yīng)先選擇最高電流測量擋，根據(jù)第一次測量的數(shù)據(jù)確定測量電流的量程，這樣可避免損壞萬用表。03萬用表的認知與使用方法02交直流電流的測量

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

轉(zhuǎn)動功能量程旋鈕開關(guān)至所需測量的電阻擋，將測量試棒兩端短接，其電阻值應(yīng)小于0.5Q，否則檢查表筆是否有松脫現(xiàn)象或其他原因。注意:①斷電測量電阻值。測量電路中的電阻時，必須先切斷電源，如電路中有電容元件，則應(yīng)對電容進行放電，絕對不能在帶電線路上用萬用表測量電阻值。②測量誤差。在低電阻測量時，表筆會產(chǎn)生約0.1-0.2的測量誤差。為獲得精度較高的測量數(shù)據(jù)，測量前先將表筆短路，采用REL相對測量模式，確保測量精度。03萬用表的認知與使用方法03電阻的測量

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

萬用表使用時要遵循一看、二扳、三試、四測4個步驟。一看：接通電源前，看看數(shù)字萬用表連接是否正確，是否符合被測量要求。即測量電流時，儀表與被測電路串聯(lián)；測量電壓時，儀表與被測電路并聯(lián)；測量電阻時，儀表與被測電阻直接連接。二扳：按照被測電量的種類和估計出的測量值的大小，轉(zhuǎn)動功能量程旋鈕開關(guān)至所需測量的功能和擋位上（如被測量未知，選擇最高測量擋）。三試：先試測，用測試筆觸碰被測試點，根據(jù)儀表數(shù)據(jù)顯示情況，確定儀表測量量程。四測：在無異常現(xiàn)象時，可進行測量，讀取數(shù)據(jù)。在使用萬用表測量時，使用測試筆不要用力過猛，以免測試筆滑動碰到其他電路，造成電路短路或測量電壓過高等事故。03萬用表的認知與使用方法04數(shù)字萬用表的使用步驟

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

04電功率的測量01功率測量方法①直接法：用電動系或數(shù)字式的單相功率表測量單相功率。一表法適用于測量三相對稱負載的有功功率。兩表法適用于三相三線制電路，不論負載是否對稱，也不論負載是星形聯(lián)結(jié)還是三角形聯(lián)結(jié)，都能用兩表法來測量三相負載的有功功率。三表法適用于測量三相四線制不對稱負載的有功功率。

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

04電功率的測量01功率測量方法①直接法：用電動系或數(shù)字式的單相功率表測量單相功率。②間接法:直流通過測量電壓、電流間接求得功率。交流則需要通過電壓、電流和功率因數(shù)求得功率。

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

04電功率的測量02功率表的功率量程功率表的功率量程實際上由電流量程和電壓量程來決定。所以，功率量程的擴大也就要通過電流量程和電壓量程的擴大來實現(xiàn)。選擇功率表量程時，要使功率表的電流量程略大于被測電流，電壓量程略高于被測電壓。

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

04電功率的測量03功率表的接線功率表應(yīng)按照發(fā)電機端守則進行接線。發(fā)電機端守則的內(nèi)容是：①保證電流從電流線圈的發(fā)電機端流入，電流線圈與負載串聯(lián)。②還要保證電流從電壓線圈的發(fā)電機端流入，電壓線圈支路與負載并聯(lián)。

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

示波器05示波器認知與使用方法示波器是一種用途很廣的電子測量儀器，它既能直接顯示電信號的波形，又能對電信號進行各種參數(shù)的測量。01示波器的認知

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

05示波器認知與使用方法01示波器的認知①尋找掃描光跡。將示波器Y軸顯示方式置“Y”或“Y2”，輸人耦合方式置“GND”，開機預(yù)熱后，若在顯示屏上不出現(xiàn)光點和掃描基線，可按下列操作去找到掃描線：a.適當調(diào)節(jié)亮度旋鈕。b.觸發(fā)方式開關(guān)置“自動”。c.適當調(diào)節(jié)垂直(↑↓)、水平(=)位移旋鈕，使掃描光跡位于屏幕中央(若示波器設(shè)有“尋跡”按鍵，可按下“尋跡”按鍵，判斷光跡偏移基線的方向)。示波器

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

05示波器認知與使用方法01示波器的認知②雙蹤示波器一般有五種顯示方式，即“Y，”、“Y2”、“Y，+Y2”三種單蹤顯示方式和“交替”、“斷縷”二種雙蹤顯示方式。“交替”顯示一般適宜于輸人信號頻率較高時使用。“斷續(xù)”顯示--般適宜于輸人信號頻率較底時使用。③為了顯示穩(wěn)定的被測信號波形，“觸發(fā)源選擇”開關(guān)--般選為“內(nèi)”觸發(fā)，使掃描觸低信號取自示波器內(nèi)部的Y通道。示波器

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

05示波器認知與使用方法01示波器的認知④觸發(fā)方式開關(guān)通常先置于“自動”調(diào)出波形后，若被顯示的波形不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開關(guān)于“常態(tài)”，通過調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓，使被測試的波形穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。有時，由于選擇了較慢的掃描速率，顯示屏上將會出現(xiàn)閃爍的光跡，但被測信號的波形不在X軸方向左右移動，這樣的現(xiàn)象仍屬于穩(wěn)定顯示。示波器

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

05示波器認知與使用方法01示波器的認知⑤適當調(diào)節(jié)“掃描速率”開關(guān)及“Y軸靈敏度”開關(guān)，使屏幕上顯示一到二個周期的被測信號波形。在測量幅值時，應(yīng)注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準”位置，即順時針旋到底，且聽到關(guān)的聲音。在測量周期時，應(yīng)注意將“X軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準”位置，即順時針旋到底，且聽到關(guān)的聲音。還要注意“擴展”旋鈕的位置。根據(jù)被測波形在屏幕坐標刻度上垂直方向所占的格數(shù)(div或cm)與“Y軸靈敏度”開關(guān)指示值(V/div)的乘積，即可算得信號幅值的實測值。根據(jù)被測信號波形-一個周期在屏幕坐標刻度水平方向所占的格數(shù)(div或cm)與“掃速”開關(guān)指示值(t/div)的乘積，即可算得信號頻率的實測值。示波器

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

①安全檢查使用前注意先檢查“電源轉(zhuǎn)換開關(guān)”是否與市電源相符合。工作環(huán)境和電源電壓應(yīng)滿足技術(shù)指標中給定的要求。初次使用本機或久藏后再用，建議先放置通風干燥處幾小時后通電1-2h再使用。使用時不要將本機的散熱孔堵塞，長時間連續(xù)使用要注意本機的通風情況是否良好，防止機內(nèi)溫度升高而影響本機的使用壽命。05示波器認知與使用方法02示波器的使用示波器

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

②儀器工作狀態(tài)的檢查把各有關(guān)控制件置于下表所列作用位置。接通電源,電源指示燈亮。稍等預(yù)熱,屏幕中出現(xiàn)光跡，分別調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕，使光跡亮度適中、清晰。05示波器認知與使用方法02示波器的使用

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

②儀器工作狀態(tài)的檢查通過連接電纜將本機探極校準信號輸人至CH1通道，調(diào)節(jié)電平旋鈕使波形穩(wěn)定，分別調(diào)節(jié)￥軸和X軸的移位，使波形與下圖中的“補償適中”相吻合，用同樣的方法分別檢查CH2通道。（a）補償適中（b）波形過沖過補償（c）波形下塌欠補償補償圖形05示波器認知與使用方法02示波器的使用

電路基礎(chǔ)及電工測量電參數(shù)的測量

05示波器認知與使用方法02示波器的使用③探頭的檢查探頭分別接入兩Y軸輸人接口，將VOLTS/DIV開關(guān)調(diào)至10mV探頭衰減置×10擋，屏幕中應(yīng)顯示補償適中波形，如下圖所示，如波形有過沖或下塌現(xiàn)象，可用高頻螺旋調(diào)整探極補償元件，使波形最佳。（a）補償適中（b）波形過沖過補償（c）波形下塌欠補償補償圖形

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

在一塊本征半導(dǎo)體上，通過一定的摻雜工藝，一邊形成P型半導(dǎo)體，一邊形成N型半導(dǎo)體，那么在交界面處將形成一個具有特殊功能的薄層，稱為PN結(jié)PN結(jié)的形成01二極管的結(jié)構(gòu)及其特性01PN結(jié)的形成

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

PN結(jié)最基本的特性就是其單向?qū)щ娦裕赐饧诱螂妷海琍N結(jié)導(dǎo)通；外加反向電壓，PN結(jié)截止。PN結(jié)外加正向電壓PN結(jié)外加反向電壓01二極管的結(jié)構(gòu)及其特性02PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

半導(dǎo)體二極管就是由一個PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線及管殼封裝而成的。由P區(qū)引出的電極稱為陽極，N區(qū)引出的電極稱為陰極。因為PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕O管導(dǎo)通時電流方向是由陽極通過管子內(nèi)部流向陰極。(a)符號(b)點接觸型(C)面接觸型(d)硅平面型(e)外形示意圖常用二極管的符號、結(jié)構(gòu)和外形示意圖01二極管的結(jié)構(gòu)及其特性03二極管的結(jié)構(gòu)及分類

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

01二極管的結(jié)構(gòu)及其特性03二極管的主要參數(shù)①最大整流電流IF最大整流電流IF是指二極管長期工作時，允許通過的最大正向工作電流。實際應(yīng)用時，二極管的平均電流不能超過此值。②最大反向工作電壓URM最大反向工作電壓URM是指二極管在使用時允許加的最大反向電壓(峰值)。通常手冊上給出最大反向工作電壓是擊穿電壓的1/2左右。③反向飽和電流IS反向飽和電流IS是指在規(guī)定反向電壓和室溫下所測得的反向電流值。該值越小，說明管子的單向?qū)щ娦阅茉胶谩?/p>

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

01二極管的結(jié)構(gòu)及其特性04二極管的主要參數(shù)④二極管的直流電阻R二極管直流電阻R是指加在二極管兩端的直流電壓與流過二極管的直流電壓的比值。二極管的正向電阻較小，為幾歐到幾千歐；反向電阻很大，一般可以達到零點幾兆歐以上。⑤最高工作頻率fM最高工作頻率fM是指二極管正常工作的上限頻率。它的大小主要由PN結(jié)的結(jié)電容決定，工作頻率超過fM時，二極管的單向?qū)щ娦阅茏儾睢?/p>

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

右圖為某二極管的伏安特性曲線：二極管伏安特性曲線01二極管的結(jié)構(gòu)及其特性05二極管的伏安特性

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

①正向特性外加正向電壓可以使PN結(jié)的空間電荷區(qū)變薄，有利于多子的擴散運動。但當外加正向電壓較小時，外電場產(chǎn)生的作用力還不足以克服內(nèi)場對多子擴散運動所形成的阻力，因此正向電流非常微弱。二極管伏安特性曲線01二極管的結(jié)構(gòu)及其特性05二極管的伏安特性

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

②反向特性二極管外加反向電壓時，在開始很大的范圍內(nèi)，反向電流很小且基本不隨反向電壓變化，二極管呈現(xiàn)很大的電阻，電路相當于斷開狀態(tài)。此時的電流稱為反向飽和電流IS。小功率鍺管的IS約幾個微安，硅管的IS一般小于0.1μA。01二極管的結(jié)構(gòu)及其特性05二極管的伏安特性二極管伏安特性曲線

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

③反向擊穿特性當加到二極管.上的反向電壓達到一定數(shù)值后，反向電流急劇增加，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿。反向擊穿電壓UBR一般在幾十伏以上。05二極管的伏安特性二極管伏安特性曲線01二極管的結(jié)構(gòu)及其特性

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管，具有穩(wěn)定電壓的作用。穩(wěn)壓管與普通二極管的主要區(qū)別在于，穩(wěn)壓管是工作在PN結(jié)的反向擊穿狀態(tài)。穩(wěn)壓管02穩(wěn)壓管認知及使用01穩(wěn)壓管的結(jié)構(gòu)

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

02穩(wěn)壓管認知及使用02穩(wěn)壓管的伏安特性曲線從穩(wěn)壓管的反向特性曲線可以看出，當反向電壓較小時，反向電流幾乎為零，當反向電壓增高到擊穿電壓UZ（也是穩(wěn)壓管的工作電壓）時，反向電流IZ（穩(wěn)壓管的工作電流）會急劇增加，穩(wěn)壓管反向擊穿。在反向擊穿區(qū)域內(nèi)，當IZ在較大范圍內(nèi)變化時，穩(wěn)壓管兩端電壓UZ基本不變，具有恒壓特性，利用這一特性可以起到穩(wěn)定電壓的作用。（a）電路符號（b）伏安特性曲線穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線和符號

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

02穩(wěn)壓管認知及使用03穩(wěn)壓管的主要參數(shù)①穩(wěn)定電壓UZ當穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)，且流過的電流等于規(guī)定的測試值時，穩(wěn)壓二極管陰極和陽極端之間的電壓差即為穩(wěn)定電壓UZ。對于同一種型號的穩(wěn)壓二極管，由于工藝方面和其他原因，器件手冊中給出的UZ值具有一定的分散性。（a）電路符號（b）伏安特性曲線穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線和符號

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

02穩(wěn)壓管認知及使用03穩(wěn)壓管的主要參數(shù)②穩(wěn)定電流IZmin穩(wěn)定電流IZmin是指穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿區(qū)所要求的最小工作電流。使用中必須保證工作電流大于IZmin，管子才能具有很好的穩(wěn)壓作用。（a）電路符號（b）伏安特性曲線穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線和符號

電路基礎(chǔ)及電工測量二極管

02穩(wěn)壓管認知及使用③最大耗散功率PZM和最大穩(wěn)定電流IZmax當穩(wěn)壓二極管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)時，管子上消耗的功率PZ=UZIZ，其中UZ為穩(wěn)壓值，IZ為流過穩(wěn)壓二極管的工作電流，該功率將以熱損耗的形式轉(zhuǎn)化為PN結(jié)溫度的升高。PZM是由管子溫度所限定的-一個參數(shù)。為了保證管子不至于因為溫度過高而損壞，使用中不允許超過PZM。根據(jù)PZM=UZIZmax，由此確定了管子的最大穩(wěn)定電流IZmax。（a）電路符號（b）伏安特性曲線穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線和符號03穩(wěn)壓管的主要參數(shù)

電路基礎(chǔ)及電工測量晶體管

從晶體三極管的管芯結(jié)構(gòu)看，硅管主要是平面型，鍺管主要是合金型。但無論是平面型還是合金型，都是由三層不同的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，即NPN和PNP兩大類。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖雙極型三極管的結(jié)構(gòu)示意圖和相應(yīng)的圖形符號表示法01晶體管認知及其命名規(guī)則01晶體三極管的基本結(jié)構(gòu)

電路基礎(chǔ)及電工測量晶體管

01晶體管認知及其命名規(guī)則02晶體管的命名規(guī)則按照“國家標準GB249-64"規(guī)定，晶體管的型號由五個部分組成：第一部分：代表晶體管電極的數(shù)目，用阿拉伯數(shù)字表示，其中“2”代表二極管，“3”代表三極管。第二部分：代表晶體管的材料和極性，用漢語拼音字母表示，字母的含義見表1-10。第三部分：代表晶體管的類型，用漢語拼音字母表示，字母的含義如表1-2所示。第四部分：序號，用阿拉伯數(shù)字表示。第五部分：區(qū)別代號，用漢語拼音字母表示。

電路基礎(chǔ)及電工測量晶體管

晶體管型號組成部分的符號及意義：01晶體管認知及其命名規(guī)則02晶體管的命名規(guī)則

電路基礎(chǔ)及電工測量晶體管

02晶體管電流的放大特性三極管的放大作用是通過載流子的運動體現(xiàn)出來的，其內(nèi)部載流子的運動有3個過程：（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子（2）電子在基區(qū)的擴散和復(fù)合（3）集電區(qū)收集電子

電路基礎(chǔ)及電工測量單片機認知

單片機就是在一塊硅片上集成了微處理器(CPU)，存儲器（RAM，ROM，E-PROM)和各種輸入輸出口（定時器/計數(shù)器，并行I/O口，串行口，A/D轉(zhuǎn)換器以及脈沖調(diào)制電器PWM等），這樣一塊芯片具有一臺計算機的屬性，因而被稱為單片微型計算機，簡稱單片機。單片機實物圖01單片機概念

電路基礎(chǔ)及電工測量單片機認知

單片機內(nèi)部邏輯功能部件有中央處理器，振蕩/分頻器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、定時器/計數(shù)器、中斷控制系統(tǒng)、擴展功能控制電路、并行接口電路和串行接口電路，它們通過內(nèi)部總線有機地連接起來。MCS一51單片機的基本結(jié)構(gòu)02單片機結(jié)構(gòu)

電路基礎(chǔ)及電工測量單片機認知

①主電源及時鐘引腳(4個)Vcc(40腳)：主電源+5V，正常操作和對EPROM編程及驗證時均接+5V電源。Vss(20腳)：接地。XTAL1(19腳)：晶體振蕩電路反相器的輸入端。XTAL2(18腳)：晶體振蕩電路反相器的輸出端。（a）DIP引腳（b）邏輯符號MCS一51單片機引腳配置圖03單片機引腳介紹

電路基礎(chǔ)及電工測量單片機認知

②控制信號引腳(4個)RST/VPD(9腳)：單片機復(fù)位/備用電源引腳。Vcc掉電期間，此引腳可接上備用電源能保護片內(nèi)RAM中信息不丟失。ALE/(30腳)：訪問片外存儲器時，ALE(地址鎖存允許)的輸出用于鎖存低字節(jié)地址信號。不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)脈沖信號，其頻率為振蕩頻率的1/6。單片機片內(nèi)EPROM編程時，此引腳用于輸入編程脈沖（)。03單片機引腳介紹（a）DIP引腳（b）邏輯符號MCS一51單片機引腳配置圖

電路基礎(chǔ)及電工測量單片機認知

②控制信號引腳(4個)RST/VPD(9腳)③輸入/輸出引腳(32個)P0.0-P0.7(39-32腳)，一般I/O引腳或數(shù)據(jù)/低位地址總線復(fù)用引腳；P1.0-P1.7(1-8腳)，一般I/O引腳；P2.0-P2.7(21-28腳)，一般I/O引腳或高位地址總線引腳；P3.0-P3.7(10-17腳)，一般I/O引腳或第二功能引