電工電路製作與調試

《電工電路製作與調試》由電子工業出版社出版。

基本信息

內容簡介

全書共設五個項目,整合了電工基礎、電工儀表與測量和電子工藝基礎的全部或部分基礎知識和基本技能,包括常用直流電路的製作與測試、常用電磁裝置的分析測試與使用、萬用表的製作與使用、常用單相交流電路的製作與測試和電力供電系統模型的製作等內容。

圖書目錄

P1 常用直流電路的製作與測試

P1M1 常見電阻器的識讀

P1M1.1 電路及其基本概念和基本規律

電流流過的迴路叫做電路,又稱導電迴路。最簡單的電路,是由電源、負載、導線、開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路,電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負載而是直接接通叫做短路,這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個元件的兩端直接接通,此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件,這種情況叫做該元件短路。開路(或斷路)是允許的,而第一種短路決不允許,因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞。

電路英語:Electrical circuit)或稱電子迴路,是由電器設備和元器件, 按一定方式連線起來,為電荷流通提供了路徑的總體,也叫電子線路或稱電氣迴路,簡稱網路或迴路。如電源電阻電容電感二極體三極體電晶體IC電鍵等,構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。

P1M1.2 常見電阻器和電阻

P1M1.3 常見電阻器的識讀

P1M1.4 電阻的伏安法測量

P1M2 直流電壓表的製作

P1M2.1 測量表頭滿偏電壓和內阻

P1M2.2 製作電壓表

P1M2.3 體驗多量限電壓表的結構和原理

P1M2.4 製作多量限電壓表

P1M3 直流電流表的製作

P1M3.1 測量表頭滿偏電流和內阻

P1M3.2 擴大電流表的量限

P1M3.3 基爾霍夫定律

基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規律,是分析和計算較為複雜電路的基礎,1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)提出。它既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時,僅與電路的連線方式有關,而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律(KCL)和電壓定律(KVL),前者套用於電路中的節點而後者套用於電路中的迴路。

P1M3.4 多量限電流表的製作

P1M3.5 多量限改裝電流表的測試

P1M4 簡易電橋的製作與測試

P1M4.1 直線電橋的分析

P1M4.2 簡易電橋的製作與測試

P1M5 簡易歐姆表的製作

P1M5.1 閉合電路的歐姆定律

P1M5.2 製作單倍率歐姆表

P1M6 衰減器和最大功率傳輸電路的製作與測試

P1M6.1 衰減器的設計與測試

P1M6.2 最大功率傳輸電路的製作與測試

P1M7 R-2R梯形網路的製作與測試

P1M7.1 R-2R梯形網路

P1M7.2 製作R-2R梯形網路並測試

思考與習題

P2 常用電磁裝置的分析測試與使用

P2M1 乾簧管的分析測試與使用

P2M1.1 磁場和鐵磁性物質的磁化

P2M1.2 乾簧管的分析測試

P2M2 電磁式繼電器的分析測試與使用

P2M2.1 電流的磁效應

磁現象與電現象是被分別進行研究的,特別是吉爾伯特對磁現象與電現象進行深入分析對比後斷言電與磁是兩種截然不同的現象,沒有什麼一致性。之後,許多科學家都認為電與磁沒有什麼聯繫,連庫侖也曾斷言,電與磁是兩種完全不同的實體,它們不可能相互作用或轉化。但是電與磁是否有一定的聯繫的疑問一直縈繞在一些有志探索的科學家的心頭

P2M2.2 電磁式繼電器的分析測試

P2M2.3 簡單過流保護電路的製作

P2M3 磁電式測量機構

P2M3.1 磁場對電流的作用

P2M3.2 鐵磁性物質的磁化

P2M3.3 磁電式測量機構

P2M4 常見電感器的識別

P2M4.1 電磁感應現象

電磁感應(Electromagnetic induction)現象是指放在變化磁通量中的導體,會產生電動勢。此電動勢稱為感應電動勢或感生電動勢,若將此導體閉合成一迴路,則該電動勢會驅使電子流動,形成感應電流(感生電流)麥可·法拉第是一般被認定為於1831年發現了感應現象的人,雖然Francesco Zantedeschi1829年的工作可能對此有所預見。

電磁感應是指因為磁通量變化產生感應電動勢的現象。

電磁感應現象的發現,是電磁學領域中最偉大的成就之一。它不僅揭示了電與磁之間的內在聯繫,而且為電與磁之間的相互轉化奠定了實驗基礎,為人類獲取巨大而廉價的電能開闢了道路,在實用上有重大意義。電磁感應現象的發現,標誌著一場重大的工業和技術革命的到來。事實證明,電磁感應在電工、電子技術電氣化自動化方面的廣泛套用對推動社會生產力和科學技術的發展發揮了重要的作用。

若閉合電路為一個n匝的線圈,則又可表示為:式中n為線圈匝數,ΔΦ為磁通量變化量,單位Wb(韋伯) ,Δt為發生變化所用時間,單位為s.ε 為產生的感應電動勢,單位為V(伏特,簡稱伏)。

電磁感應俗稱磁生電,多套用於發電機。

P2M4.2 自感現象

自感現象(self-inductionphenomenon)是一種特殊的電磁感應現象,它是由於導體本身電流變化而引起的。

流過線圈的電流發生變化,導致穿過線圈的磁通量發生變化而產生的自感電動勢,總是阻礙線圈中原來電流的變化,當原來電流在增大時,自感電動勢與原來電流方向相反;當原來電流減小時,自感電動勢與原來電流方向相同。 因此,“自感”簡單地說,由於導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象,叫做自感現象。

電流I1的變化而引起的感應電動勢稱為自感電動勢,用符號εL表示,而把僅由迴路2中電流I2的變化而引起的感應電動勢稱為互感電動勢,用符號ε12表示,這就是說,由於迴路中有電流變化,而在該迴路自身中引起的感應電動勢與自感電動勢,而在兩個鄰近迴路中,由於其中之一有電流的變化,而在另一迴路引起的感應電動勢則為互感電動勢.

磁通量

設在勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平面,磁場的磁感應強度為B,平面的面積為S。(1)定義:在勻強磁場中,磁感應強B與垂直磁場方向的面積S的乘積,叫做穿過這

個面的磁通量。

(2)公式:Φ=BS

當平面與磁場方向不垂直時:

Φ=BS⊥=BSsinθ(θ為兩個平面的二面角)

(3)物理意義

穿過某個面的磁感線條數表示穿過這個面的磁通量。

(4)單位:在國際單位制中,磁通量的單位是韋伯,簡稱韋,符號是Wb。

1Wb=1T·1m2=1V·s。

電磁感應現象

(1)電磁感應現象:閉合電路中的一部分導體做切割磁感線運動。

(2)感應電流:在電磁感應現象中產生的電流

(3)產生電磁感應現象的條件:

①兩種不同表述

a.閉合電路中的一部分導體與磁場發生相對運動

b.穿過閉合電路的磁場發生變化

②兩種表述的比較和統一

a.兩種情況產生感應電流的根本原因不同

閉合電路中的一部分導體與磁場發生相對運動時,是導體中的自由電子隨導體一起運動,受到的洛倫茲力的一個分力使自由電子發生定向移動形成電流,這種情況產生的電流有時稱為動生電流。

穿過閉合電路的磁場發生變化時,根據電磁場理論,變化的磁場周圍產生電場,電場使導體中的自由電子定向移動形成電流,這種情況產生的電流有時稱為感生電流。

b.兩種表述的統一

兩種表述可統一為穿過閉合電路的磁通量發生變化。

③產生電磁感應現象的條件

不論用什麼方法,只要穿過閉合電路的磁通量發生變化,閉合電路中就有電流產生。

條件:a.閉合電路;b.一部分導體 ; c.做切割磁感線運動

能量的轉化

能的轉化守恆定律是自然界普遍規律,同樣也適用於電磁感應現象。

感應電動勢

(1)定義:在電磁感應現象中產生的電動勢,叫做感應電動勢。方向是由低電勢指向高電勢。(2)產生感應電動勢的條件:穿過迴路的磁通量發生變化。

P2M4.3 常見電感器

*P2M5 電磁式測量機構

P2M5.1 電磁式測量機構的結構

P2M5.2 電磁式測量機構的工作原理

*P2M6 電動式測量機構

P2M6.1 電動式測量機構的結構

P2M6.2 電動式測量機構的原理

思考與習題

P3 萬用表的製作與使用

*P3M1 單量限交流電壓表的製作

P3M1.1 電錶中二極體作用探究

P3M1.2 單量限交流電壓表的製作

*P3M2 多量限交流電壓表的製作

P3M2.1 多量限交流電壓表的原理

P3M2.2 單用式多量限交流電壓表的製作

P3M2.3 共用式多量限交流電壓表的製作

*P3M3 多倍率歐姆表的製作

P3M3.1 設計製作多倍率歐姆表R~IK擋

P3M3.2 設計製作多倍率歐姆表

P3M4 萬用表的製作

P3M4.1 萬用表電路原理圖、裝配圖和元器件的識讀及分析

P3M4.2 萬用表的校驗

P3M5 萬用表歐姆擋的使用

P3M5.1 獨立電阻的測量

P3M5.2 在路電阻的測量及結果分析

P3M5.3 電感器的簡單檢測

思考與習題

P4 常用單相交流電路的製作與測試

P5 電力供電系統模型的製作

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