1.1為什么要學習《電工技術基礎與技能》課程

教學目的

了解：I.電工技術基礎與技能課程的教學目的與意義。

2.電工的操作規范和職業道德。

技能要求

掌握：安全用電和電器事故的處理方法。

教學內容

1.1為什么要學習《電工技術基礎與技能》課程

1.1.1本課程是從事各種職業的基礎

1.總述

同學們以后要從事各種職業的工作，在各種職業的工作中都會用到電的知識。因

為現在已經進入電氣化和信息化時代，沒有哪個職業和電無關。在制造業，大部份制

造設備都已自動化，這些設備都是以計算機為控制核心，由電動設備作為執行機構,

完成工作。

2.分述

在交通運輸業，各種運輸機械都不同程度的安裝有電氣控制系統。

在農業的生產和加工中，電氣化程度越來越高，

在醫學領域，疾病的診斷與治療，已經脫離了靠醫生經驗診治的時代，病人到醫

院就診，要通過化驗、透視、B超、CT掃描成像等一系列電子儀器設備檢查，確診病

情。

在建筑領域，建筑物的質量和科技含量不斷提高。

在石油、化工、冶金、紡織、電子等各行各業，各種電器設備都在普遍使用，作

為一線的技能型人才，無不和各種電器打交道，掌握一定的電工知識，是勝任工作的

基本條件。

1.1.2電工是很多人向往的職業

在企業和事業單位，有一個基礎職業，就是“電工電工職業涉及的范圍很廣泛,

如在電力部門負責高低壓線路的施工、供配電設備的調試、維修和管理；另一類工作

是在企業從事機床電器的維護維修、自動化流水線的安裝與調試、電氣自動化設備及

裝置的故障診斷與調試，建筑物中電氣設備的安裝等。

“電工”是一個很多人向往的職業，個人的能力和技術可以得到充分的發揮，電

工的勞動受到人們的尊重，同時可以得到豐厚的回報。在整個電工領域中，電工工作

與電工技能及電工理論的聯系非常緊密，所以只有經過專門的培訓才能從事這一職

業。并且，電工知識已逐步滲透到電子領域，隨著越來越多的電子設備的廣泛應用，

電子技術崗位的工作人員必須掌握有關的電工技能，了解有關的電工理論，才能更好

地從事電子設備的安裝、維護及使用。

因為電工職業的從業人員擔負著建設和維護復雜電氣系統的重要職責，所以要求

電工有高度的事業心和責任感，因為細小的差錯都會帶來巨大的經濟損失，甚至危及

人身安全。一個優秀的電工應該始終誠實工作，保質保量地完成各項任務。為自己高

質量的工作而驕傲。

電工是一個既充滿挑戰，又極富魅力的職業，電工的各種崗位為青年提供了極大

的施展個人才華的空間。

1.3安全用電

1.3.1電力內線的施工規程

1.室內外配線施工一般要求

①室內、室外配線應采用電壓不低于500V的絕緣導線。

②重要場所、有易燃易爆危險場所應采用金屬管配線。

③腐蝕性場所應采用硬塑料管配線，且管接頭處應密封。

④重要控制回路、移動用的導線、特別潮濕的場所和嚴重腐蝕性場所、有劇烈振

動用電設備的線路及有特殊規定的場所應采用銅線。

2.低壓帶電作業的一般規則

①低壓帶電作業應設專人監護，使用有絕緣柄的工具.工作時，戴絕緣手套和安

全帽，站在干燥的絕緣物上進行。必須穿長袖衣工作，嚴禁使用神刀、金屬尺和

帶有金屬物的毛刷、毛操等工具。

②高低壓同桿架設、在低壓帶電線路上工作時，應先檢查與高壓線的距離，采取

防止誤碰帶電高壓設備的措施。在低壓帶電導線未采取絕緣措施時，工作人員不

得穿越。在帶電的低壓配電裝置上工作時，應采取防止相間短路和單相接地的絕

緣隔離措施。

③其他規則見后面相關內容，如安全用電常識、登高施工等中的描述。

3.安全用電注意事項

①不可用銅絲、鐵絲代替保險絲。因銅絲、鐵絲的熔點比保險絲的熔點高，當發

生短路等事故時，線路無法切斷（鋼絲、鐵絲不能熔斷），失去了對電路的保護作

教用。

學②不要移動處于工作狀態時的用電器，應在切斷電源的條件下移動。防止電路中

內用電器的總功率負荷過大，導線中電流超過導線所允許通過的最大正常工作電流

而引起導線發熱，燒毀導線絕緣層，損壞用電設備。

容

③發現導線絕緣破損時，應及時用電工絕緣膠布（專用膠布）包扎，不可使用白色

醫用膠布及一般塑料帶包扎。

④用電器發聲異?；蛴薪购兜痊F象時，應迅速切斷電源，防止釀成火災。同時,

請電工維修。

⑤從安全角度考慮，床頭燈盡量不用燈頭上的開關控制，應選用拉線或電子遙控

開關控制。

4.觸電后的急救

①在切斷電源過程中，應注意以下事項：絕對不允許直接用手去拉觸電者，以防

止救護人員觸電；要特別防止高處觸電者脫離電源后摔傷；如采用人為短路的辦法,

使前級熔斷器熔斷或使自動開關掉閘，則應一方面考慮再次送電的可能性，另一方面

要迅速采取適當措施，使觸電者脫離電源。

②當觸電者脫離電源以后，可根據受傷者的不同情況采取搶救措施：

a.如果觸電者神忐清醒但乏力、心慌、頭昏時，應使其就地安靜休息，并及時

請醫生或送醫院治療。

b.如果觸電者神志不清，失去知覺，但還有呼吸、心跳時，應使其處于空氣流

通環境，并解開其上衣，以利于其呼吸，然后迅速請醫生救治，或用救護車緊急送醫

院搶救。

c.如果觸電者神志不清且呼吸、心跳停止時，應毫不遲疑地在現場進行人工呼

吸和心臟按摩，進行緊急搶救，同時向醫院或急救中心求救。

③人工呼吸法（口對口人工呼吸法）

a.使觸電者平直仰臥，頭部盡量后仰，并清除口腔里的異物。救護者蹲跪在觸

教

電者的頭旁，一只手捏緊觸電者的鼻孔（不要漏氣），另一只手將其下頜拉向前下方,

學

使他的嘴能張開。

內

b.救護者深吸氣后，即對觸電者的口吹氣。吹氣以胸部略有起伏為宜，吹氣用

容

力過大過小都不好。

圖1-17口對口人工砰吸法

C.吹氣完畢，救護者自己吸氣時，應將觸電者的鼻孔放松，使傷者自動向外呼

氣。

d.以上步驟應周而復始連續進行，應保持3?5s吹氣1次，直至患者的心跳和呼

吸恢復正常為止。以上步驟如圖1T7所示。

當觸電者心跳完全停止時，除一個救護者對傷員進行人工呼吸外，同時還應由另

一救護者對其施行胸外心臟擠壓，使其心臟恢復跳動。進行胸外心臟擠壓的救護者,

應由經過訓練、掌握要領的人進行。胸外心臟擠壓方法如圖1T8所示。

圖1-18胸外心臟擠壓法

5.電氣火災的消防知識

①電氣設備發生火警時要盡快地切斷電源（如拉開電源開關或拔下電源的插頭）。如果

教

電源開關離觸電地點較遠，可以用有絕緣手柄的鋼絲鉗把兩根電線一先?后地剪斷。

學

②滅火時，滅火人員不可使身體或手持的滅火工具觸及導線和電氣設備，以防觸電。

內

③發生電氣火災時應迅速切斷電源，之后，按普通火災的撲救方法緊急處理。在特殊

容

情況下需要帶電滅火時，不可使用水或泡沫滅火器滅火，應使用黃砂、干粉滅火器或

四氯化碳滅火器等不導電的滅火器材滅火，同時撥打“119”報警。若用導電的滅火器

滅火，既有觸電危險，又會損壞電氣設備。

1.3.2電工職業道德規范

1.熱愛電工這個職業，對技術精益求精，一絲不茍，在實踐中不斷學習進取，提高技

術技能，在理論上要不斷充實自己。

2.對工作認真負責，一絲不茍，對所從事的電工作業，必須做到測試和接線準確無誤,

連接可靠。當感到自己工作不能勝任時，應虛心向他人或書本求教，做到不恥下問。

3.電工作業要干凈利落，美觀整潔，作業完畢后要清理現場，及時將遺留雜物清理

干凈，避免污染環境，杜絕妨礙他人或運行。

4.任何時候、任何地點、任何情況下電工作業必須遵守安全操作規程，設置安全措

施，保證設備、線路、人員和自身的安全。時刻做到質量在我手中，安全在我心中。

5.在運行、維護、保養及修理的過程中，必須“嚴”字當頭，嚴格要求，嚴格執行操

作規程、試驗標準、作業標準、質量標準、管理制度及各種規程、規范及標準，嚴禁

粗制濫造，敷衍了事。

6.對用戶講誠信，熱情耐心，不卑不亢。進入用戶地點作業時必須遵守用戶的管理

制度，按質量、按工期、安全的完成工作。

7.電工作業中要厲行節約，珍惜每一米導線、每一顆螺釘、每一個墊片、每一條膠

布。嚴禁大手大腳，杜絕鋪張浪費。不得以任何形式將電氣設備及其附件、材料、元

件、工具、電器配件贈予他人或歸為己有。

8.凡經自己參與維修、安裝、調試的較大項目，應建立相應的技術檔案，記錄工作

過程中相關的數據和關鍵部位的內容，做到心中有數，并按周期回訪、掌握設備的動

態。

9.認真學習電氣工程安全知識，并將其貫徹于維修、安裝、調試中去，對用戶、對

設備、對線路的安全運行負責。

10.電工作業前和作業中嚴禁飲酒。

章節課題L2實訓室及儀器課時2節

教

學

1.了解電工實訓室的電源配置、基本設施。

目

2.了解實訓室常用工具和儀器。

的

重

重點：實訓室常用工具和儀器的使用。

八點、、

難難點：常用儀器的結構和使用方法。

八點、、

課堂講授與練習相結合，綜合學生實際，適當處理教材，因材施教，講解

教問題時力求清晰明了，注意引導學生對本課程的興趣和調動學生的學習積極性，

學并通過練習加深對所學知識的理解與掌握，盡可能達到好的教學效果，以提高學

方生的理論水平。

法

教

具1.《電工基礎》李梅主編機械工業出版社

及2.《電工電子技術基礎》王兆義主編高等教育出版社

參

考3.《電工基礎》譚恩鼎主編高等教育出版社

書

4.《電工基礎》薛濤主編高等教育出版社

作P8?9

業1-3-11-3-6

.不同電工實訓室的設置和功能。

課1

后2.電工實訓室常用工具介紹。

小

結3.電工實訓室常用儀器儀表的結構、使用及使用時的注意事項。

1.2實訓室及儀器

教學目的

掌握：常用儀器的結構和使用方法。

技能要求

掌握：常用工具和儀器的使用

教學內容

1.2.實訓室及儀器

12.1電工實訓室介紹

1.“臺式”電工實訓室

圖1T是電工實訓臺的一種，實訓電路安裝在實訓臺上，實訓時只需連接上適當

教

的導線。主要訓練學生的測量、調試能力，不能訓練學生的安裝技能。

學

內

容

圖1-1臺式電工實訓臺

2.網孔板式安裝實訓室

圖『2是網孔板式安裝實訓臺，該實訓臺可以將實訓器件由學生安裝在網孔板上,

然后連接導線，組成實際控制電路。該實訓臺由于實訓器件都是電工的實際器件，連

接導線也是按照電工的操作規范，線頭進行剖削處理、彎曲、旋緊：導線走線槽，與

工程實際安裝非常接近。該實訓臺即可訓練學生的安裝技能，又可訓練學生測量、調

試能力。

:明足卡）I網孔板|快改蝶IT

a）b）

圖1-2網孔板式實訓臺“

a）網孔板式實訓臺b）網孔安裝圖“

2.安裝板式實訓室

圖1-3是電工安裝實訓室，該實訓室有安裝實訓桌和供安裝的實訓板,安裝工具和測

教

量表具和儀器。實訓桌上配備單相和三相電源，供學生試機時使用。該實訓室更接近

學:

于施工現場，在安裝板上可以采取和工程控制柜上相同的安裝工藝，訓練學生的電器

內

安裝技能。

容

1.2.2電工實訓室常用工具

1試.電筆

試電筆又稱驗電筆或測電筆（見圖1-4所示）。其檢測電壓在500V以下，是一種低壓

電工工具，用于測量電路是否帶電。如果用試電筆的筆尖和電路接觸，氟管點亮，則

電路帶電，人體不能觸及。

「泮.

、麗￡體J7儲業用花欠的物體

圖1-4試電筆

2電.工刀

電工刀分普通式和三用式兩種。普通式電工刀如圖1-5所示，按其刀片長度分大

教

號和小號兩種規格。三用式電工刀增加了鋸片和錐子，可用來鋸電線板槽和錐鉆木

學

螺釘的底孔。電工刀主要用來剝削較硬的導線（如黑皮線、單股塑料硬線等）的絕緣

內

層，還可以用來削制小木磚或切割木臺的缺口。

容

圖1-5電工刀

3.旋具

旋具又叫改錐，俗稱起子（見圖1-6所示）。其種類很多，按頭部形狀的不同，可分為

，，一，，字形和，，十，，字形兩種形式。旋具主要用來旋緊或放松螺釘。

0一一

a）/

圖1-6旋具

a）一字旋具b）十字旋具，

4.鋼絲鉗

鋼絲鉗的功能較多，可以夾持、彎扭和剪切金屬薄板，剪斷導線和細金屬絲；還可以

用來剝去導線的絕緣外皮，也可以用來扳轉小的有角螺母或用來起釘子等。其外形及

功能圳圖1-7所示。使用時用右手握住鉗柄，根據需要分別使用鉗頭的4個部位。

a）構造b）彎絞導線c）扳旋螺母d）剪切導線e）剪切鋼絲

5.剝線鉗

教剝線鉗主要用來剝除線芯截面積為6mm2以下的塑料橡膠導線端部的絕緣層。使用時將

學剝離的絕緣長度定好后，放入比導線線徑稍大的刃口中用手握緊鉗柄，導線絕緣皮即

內被剝離。

容使用時選擇的切口直徑應稍大于線芯直徑。如果切口的直徑小于線芯直徑，就會切傷

芯線。剝線鉗的外形如圖『8所示。

圖1-8剝線鉗圖1-9尖嘴鉗圖1-10斷線鉗

6.尖嘴鉗

尖嘴鉗頭部尖細，適用于在狹小的工作空間操作。在把導線與接線柱連接起來時，我

們常用它來將導線線芯彎成圓環狀后套在螺栓上。尖嘴鉗還可以用來夾持小螺母、小

零件進行電氣安裝等。帶刀口的尖嘴鉗能剪斷細小的金屬絲。尖嘴鉗外形如圖-9所

示。

7.斷線鉗

斷線鉗又稱偏口鉗，可剪斷較粗的金屬絲、線材及電線電纜等，如圖1T0所示。

8.扳手

扳手分為活扳手（俗稱活動扳手）或呆扳手（俗稱固定扳手），是用來緊固和起松螺母的

一種專用工具。活扳手外形及使用方法如圖171所示。

a）b）c）

圖1-11活扳手

a）活扳手構造b）扳莪大螺母時的握法c）扳獲小螺母時的提法

教1.2.3實訓室常用儀器儀表

學1.MF47型指針式萬用表

內MF47型指針式萬用表由表頭（測量機構）、測量線路、轉換開關三個基本部分組成，其

容

外形如圖1T2所示。圖1-12MF47型指針式萬用表

指針式萬用表使用方法：

在使用前應檢查指針是否指在機械零位上，如不指在機械零位上可旋轉表蓋上的調零

器，使指針指在機械零位上。將測試棒紅、黑插頭分別插入"+"、"一''插孔中。

1）直流電流的測量測量0.05?500mA電流時?，轉動轉換開關至所需擋位；測量5A

電流時，將轉換開關放在500mA直流擋上，紅表筆插頭插入“5A”插孔，而后將測試

棒串接于電路中。

2）交直流電壓的測量測量交流10?1000V或直流0.25?1000V電壓時，轉動

轉換開關至所需要的擋位；測量交直流2500V電壓時，將轉換開關旋至交流1000V

或直流1000V擋，紅表筆插頭插入“2500V”插孔，而后將兩表筆跨接于被測電路兩

喻。

3）直流電阻的測量轉動轉換開關至所需測量的電阻擋，將兩表筆短接，調節歐姆

調零旋鈕，使指針對準于歐姆“0”位上，然后再進行測量。測量電路中的電阻時，應

先斷電，如電路中有電容器，則應先行放電。

指針式萬用表使用注意事項：

1）本表雖有保護裝置，但使用時仍應遵守規程，以避免意外損失。測量高電壓大電

流時，為避免燒壞開關，應在切斷電流情況下，變換擋位；測量未知電壓或電流時，

應先選擇最高擋位，待第次讀數完畢后，根據被測量值的實際大小，再轉換到合適

的擋位。

2）測量高電壓時，要站在干燥的絕緣板上用--手操作，防止意外事故發生。

3）表中干電池應定期檢查、更換，以保證測量精度。

4）測量時要注意擋位是否正確，特別是測量高電壓時要認真核對，以防扳錯擋位而

將表燒壞。

2.DT-830型數字式萬用表

數字式萬用表是一種多功能、多量程的數字顯示儀表，種類繁多，與指示式萬用表比

較，具有測量準確度高、分辨率高、抗干擾能力強、功能齊全、操作方便以及讀數迅

速準確等優點。數字式萬用表主要由液晶顯示屏、A/D轉換器、轉換開關等組成。

在測量時，由于變換器電路不同，所以也不允許扳錯擋位，以避免造成萬用表損壞。

該表面板如圖1T3所示。

教

學

內圖1-13DT-830型數字式萬用表面板

容1）數字式萬用表使用方法

使用時，將黑表筆插入“COM”插孔，紅表筆在測量電壓或電阻時插入“V?”插孔；測量

小電流時插入“mA”插孔；測量大電流時插入“10A”插孔。根據被測量的性質和大小，

把轉換開關旋到適當的擋位，將電源開關置于“ON”位置，即可進行測量。測畢，不要

忘記把電源開關扳至「'OFF”位置。

2）交直流電壓的測量測量交流10?1000V或直流0.25?1000V電壓時，轉動轉換

開關至所需要的擋位；測量交直流2500V電壓時，將轉換開關旋至交流1000V或直

流1000V擋，紅表筆插頭插入“2500V”插孔，而后將兩表筆跨接于被測電路兩端。

3）直流電阻的測量轉動轉換開關至所需測量的電阻擋，將兩表筆短接，調節歐姆調

零旋鈕，使指針對準于歐姆“0”位上，然后再進行測量。

3.SH1724型晶體管直流穩壓電源

晶體管直流穩壓電源是用來提供可調直流電壓的電源設備。它可將交流電壓轉換成負

載所要求的直流電壓，在電網電壓或負載變化時，能使輸出電壓保持穩定不變。從這

個意義上講，其內阻是很小的，可近似地看作直流理想電壓源。

直流穩壓電源的型號眾多，但它們的結構原理和使用方法基本相同，現以SH1724型

晶體管直流穩壓電源為例作簡單介紹。

SH1724型晶體管直流穩壓電源具有體積小、性能穩定、工作可靠等優點，并具有短

路和過載保護功能，使用方便。

SH1724型晶體管直流穩壓電源的面板如圖1-14所示。

圖1-14SH1724型晶幅直流能電源的面板圖

直流穩壓電源使用方法：

1）當儀器接入220V交流電源后，將電源開關扳到“通''的位置，電源指示燈亮，表示

交流電源已經接通。

2）面板上方中間的電壓表為兩路共用的輸出電壓指示儀表，通過電壓表下面的“輸出

指示”按鍵開關可進行I路或II路的輸出電壓指示的切換。

3）使用時先調節粗調旋鈕，然后再調節微調旋鈕，使輸出電壓為所需要的電壓值。

4）當由于外電路故障使電源出現過載或短路時，輸出電壓下降為零，處于保護狀態。

當故障排除后，按動“啟動”開關，電源即恢復工作。

直流穩壓電源使用注意事項：

1）要注意輸出電壓接線端的“+”、"一”區別，不要接反。

2）雖然電源具有短路保護功能，但在使用中要注意不要帶電將兩輸出端短路。

3）穩壓電源只能工作在輸出功率的情況，不允許從電源的輸出端吸收電功率（與蓄

電池有本質區別）?

4）面板上的電流表和電壓表只作監視用，在實驗時準確的電流或電壓值要通過外接

儀表進行測量。

4.XD-2型低頻信號發生器

信號發生器是用來產生電信號的電子儀器。它的種類繁多，根據用途的不同，分為正

弦波信號發生器和非正弦波信號發生器;根據頻率高低又分為低頻信號發生器和高頻

信號發生器。電工實驗中常用的為低頻信號發生器。

教

XD—2型低頻信號發生器面板如圖L15所示。

學

內

容

圖1-15XD-2型低頻信號發生器面板圖

信號發生器使用方法如下：

1）將“輸出細調”旋鈕逆時針旋到底，開啟電源，預熱3?5n、in。

2）頻率調節將“頻率范圍”旋鈕旋至所需頻段，再依次轉動三個“頻率調節”旋鈕,

使之旋至所需要的頻率。例如，需要信號發生器輸出頻率為465kHz,則調整方法為:

將“頻率范圍”旋鈕置100?1000kHz中間的“點”位置，“頻率調節"X1旋鈕置于4、X

0」旋鈕置于6、X0.01旋鈕置于5,則信號發生器輸出頻率為465kHz。

3）幅度調節當輸出電壓在1?5V范圍內，把“輸出衰減”置于0dB,改變“輸出細

調“，輸出電壓由機上監視電壓表讀出。當輸出電壓在IV以下時，改變“輸出細調”，

使監視電壓表指示一個固定整數，然后改變“輸出衰減”，便可得到所需要的電壓值。

“輸出衰減”每擋的衰減量不是按電壓值衰減量刻度，而是以dB（分貝）為刻度。表1-1

給出分貝衰減數與電壓衰減倍數之間的換算關系。

使用低頻信號發生器的注意事項：

1）儀器與被測電路連接時，要注意信號發生器的“地”是接機殼的，必須與被測電路

的“地''或其他測量儀器的機殼連接在一起，如果接反，則會引起干擾或造成短路。

2）信號發生器在使用時要防止輸出短路；各旋鈕在轉動時速度要慢，用力不要過猛,

以避免儀器的損壞。

5.SR—8雙蹤示波器

教

示波器是一種把電信號變成人眼能直接觀察的圖形的電子顯示儀器。光點在熒光屏上

學

丫軸的移動距離與輸入電壓的瞬時值成正比：光點在X軸的移動距離與時間成正比，

內

這兩種運動的合成結果，就使輸入電壓信號顯示在熒光屏上。我們利用示波器可以對

容

信號的波形、幅度、頻率、相位等進行觀察和測量。

示波器的種類很多,使用方法類似，實驗室中常用的為單蹤通用示波器或雙蹤示波器。

下面介紹SR—8雙蹤示波器的面板控制功能及使用方法（見圖1-16所示）。

圖1-16SR-8雙蹤示波器

示波器的使用方法：

①開機前，按要求對示波器進行初始調整。

②開啟電源，在熒光屏上應看到掃描亮線。如看不到掃描亮線，可按下“尋跡”按鍵，

根據光跡所在位置，調節丫軸與X軸“位移”旋鈕，使亮線位于示波器熒光屏的中間位

置。

③根據被測信號的性質、大小和頻率范圍，將掃描速度選擇開關“t/div"、輸入衰減

開關“V/div"、Y軸輸入耦合選擇開關“AC-_L-DC”和顯示方式開關等置于正確位

置，山YA或YB軸輸入插座輸入被測信號，適當調節“電平”旋鈕，即可在熒光屏上觀

察到穩定的信號波形。

教

學

內

容

音節;里師2.1電路的組成

早節課題2.2電路的物理量課時2節

教

學

1.掌握電路的組成要素

目

2.掌握有關電路中兒個物理量的概念、方向及其計算

的

重

點重點：有關電路的兒個物理量的概念、方向及其測量

難難點：電流參考方向的概念及電壓、電動勢實際方向的確定

點

課堂講授與練習相結合，綜合學生實際，適當處理教材，因材施教，講解

教問題時力求清晰明了，注意引導學生對本課程的興趣和調動學生的學習積極性，

學并通過練習加深對所學知識的理解與掌握，盡可能達到好的教學效果，以提高學

方生的理論水平。

法

教

具1.《電工基礎》李梅主編機械工業出版社

及2.《電工電子技術基礎》王兆義主編高等教育出版社

參

考3.《電工基礎》譚恩鼎主編高等教育出版社

書

4.《電工基礎》薛濤主編高等教育出版社

作P4I

業2-3-1

1.電流的實際方向規定為正電荷運動的方向，為了便于電路的分析和計算，事

課

后先任意假定的電流方向，為參考方向。

小2.電動勢是衡量電源力做功的物理量，它的實際方向由電源的負極指向正極，

結

它的單位為V。

3.電壓是衡量電場力做功的物理量，它的實際方向由電源的正極指向負極，它

的單位與電動勢相同，也是V。

2.1電路的組成

教學目的

掌握：歐姆定律，熟練應用歐姆定律進行計算。

理解：電能和電功率的概念，掌握焦耳定律，掌握電能、電功率的計算。

了解：1.電流、電壓、電動勢的基本概念，掌握其單位及單位的換算。

2.電阻的概念和電阻與溫度的關系，掌握電阻定律。

技能要求

掌握：1.使用直流電壓表、電流表。

2.萬用表測量直流電壓、直流電流和電阻。

切教學內容

教

“/2.1電路的組成

's''

電路是電流流通的途徑，電能轉化為其它形式的能要通過閉合電路來完成。因此，為

內L

了利用電能，必須組成各種形式的電路。電路是由電源、導線、開關和負載四大部分

容組成。下圖是直流電動機控制回路，當開關閉合，電池給電動機供電，電動機轉動;

當開關斷開，電流不能形成回路，電動機停止轉動。

1.電源

電源是電路的源泉，它為電路提供電能。現在應用的電源有各種干電池電源、太陽能

電源、風力發電電源、火力發電電源、水力發電電源、核能發電電源等。

2.導線

導線構成電路的通路。因為用途不同，導線的種類繁多，主要用于電力系統作為輸電

導線。

3.開關

開關是控制電路通、斷的電器（設備），根據用途不同，其體積、形狀差別很大。用

在電子儀器、設備上的有微型開關；用在電力設備上的有耐高壓、大電流的高壓開關,

用在運動設備上有接近開關，用在一般設備上的有刀開關、空氣開關等。

4.負載

負載是消耗電能的設備，電路通過負載，將電源的電能轉化為熱能、機械能、光能等

其他形式的能，為人們所用。電路的負載常用的有以電動機驅動的各種機械；以電阻

加熱的電爐、電熱器、電吹風、電烙鐵等：以發光為目的的各種電光源；在電子電路

中的各種耗能器件，發射裝置等，都可以視為電源的負我。

2.2電路的物理量

2.2.1電流

1.電流的形成

教

學

內

容

電流就是電子在電場力作用下有規則的定向運動。

在導體中形成電流的條件是：有可以移動的電荷和維持電荷作定向移動的電場。

2.電流強度

單位時間內通過導體截面電荷量的多少稱為電流強度。它是表征電速叢的物理量。

電流強度的單位為安培，簡稱安，符號為A。

7

A/

設在時間內，流過截面S的電荷量為△（｝,則電流強度為

1=2

t

如果電流的大小和方向都不隨時間的變化而變化，則稱為穩恒直流電，簡稱直流電。

其數學表達式為

3.電流的正方向

在電路的計算中，電流的實際方向有時不好確定，為了計算方便，可先假定一個電流

的正方向，這個假定的電流正方向稱為參考方向,并在電路中用箭頭標出。

通過計算后，如果計算值為正，則電流的實際正方向與假定的參考方向相同；如果計

算值為負，則電流的實際正方向與假定的參考方向相反。

2.2.2電壓、電位、電動勢

1.電壓

卜圖是水的循環流動示意圖。我們以水的循環流動來說明電流在電路中的流動原理。

圖2-9水流方向"圖2-10電動勢、電壓說明圖

內電流和水流有著相似的規律，如圖2T0所示，要想形成圖中電流，必須在白熾燈兩端

容存在電位差（類似水槽的水位差）。

A、B極板之間的電位差稱為A、B兩點之間的電壓MB。

電壓的正方向規定為：由高電位指向低電位，即從電源的正極指向負極。電壓的方向

用號來表示。

電壓的單位是伏特，簡稱伏，符號為V。

2.電位

電位的定義：取電路中任一點作為參考點，并規定為零電位，電路中任一點到參考

點之間的電壓，就稱為該點的電位。

電位的方向：當某點到參考點的電壓為正時，則該點的電位為正；當某點到參考點

的電壓為負時，則該點的電位為負。電位用符號“廣來表示。

電壓是電路中的兩點電位之差，電路中任意兩點間的電壓大小，僅取決于這兩點電

位的差值，與電位參考點的選擇無關。電位的單位與電壓的單位相同。

3.電動勢

電動勢就是表征電源力對電荷做功能力的物理量。電動勢的方向規定為由電源的負

極指向正極,用號來表示，如圖270所示。

電動勢的方向規定為由電源的負極指向正極,用號來表示。

電動勢的單位也是伏，符號為V。

2.2.3電流、電壓的測量

1.電流的測量

測量時將表的兩個接線端串聯在電路中（千萬不可并聯在電路上），表的“十”端為電

流的流入端；表的"一''端為電流的流出端。根據表針所指示的刻度，讀出電流的大小。

教

學

內

容

2.電壓的測量

測量時將表的兩個接線端并聯在被測電壓的兩端，測量時表的“+”接線端接被測電壓

的正極，接線端接被測電壓的負極。根據表針所指示的刻度，讀出電壓的大小。

章節課題2.3電阻課時2節

教

學

掌握：1.電阻的概念

目

的2.電阻與溫度的關系，掌握電阻定律。

重

重點：電阻的概念、種類及其應用

八點、、

難難點：如何正確理解導體的電阻率與溫度系數的關系

八點、、

課堂講授與練習相結合，綜合學生實際，適當處理教材，因材施教，講解問

教

題時力求清晰明了，注意引導學生對本課程的興趣和調動學生的學習積極性，并

學

通過練習加深對所學知識的理解與掌握，盡可能達到好的教學效果，以提高學生

方

的理論水平。

法

教

《電工基礎》李梅主編機械工業出版社

具1.

及2.《電工電子技術基礎》王兆義主編高等教育出版社

參

考3.《電工基礎》譚恩鼎主編高等教育出版社

書

4.《電工基礎》薛濤主編高等教育出版社

作

P4I

業

2-2-4

1.任何導體對電流都具有阻礙作用，即導體都具有電阻。

課

2.導體電阻的大小與導體的長度成正比，與導體的橫截面成反比，并與導體材

后

料的電阻率成正比。

小

3.導體的電阻率隨溫度的變化而變化。所有金屬的電阻率都隨溫度的升高而增

結

大，因此，金屬均為正溫度系數導體。

4.不同種類的電阻具有不同的特征和用途。

5.電阻時耗能元件，它將電能不可逆地轉化為熱能。

6.測電阻時，換檔需要調零，不允許帶電測量電阻。

2.3電阻

教學目的

掌握：電阻的概念

理解：電阻與溫度的關系

技能要求

掌握：電阻的識別與測量

教學內容

2.3.1導體的電阻

1.導體電阻的概念

圖2-14所示是電子在導體中流動示意圖。圖2T4a和圖2T4b是不同的兩種導

教體材料，材料內的原子結構不同，導體對電子流動呈現出的“阻力”不同；圖2-14c

學是同一種導體材料-，由于材料的截面積不同，導體對電子流動呈現出的“阻力”不同。

內導體對電流的阻礙作用稱為導體的電阻,用符號“"’來表示,其基本單位為歐姆（Q）。

容較大的單位有kQ和MQ,其換算關系為lMQ=1000kQ1kQ=1000Q

弟兄的加注“吱9,華好充麥南/

導體電子

01按電子流動的物I、

a）b）

好?搟，匕

c)

圖2-14?

a）導體中“障礙物”少b）導體中“障礙物”多“

c）導體截面積不同電子所受阻力不同“

2.導體的電阻率與溫度系數

1）電阻定律

導體電阻的大小與導體的電阻率P和導體長度/成正比，與導體的橫截面S成反

比，用公式表示為

R=p—

S

當溫度變化時,導體的電阻率也隨之變化。如果導體的電阻率隨溫度的升高而

升高，則為正溫度系數導體；反之，則為負溫度系數導體。所有金屬的電阻率都隨溫

度的升高而增大，因此，金屬均為正溫度系數導體。當溫度在。?100匕范圍內變化

時，大部分金屬的電阻率與溫度成如卜的線性關系：

教。=Po（l+W）

學表2T給出了常用導體材料在時的電阻率和溫度系數。由表中可以看出，金

內屬材料的電阻溫度系數都是正值，它們的阻值隨著溫度的上升而增加，如銀、銅、鋁

容等。利用導體的這溫度特性可以制作金屬溫度計，如用銅、銅制成的電阻溫度計分

別適用于一200?500℃和一50?150℃范圍內的溫度測量。有些合金如康銅（銀銅合

金）和缽銅的電阻溫度系數很小，常用來制作標準電阻。

【例2-1］長度為1km、截面積為10mm，的一條鋁導線和一條銅導線，試計算它

們在0℃時的電阻各為多少？

解：從表1-1中查的夕銅=1.6*10-8Q?m,P鋁=2.5x10-8Q?m,代入1-5

式得

1=1.6X10-X10^=16Q

R銅1,1S10x10-6

22.5x10-8x103

-=--------：—=2.5Q

R鋁S10x10-6

2.3.2電阻器

1.電阻器的作用和分類

電阻器是應用具有一定電阻率的導電材料制成的電路元件。電阻器亦簡稱為電

阻，是工程技術中用量最大的電路元件之一。

為了適應不同電路和不同工作條件的需要，電阻器的品種規格繁多，按外形結構可分

為固定式和可變式兩大類。表2-2給出了常用電阻器的外形及用途。

2.電阻元件模型及電路符號

實際電路中的電阻器、白熾燈、電爐、電烙鐵等電路器件，在電路中表現出來的

都是電阻的特性，為了分析方便，就不考慮它們的結構、形狀等次要因素，只考慮它

的電阻，這個電阻就稱為實際電路器件的電阻元件模型。電阻元件模型也簡稱為電阻,

教其電路符號如圖2-16所示。電阻是耗能元件，它將電能不可逆地轉換為熱能。

學

內

容

圖2-16圖2-17

2.3.3電阻的測量

測量電阻用歐姆表。圖2-17是用指針式萬用表的歐姆擋測量電阻，測量前先將

萬用表的旋轉開關旋到電阻擋，然后將兩表筆短路校零（兩表筆短路的同時旋轉表盤

上的校零可調電阻，使表針指到右邊零刻度）。測量時兩表筆搭在被測電阻的兩端，

表針指示的刻度既是被測電阻的阻值。如果被測電阻連接在電路中，測量時必須將電

阻與電路斷開，更不允許電路帶電測量。

章節課題2.4歐姆定律課時2節

教

學

目掌握：歐姆定律，熟練應用歐姆定律進行計算。

的

重

重點：歐姆定律的應用

八點、、

難

難點：對歐姆定律的正確理解

八點、、

課堂講授與練習相結合，綜合學生實際，適當處理教材，因材施教，講解問

教

題時力求清晰明了，注意引導學生對本課程的興趣和調動學生的學習積極性，并

學

通過練習加深對所學知識的理解與掌握，盡可能達到好的教學效果，以提高學生

方

的理論水平。

法

教

《電工基礎》李梅主編機械工業出版社

具1.

及2.《電工電子技術基礎》王兆義主編高等教育出版社

參

考3.《電工基礎》譚恩鼎主編高等教育出版社

書

4.《電工基礎》薛濤主編高等教育出版社

作

P4I

業

2-3-2

1.歐姆定律是分析、計算電路的最基本定律之一。

課

2.部分電阻電路的歐姆定律可表述為：流經電阻的電流與加在電阻兩端的電

后

壓成正比，與電阻的阻值成反比。

小

3.全電路的歐姆定律可表述為：通過全電路的電流與電源的電動勢成正比，

結

與電路中的總電阻成反比。

4.在一個閉合電路中，電壓升等于電壓降，滿足電壓平衡方程式。

5.歐姆定律的應用。

2.4歐姆定律

教學目的

掌握：歐姆定律，熟練應用歐姆定律進行計算。

技能要求

掌握：運用歐姆定律解決實際問題。

教學內容

我們生活中有這樣的經驗：當我們打開水龍頭時，如果水管中的壓力大，水流就

大；如果水管中的壓力小，水流就小（見圖2-18）。在同一條水管中，水管中水的壓

力大，水的流速大，反之，水的流速小。在廣場的音樂噴泉中，噴出的水柱高度隨著

音樂的節奏跳躍變化，水柱高時水泵的出口壓力高；水柱低時水泵的出口壓力低。

教

學

內

容

a）水管壓力小，水流緩慢

b）水管壓力大，水流速度快

在電阻電路中，電壓和電流也有著類似的規律：即加在同一個電阻上的電壓高,

電阻中的電流大，反之，電流小。

2.4.1電阻電路歐姆定律

一段只含有電阻、而不含有電源的電路，稱為電阻電路，如圖2-19所式。

I—!—

RuR

uRI

--------

a）關聯參考方向b）非關聯參考方向

圖2-19部分電阻電路

電阻電路的歐姆定律可表述為：流經電阻的電流與加在電阻兩端的電壓成正比,

與電阻的阻值成反比，其表達式為

/=巨或U=IR2-7）

R

在式2-7中，電壓與電流的正方向設定為一致，稱為關聯參考方向，如圖2T9a

教所示;如果電壓與電流的正方向設定相反，如圖2-19b所示，則稱為非關聯參考方向，

學非關聯參考方向的表達式為

內U=-IR（2-8）

容在以后的電路分析中，如不加特別說明，均為關聯參考方向。

歐姆定律只適應于線性電阻電路，即當電壓和電流變化時，電阻的阻值不變。圖

2-20a是線性電阻的伏安特性曲線。某些電阻元件，如半導體二極管的正向電阻、白

熾燈的燈絲電阻，它們不遵循歐姆定律，伏安特性曲線是一條曲線，這種電阻稱為非

線性電阻，它的阻值隨工作電壓的變化而變化，如圖2-20b所示。

a）線性電阻的伏安特性b）非線性電阻的伏安特性

圖2-20電阻的伏安特性曲線

2.4.2全電路歐姆定律

由含有內阻的電源和負載電阻組成的閉合回路稱為全電路。最簡單的全電路如圖

2-21所示，圖中￡為電動勢，氣為電動勢的內阻，A為外電路負載電阻。

；--------；+|I

圖2-21簡單的全電路

全電路的歐姆定律可表述為：通過全電路的電流與電源的電動勢成正比，與電路

中的總電阻成反比，其表達式為

教

J_E

學

R+R。

內

或E=IR+IR0(2-9)

容

由式中可見，為外電路電阻上的電壓，令。外=〃？：/凡為內電路內阻上的

電壓，令。內=/幾，則有

E=U外+U內（2T0）

此式稱為全電路電壓平衡方程式,它說明了在一個閉合電路中，電壓升（電動

勢力等于電壓降（。外+U內）。

2.4.3活學活用

理論的應用并不是簡單的套用公式，而往往是利用歐姆定律分析實際問題。

L確定電路的工作電流

大家知道，測量電流要將電流表串聯在電路中，需要將電路斷開將表串入，測量

很不方便。我們乂知道，測量電壓是將電壓表并聯在被測電路兩端，測量時很方便。

在條件許可的情況卜，都是利用測量電壓的方法，測量出電壓，再換算出電流。

案例1收音機電流調試

案例敘述

圖2-23a、b是收音機的外形和內部電路，圖2-23c是收音機的部分電路及測量圖。

我們在組裝收音機時，要調整電路的靜態電流，在調整時要測量電流的大小。

教

學

內

容

圖2-23測量收音機的工作電流

a)收音機外形b)收音機內部電路c)收音機部分電路及測量方法

案例分析

圖中電阻R17的工作電流要求為0.4?0.6mA,電阻的阻值為51Q。因為電流不

方便測量，我們用測量R17電阻兩端電壓的方法來間接的取得被測電流。根據歐姆定

律

U=IR=(0.4-0.6)X51V=(20.4—30.6)mV

即測出的電壓值在20.4-30.6mV之間時，電路中的電流值為合格。

案例2變頻器檢測過電流

案例敘述

圖2-24為變頻器（一種用于電動機調速的電力電子設備）內部電流檢測電路。

該檢測電路為變頻器的電子保護電路提供電流檢測信號。，圖中采用了電阻率很小的

金屬板作為“檢測電阻”，當工作電流流過檢測電阻，在電阻兩端產生電壓降，這個

電壓降就是電流檢測信號。

檢測電阻的阻值為0.002Q,變頻器額定工作電流為100A。當電流不超過100A

時，變頻器不報警。

變頻器因為報警過電流，維修人員對變頻器的工作電流進行檢查。現測得金屬板兩端

的電壓為0.25V,請分析變頻器是否真的過電流。

教

學

內

容

圖2-24變頻器檢測電流的測量

案例分析

變頻器正常工作時金屬板兩端電壓為

U=IR=100X0.002V=0.2V

測得值為0.25V時對應的電流值為

I=U/R=0.25/0.002=125A

因為125A>100A,顯然變頻器是處于過電流狀態，要進一步檢查變頻器的過電流原因。

2.電路參數發生了變化，使電路工作不正常

案例1電烙鐵發熱量不足

案例現象

某電氣維修工使用的一把電烙鐵發熱量不足，不知是

什么原因。電烙鐵的正常工作參數為：電壓220V,電流90mA。

教

學

內

容

案例分析

電烙鐵的發熱體就是一個線繞電阻，如圖2-25b所示。發熱量不足一是外加電壓

低于220V,二是電烙鐵的工作電流小于正常值。

用電壓表測量220V電源電壓，為正常值；用電阻表（萬用表的歐姆檔）測量電

烙鐵的發熱體電阻，阻值為3.IkQ。

根據歐姆公式，計算電烙鐵的實際電流為

I=U/R=220/3.lmA=71mA

由于71mA<90mA,使電烙鐵的發熱量不足。其原因為發熱體老化，阻值變大所至。

案例2豆漿機工作無力

案例現象

有人買了一臺新的豆漿機，在農貿市場內賣鮮豆漿。發現豆漿機在工作中轉動無

力，不知什么原因。后來換了一臺新的機子仍然如此。

案例分析

該豆漿機離電源較遠，配線較長，由于導線存在導體電阻，使豆漿機工作時在導

線上產生了較大的電壓降落，加在電動機上的電壓減小，造成電動機工作無力。等效

電路如圖2-26所示。

教

學

內

容圖2-26等效電路圖

電動機通電時用電壓表測量ab和cd兩端電壓，測得值為IU=22OV,UCd=160V,在

導線上電壓損失了60V。

停機，將導線cd端連在一起，用電阻表測量a、b兩端電阻，阻值為15Q。

解決方案

顯然電動機工作無力是因為導線電阻太大，使加在電動機上的電壓嚴重低于額定

電壓(220V)造成的。

更換截面積大的導線，為了使電動機兩端電壓不低于200V,更換的導線總電阻

Rab要小于5Q。

該案例是應用歐姆定律的概念分析解決問題。

3.用歐姆定律分析工程現象

案例1用手持試電筆測量220V電壓時，為什么沒有觸電的感覺

案例現象

圖2-27所示是用試電筆測試電路是否帶電。試電筆是電工測量電器是否帶電的

常備工具，其內部裝有一只限流電阻和發光發管，當被測量的電器帶電時，電流通過

限流電阻、發光發管及人體入地，發光氤管發光指示有電。此時雖然有電流通過人體,

但人們沒有觸電的感覺。

案例分析

試電筆限流電阻為880kQ,筑管的電阻和人體的電阻都比限流電阻小得多，可

忽略不計。即認為電路中只有限流電阻，如圖2-27b所示，根據部分電阻電路的歐姆

定律，有

教

TJ

學1=—=——xicr=0.25x103A

R880

內即通過人體的電流為0.25mA。由于電流微弱，對人體無害。

容

圖2-27試電筆的使用

a）試電筆測試示意圖b）測試等效典論

案例2家用電器的遙控器為什么都不設電源開關

圖2-28遙控器

a）遙控器外形b）遙控器內部框圖

案例現象

空調器、電視機、投影儀等很多電器用的遙控器，都不設電源開關，電池接上以

后，電路總在通電狀態。如2-28b框圖所示。

案例分析

遙控器的內部電路可以等效為一個阻值很大的電阻，在不工作時（沒有按卜發射

按鈕），電路的電流很小，只有5X10-6A（5〃A）,和電池的自然放電差不多，因此不

用設電源開關，大大方便了應用。

章節課題2.5電功與電功率課時2節

教

理解：電能和電功率的概念

學

目掌握：電能、電功率的計算

的

重

重點：1.電能、電功率的計算

點

難2.掌握電流的熱效應的概念

點

難點：對電功率概念的正確理解

課堂講授與練習相結