《电工基础》第一章 认识电路

电工基础-电路的基本概念和基本定律教案第一章：电路的基本概念1.1 电流定义：电流是电荷的流动，单位是安培（A）电流的产生：电压使电荷发生移动形成电流1.2 电压定义：电压是电场力推动电荷移动的能力，单位是伏特（V）电压的产生：电源提供电压，使电荷在电路中流动1.3 电阻定义：电阻是电路对电流阻碍作用的大小，单位是欧姆（Ω）电阻的计算：R = V/I，其中V为电压，I为电流第二章：电路的基本元件2.1 电源定义：电源是提供电压的装置常见电源：电池、发电机、电源适配器等2.2 负载定义：负载是电路中消耗电能的装置常见负载：电灯、电动机、电阻等2.3 开关定义：开关是控制电路通断的装置常见开关：手动开关、自动开关等第三章：基本电路定律3.1 欧姆定律定义：电流I与电压V成正比，与电阻R成反比，公式为I = V/R 应用：计算电路中的电流、电压和电阻3.2 基尔霍夫电压定律（KVL）定义：电路中任意闭合回路电压的代数和等于零应用：分析电路中的电压关系，解决电压问题3.3 基尔霍夫电流定律（KCL）定义：电路中任意节点流入电流的代数和等于流出电流的代数和应用：分析电路中的电流关系，解决电流问题第四章：简单电路分析4.1 串联电路定义：电路中元件依次连接，电流相同，电压分配特点：电流相同，电压分配应用：计算串联电路中的电流、电压和电阻4.2 并联电路定义：电路中元件并行连接，电压相同，电流分配特点：电压相同，电流分配应用：计算并联电路中的电流、电压和电阻第五章：电路测量与实验5.1 测量工具电流表：测量电路中的电流电压表：测量电路中的电压电阻表：测量电路中的电阻5.2 实验步骤与方法实验设计：确定实验目的、电路连接方式等实验操作：按照实验步骤进行测量和数据记录实验分析：根据测量数据进行分析，得出结论第六章：电路的进阶概念6.1 交流电与直流电定义：交流电是电压和电流方向周期性变化的电，直流电是电压和电流方向不变的电特点：交流电有频率和相位，直流电稳定6.2 频率与周期定义：频率是单位时间内交流电变化的次数，周期是一次完整变化所需的时间关系：f = 1/T，其中f为频率，T为周期6.3 相位差定义：交流电中两个电压或电流波形的相对时间差应用：分析电路中波形的相位关系第七章：电路图的绘制7.1 电路图符号电源符号：电池、发电机等负载符号：电灯、电动机、电阻等开关符号：手动开关、自动开关等7.2 电路图绘制规则清晰：符号清晰，连线准确简洁：简化电路，删除多余部分一致：符号一致，电压方向一致7.3 电路图的解读与绘制解读：分析电路元件和连接方式，理解电路功能绘制：根据电路元件和连接方式，绘制电路图第八章：电路仿真软件的使用8.1 电路仿真软件概述定义：电路仿真软件是一种用于电路分析和设计的工具作用：模拟电路运行，验证电路设计，分析电路性能8.2 常见的电路仿真软件Multisim：功能强大，操作简单，广泛应用于电路设计和实验教学Proteus：界面友好，兼容性好，支持多种硬件描述语言LabVIEW：基于图形化编程语言，适用于复杂电路系统的研究和开发8.3 电路仿真软件的使用方法打开软件，创建新项目绘制电路图，添加元件设置参数，运行仿真分析结果，优化电路设计第九章：磁路与电磁感应9.1 磁路定义：磁力线在电路中的路径磁阻：磁路对磁力线的阻碍作用磁通量：磁场穿过磁路的面积与磁场强度之积9.2 电磁感应定义：磁通量变化时，产生感应电动势法拉第电磁感应定律：ε= -dΦ/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间楞次定律：感应电流的方向是阻碍磁通量变化的方向第十章：电机的工作原理与控制10.1 直流电机工作原理：电流通过电枢产生磁场，与磁极相互作用产生转矩控制方式：电压控制、电流控制、转速控制等10.2 交流电机工作原理：电流通过线圈产生磁场，与磁极相互作用产生转矩控制方式：电压控制、频率控制、转速控制等10.3 电机控制系统定义：通过控制电机的工作原理和运行参数，实现对电机的控制应用：电动汽车、工业、风力发电等第十一章：电力电子技术11.1 电力电子器件定义：用于电力转换和控制的电子器件常见器件：二极管、晶体管、晶闸管、GTO、IGBT等11.2 电力电子电路定义：利用电力电子器件实现电能转换和控制的电路应用：变频调速、整流、逆变、斩波等11.3 电力电子技术的应用定义：电力电子技术在电力系统和电气设备中的应用应用领域：电源、电机控制、电力系统、可再生能源等第十二章：电气设备12.1 概述定义：用于发电、输电、变电、配电和用电的设备分类：发电设备、输电设备、变电设备、配电设备、用电设备12.2 发电设备定义：将机械能、热能等转化为电能的设备常见设备：汽轮机、水轮机、风力发电机、太阳能光伏板等12.3 输电设备定义：将电能从发电站输送到用户的设备常见设备：输电线路、变压器、断路器等第十三章：电力系统分析13.1 电力系统的基本组成部分定义：电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成作用：实现电能的生产、传输、分配和消费13.2 电力系统的稳定性分析定义：分析电力系统在受到扰动时的稳定运行能力稳定性指标：暂态稳定性、静态稳定性、暂态过程中的电压稳定性等13.3 电力系统的经济性分析定义：分析电力系统的运行成本和效率经济性指标：发电成本、输电损耗、用电成本等第十四章：电力系统的保护与控制14.1 电力系统的保护定义：对电力系统进行故障检测和隔离，保护设备和人员安全保护装置：继电保护、差动保护、距离保护等14.2 电力系统的控制定义：对电力系统的运行参数进行调节和控制，保证系统稳定运行控制方法：开关控制、调节控制、最优控制等14.3 电力系统自动化定义：利用计算机技术和自动化装置实现电力系统的运行控制和管理应用：发电控制、输电控制、变电控制、配电控制等第十五章：可再生能源与电力系统15.1 可再生能源概述定义：指在自然界中不断补充的能源，如太阳能、风能、水能等优点：清洁、可再生、减少化石能源依赖等15.2 可再生能源并网技术定义：将可再生能源发电装置接入电力系统，实现电能的互补和利用技术难点：波动性、不稳定、电能质量等15.3 电力系统的可持续发展定义：在满足人类需求的保证电力系统的长期稳定和发展措施：发展可再生能源、提高能源利用效率、减少环境污染等重点和难点解析本文主要介绍了电工基础-电路的基本概念和基本定律，包括电路的基本概念、基本元件、基本电路定律、简单电路分析、电路测量与实验、电路的进阶概念、电路图的绘制、电路仿真软件的使用、磁路与电磁感应、电机的工作原理与控制、电力电子技术、电气设备、电力系统分析、保护与控制以及可再生能源与电力系统等方面的知识。

2019至2020 学年第一学期教师授课教案类别：授课专业班级：课程：《电工基础》第一章电路基础知识开课时间：总课时：40学时使用教材：授课教师：教研室：主要教学步聚与内容教学过程设计时间分配一、课堂组织二、安全理念讲解电工必须接受安全教育、掌握电工基本的安全知识，然后方可参加电工的实际操作。

凡没有参加过安全教育、不懂得电工安全知识的学员，是不允许参加电工实习操作的。

三、新课导入：电是一种自然现象，是一种能量，自然界的闪电就是电的一种现象。

电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥力和吸引力的一种属性。

它是自然界四种基本相互作用之一。

电或电荷有两种：我们把一种叫做正电、另一种叫做负电。

通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸，其吸引力或排斥力遵从库仑定律。

电是个一般术语，包括了许多种由于电荷的存在或移动而产生的现象。

这其中有许多很容易观察到的现象，像闪电、静电等等，还有一些比较生疏的概念，像电磁场、电磁感应等等。

第一章电路基础知识§1-1 电流和电压一、电路1.电路及其组成电路：电流流通的路径。

电路的组成：电源、开关、负载和导线。

2.电路图：用电气符号描述电路连接情况的图，称电路原理导入新课讲授举例2分3分5分25分图，简称电路图。

3.电路的功能：1）进行能量的转换、传输和分配。

电能的传输示意图2）实现信息的传递和处理。

扩音机电路示意图课堂讨论：电路与电路图的结构及作用二、电流1．电流的形成：电荷的定向移动形成电流，移动的电荷又称载流子。

2．电流的方向：习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方画图示范讲授10分15分发电机升压变压器降压变压器用电设备输电线放大器1放大器2放大器3话筒主要教学步聚与内容教学过程设计时间分配一、课堂组织二、安全理念讲解三、授课内容：第一章电路基础知识§1-3 欧姆定律讲述电动势、电压、电流与电阻关系。

一、部分电路欧姆定律只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路。

《电工基础》1-3章知识点汇总第一章第一节电路一、电路的组成1．电路：由等组成的闭合回路。

2．电路的组成: 。

(1) 电源：把能转化为能的装置。

如：、等。

(2) 用电器：把能转变成的装置。

(3) 导线：金属线。

作用：把电源产生的电能输送到用电器。

(4) 开关：起到作用。

二、电路的状态1．通路（闭路）：电路各部分连接成，电流通过。

2．开路（断路）：电路断开，电路中电流通过。

3．短路（捷路）：电源两端或者电路中某些部分被导线直接相连，这时电源输出的电流不经过负载，只经过连接导线直接流回电源，这种状态叫做短路状态，简称注意：短路时电流很，会损坏，应尽量。

三、电路图1．电路图：用表示电路的图。

2．几种常用的标准图形符号。

第二节电流一、电流的形成1．电流：电荷的形成电流。

2．在导体中形成电流的条件：(1)(2)二、电流1．电流的大小等于与的比值。

I =2．单位：1A = 1C/s ；1mA = 10-3 A ；1μA = 10-6A3．电流的方向实际方向—规定： 定向移动的方向为电流的方向。

4．直流电：电流方向和强弱 的电流。

第三节 电阻一、电阻1．导体对电流所呈现出的阻碍作用。

不仅金属导体有电阻，其他物体也有电阻。

2．导体电阻是由它 决定的。

例：金属导体，它的电阻由它的 决定。

3．电阻定律：R =式中：ρ －导体的 。

它与导体的几何形状 ，而与导体 和导体 有关（如温度）。

单位：R －欧姆（Ω）；l －米（m ）；S －平方米（m 2）；ρ－欧⋅米（Ω⋅m ）。

4．(1) 阅读P6表1-1，得出结论。

(2) 结论：电阻率的大小反映材料 的好坏，电阻率愈大，导电性能愈 。

ρ ＜ 10-6 Ω⋅mρ ＞ 107 Ω⋅m10-6 Ω⋅m ＜ ρ ＜ 107 Ω⋅m二、电阻与温度的关系一般金属导体，温度升高，其电阻 。

少数合金电阻，几乎不受温度影响，用于制造标准电阻器。

超导现象：在极低温（接近于热力学零度）状态下，有些金属（一些合金和金属的化合物）电阻 ，这种现象叫 现象。

第一章　认识电路一、教学要求本章是电工技术基础与技能的第一章，起承前启后的作用，把物理学和本课程联系起来，并为本课程打好基础。

本章的基本要求是：１畅了解电路的组成、电路的三种基本状态和电气设备额定值的意义。

２畅理解电流产生的条件和电流的概念，掌握电流的计算公式。

３畅了解电阻的概念和电阻与温度的关系，掌握电阻定律。

４畅熟练掌握欧姆定律。

５畅理解电能和电功率的概念，掌握焦耳定律以及电能、电功率的计算。

６畅能识别常用电阻器，了解其主要参数。

７畅了解常用导电材料、绝缘材料及其规格和用途。

二、教学重点１畅电流的概念和电流的计算。

２畅欧姆定律。

３畅部分电路欧姆定律及应用。

４畅电能、电功率的概念和计算。

三、教学难点１畅电流、电压的实际方向和参考方向。

２畅电阻与温度的关系。

四、教学建议１畅本章教学学时为必学４学时。

２畅本章有些内容学生在初中物理中已学过，对这些内容教师在作适当概述并指出内容要点和学习方法后，可通过例题和习题加深这些概念。

此外，在例题和习题中涉及较多的实际问题，使学生明确理论联系实际是本课程的特点。

３畅技术与应用内容是知识的拓展，建议采用自学形式，同时通过写读书笔记、交流学习心得来检查学习效果。

这样做既有益于培养学生的自学能力，也有益于教师全面评价学生。

五、教材剖析１畅电路和电路模型教师可根据手电筒电路讲述以下内容：电路是电流通过的路径。

电路总是由电源、负载和中间环节（连接导线、开关等）组成。

电路具有传输和转换电能、传递和处理信号两种主要作用。

电路的状态有通路、断路和短路三种。

电路模型的概念在教材中没有涉及，教师可视情况作适当说明。

实际电路中的各元器件，工作时通常会表现出多方面的物理性质，若抓住各元器件的主要性质，忽略其次要性质，即将实际电路元件理想化。

例如，用“电阻元件”这样一个理想电路元件来反映消耗电能的特征，这样在电源频率不太高的电路中，所有的电阻器、电烙铁、电炉等实际电路元件，都可以用“电阻元件”这种模型来近似地表示。

第一章 认识电路一．是非题1.电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来。

（ ）2.蓄电池在电路中必是电源，总是把化学能转换成电能。

（ ）3.直流电路中，有电压的元件一定有电流。

（ ）4.电阻值大的导体，电阻率一定也大。

（ ）5.电阻元件的伏安特性曲线是过原点的直线时，称为线性电阻。

（ ）6.Ω定律适用于任何电路和任何元件。

（ ）7.R=IU 中的R 是元件参数，它的值是由电压和电流的大小决定的。

（ ） 8.额定电压为220V 的白质灯接在110V 的电源上，白质灯消耗的功率为原来的1/4.（ ）9.在纯电阻电路中，电流通过电阻所做的功与它产生的热量是相等的。

（ ）10.公式P=UI=RI 2=R U 2在任何条件下都是成立的。

（ ） 二．选择题1.下列设备中，一定是电源的为（ ）A.发电机B.冰箱C.蓄电池D.白只灯2.通过一个电阻的电流是5A ，经过4min ，通过该电阻的一个截面的电荷量是（ ）。

A. 20 CB. 50 CC. 1200 CD.2000 C3.一般金属导体具有正温度系数，当环境温度升高时，电阻值将（ ）A. 增大B. 减小C. 不变D. 不能确定4.相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3：5，横截面积之比为4：1，则其电阻之比为（ ）。

A.12 : 5B.3 : 20C.7 : 6D.20 : 35.某导体两端电压为100V ，通过的电流为2A ：当两端电压降为50V 时，导体的电阻应为（ ）1.A.100Ω B.25Ω C.50Ω D.负载电流6.通常电工术语“负载大小”是指（ ）大小。

A.等效电阻B.实际电功率C.实际电压D.负载电流7.一电阻元件，当其电流减为原来的一半时，其功率为原来的（ ）。

A.1/2B.2倍 C 1/4 D.4 倍8.220V 、40W 白质灯正常发光（ ），消耗的电能为1KW·h 。

A.20hB.40hC.45hD.25h三．填充题1.电路时由 、 、 和 等组成的闭合回路。

1第一章《认识电路》知识要点概括1、电路：电流流过的路径，它由电源（信号源）、用电器（负载）、开关（控制、保护电器）和导线等四部分组成。

2、电路的作用：(1)能实现电能的传输、分配和转换。

(2)信号的产生、传递和处理。

3、电路的三种状态：（1）通路；（2）开路（断路）；（3）短路：短路时电流很大，不允许短路。

4、电路图：用国家规定的统一符号来表示实际电路中各电器元件连接关系的图形。

5、两种电荷：自然界存在两种电荷，正电荷和负电荷：电子带负电，质子带正电。

物体失去电子，带正电，得到电子，带负电。

电荷的单位：库仑，符号为C。

1个电子的电量为1.6×10-19C。

6、电流：电荷的定向运动形成电流，单位时间内通过导体横截面的电量称为电流强度。

定义式：tqI =式中：I——电流强度，单位：安培(A)，其它还有：毫安（mA）、微安（μA）。

换算关系：1A ＝103mA ＝106μA ；q——通过导体横截面的电量，单位：库仑（C）；t——通电时间，单位：秒（S）。

电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

在一个闭合电路中，电池外部，电流是从正极流到负极的；电池内部，是从负极流到正极。

在分析电路时，当无法确定电流的方向时，可任意假定一个参考方向，若电流方向与参考方向相同，电流取正值，否则，取负值。

电流的测量：利用安培表，或万用表的电流档。

测量时电流表要串联在电路中。

7、电压：电压是由电源产生的，电压是使导体中的电荷作定向移动、产生电流的原因。

定义：电路中A、B 两点间的电压等于电场力把单位正电荷从A 点移到B 点所做的功。

即有：qW U AB AB =电压的单位：伏特（V ），其它还有：千伏（KV）、毫伏（mV）。

1V ＝10³mV，1kV ＝10³V 。

电压的方向：正极指向负极，或高电位指向低电位。

电压的测量：用伏特表，或万用表电压档，伏特表应并联在电路中。

8、电源：电源是把其它形式的能转化为电能的装置，它能向用电器提供源源不断的电能。

中职《电工基础》教案(总146页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--中职《电工基础》教案电工基础教案使用教师:xxx教学重点及学时安排第一章认识电路1、了解电路的组成、电路的三种状态和电气设备额定值的意义。

2、掌握电路的基本概念:电动势、电流、电压、电位、电阻、电能、电功率。

3、掌握、欧姆定律、最大功率输出定理，了解电阻与温度的关系。

1、“理想电路模型”概念的建立。

2、理解理想元件与电路模型、线性电阻与非线性电阻的概念。

3、理解、欧姆定律(全电路、部分电路欧姆定律)。

教学章节学时数电路电流 6 电阻部分电路欧姆定律4 电能和电功率实训课 2本章总学时 12第二章简单的直流电路1、掌握电阻串联分压关系和并联分流关系。

2、学会分析计算电路中各点电位。

3、掌握万用表的应用。

1、运用电阻串联分压关系和并联分流关系解决电阻电路问题。

2、熟练分析计算电路中各点电位。

3、应用支路电流法分析计算简单的复杂电路。

教学章节学时数电动势闭合电路的欧姆定律电阻串联电路 8 电阻并联电路电阻混联电路习题课 1万用表电阻的测量 6电路中各点电位的计算习题课 1本章总学时 16第三章复杂的直流电路1、掌握基尔霍夫定律及其运用，学会运用支路电流法分析计算简单的复杂电路(只含两个网孔)。

2、掌握电压源、电流源的等效变换。

3、掌握戴维宁定理及其应用4、掌握叠加定理及其应用。

1、基尔霍夫定律及其运用，学会运用支路电流法分析计算简单的复杂电路。

2、电压源、电流源的等效变换。

3、掌握戴维宁定理及其应用教学章节学时数基尔霍夫定律支路电流法 8叠加定理戴维宁定理习题课 2本章总学时 10第四章电容1、理解电容的概念及其计算。

2、掌握电容器串、并联的性质及等效电容的计算。

3、了解电容充电和放电过程，电容充放电过程中能量转换规律。

1、理解电容的充放电过程。

2、初步建立交流电路的概念。

教学章节学时数电容器与电容 4 电容器的参数和种类电容器的连接 4 电容器中的电场能本章总学时 8第五、六章磁场与电磁感应1、了解载流体与线圈产生的磁场，会用右手定则判断其磁场方向。

电工基础习题答案第1章认识（直流）电路习题答案一.填空题1. 通路2. 导体半导体绝缘体3. 5×3×60=90004. 闭合路径电源导线开关用电器5. 1210Ω 10W6. R3 R17. 1.125A 40.5W8. 0.75A9. 28.5Ω10. Va-Vb二.判断题1. × 2、× 3、√4、× 5、√ 6、√ 7、× 8、×9、×三.计算题1. 电动势=2V 外电阻=3.8 Ω消耗的功率=0.95W2. 每天消耗的电量为：(60W+25W) ×3 ×2 +80W ×4+1500W ×0.5+800W ×0.5=1980W=1.98kw每月应交的电费为：1.98kw ×0.5 ×30=29.7元3. 内阻为2 Ω第2章直流电路分析习题答案一.填空题：1. 处处相等 U=U1+U2+…+U n R=R1+R2+…+R n2. 12Ω 6Ω3. 600Ω 0.01A 3V 2V 1V4. 相等 I=I1+I2+…+I n倒数倒数之和5. 串联并联6. 电流的代数和恒∑I=0 各电阻上电压降代数和等于各电源电动势∑RI=∑E7. U=E-Ri 不变，串； I=I S-I0不变，并联9. 线性电路电流电压功率10. 实际参考该支路电流的实际方向与参考方向相反二. 计算题1. I1=15/4A I2=-9/8A I3=21/8A2. I3=11A第3章认识交流电路习题答案一. 填空题：1. 大小方向作周期性2. 380V 220V 503. 振幅频率初相4. 100V 70.9V 50Hz 314 rad/s 0.02s5. i=50sin(314t+1200)6. 07. -9008. 9009. 储能耗能10. 单项最大值频率 120011. 3超前12. 星型三角型13. 带中性线的三相四线制保险丝开关接地14. 三项四线制15. 火线相线线电压是相电压的3倍，线电压超前相电压30016.（三相对称负载） 220 10 017. 10 380二. 计算题1. I= 100 A . i=141sin(314t+600)2. I=70A i=99sin(314t-600) 1.54×103var3. 380V 220V 3.8A 2.2A4.380V 17.3A 30A三.问答题1. 答：不是。