直流照明电路设计

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1、项目一：直流照明电路设计项目描述:直流照明电路为电工课程中的基础部分，通过本章学习要使学牛:能做到确识别及使用电阻；通过学习，能描述肓流电流的欧姆定律；能对简单的电路进行分析计算；理解两种电源模型的等效变换方法；能对电路中各点电位的分析计算。学习内容：识别使用电阻；使用直流电压表、直流电流表及丿j川表测量电路屮的直流电压、电流及电阻；直流电流表、直流电压表的量程扩大的改装；简单直流照明电路的安装及电路故障的检查。任务1:直流电路基础内容能力目标：掌握直流电路的基本内容，电流、电压、电阻等的认识。一、电路的组成电流经过的路径称为电路，最简单的电路由电源、负载

2、、导线和开关组成。电源是将其他形式的能量转换成电能的装宜；负载是将电能转换成其他形式能量的设备和器件，一般称为用电器；连接导线起传输和分配电的作用。电路町用原理接线图来表示，如图1-1所示。灯泡负载、开关图1-1用原理接线图表示电路有时为了突出电路的木质和进一步简化，把上图所示原理接线图画成常用的如图1・2所示的样子。A>I>RAo□—+>U(a)用电动势表示电源;⑹用端电压表示电源;(c)图(b)的简化画法。图1-2电路图的几种画法电路有外电路和内电路之分。从电源一端经负载再回到电源另一端的电路称为外电路。电源内部的通路称为内电路。电路通常有三种状态：(

3、1)通路通路就是电路中的开关闭合，负荷中有电流流过。在通路状态下，根据负荷的大小，又分为满负荷、轻负荷、过负荷三种情况。负荷在额定功率卜•的工作状态叫满负荷；低于额定功率的工作状态叫轻负荷；高于额定功率的工作状态叫过负荷；由于过负荷很容易损坏电器,所以一般情况下都不允许出现过负荷(2)短路短路是指电流从电源出发，不经负载而经导体直接回到电源的状态。短路吋电路中的电流会远远超过正常值，可能造成导线过热，不仅损坏导线及电源，严重时会引起火灾。同时,过人的短路电流将产生很人的电动力，也可能损坏电气设备。(3)断路把电路屮的开关断开或因电路的某一部分发住断线，使电

4、路不能闭合，此种状态称为断路。断路状态下电路中无电流，负荷不能运行。二、电路的基本物理量1、电流当合上电源开关的时候，灯泡会发光，电动机会转动。这是因为灯泡和电动机屮有电流通过的缘故。电流虽然用肉眼看不见，但是可以通过它的各种表现1何被人所觉察。导休中的口由电子，在电场力的作用下作有规则的定向运动就形成了电流。单位吋间内通过导体某一截面的电荷量称为电流强度(简称电流)，用符合I表示，计算式为1=7式中Q—一通过导线某一截面的电荷量，C；t——通过电荷量Q所用的时间，s(秒)。我国在工程计算中人多采用国际单位制(SI)。在国际单位制中，电流(强度)的单位是库

5、仑/秒，称为安培，简称安(A),千进制，常用的小电流单位有毫安(mA)和微安(pA)。1mA=l000gA=10'3Ao木书如不特别说明均采用国际单位制，并且在电工学中的单位大多为千进制。电流的实际方向：规定正电荷移动的方向（即负电荷移动的反方向）为电流的实际方向。负电荷移动方向电流的方向图1-3电流方向电流的参考方向（参考方向）：在分析和计算电路时，需耍根据电路中各电流的方向，应用电路的基本定律写出分析计算式。但有时仅根据电路中给定的电源的极性或条件还不能确定电流的实际方向时，就需要在电路图屮，对未知电流先假设一个电流的参考方向，然后再根据基本定律电路列

6、出计算式，进行分析计算。如果分析计算的结果电流得正值，则假设的参考方向就是该电流的实际方向；如果得负值，则其实际方向与假设的参考方向相反。电流的大小可以用电流表直接测量。对直流电流表测量吋耍注意以下几点：①电流表必须与被测电路串联，连接时应注意电流从表的“+”接线柱流入，从“■”接线柱流出，否则会损坏电流表。②使用电流表Z前，应根据被测电流的大小选择适当的量程，在无法估计被测电流的范围时，应选用较人的量程开始测量。2、电位、电压与电动势如果想要知道蓄电池是否有电，町以用伏特表左量一量，也可以用导线把小电珠接到蓄电池的两极之间。如果伏特表有指示或小电珠发光我

7、们就知道蓄电池有电压，也就是通常所说“有电”。（1）电位在电场力作用下，单位正电荷由电场中某一点移到参考点（参考点的电位规定为零）所做的功叫做该点的电位，用W表示。电场中某两点之间的电位差等于这两点间的电压。电路中的电流需要靠电源来维持，这好比用水泵來维持连续的水流一样。水泵能维持连续水流的原理是由于它能保持两处之间的水位差，使一处的水位总是髙于另-•处的水位。在水泵的外部，水总是从高水位处流向低水位处；而在水泵内部，借助水泵的力量可从低水位处流向高水位处，这样，水就能连续不断地流通了。与此类似，在电源两端具冇不同的电位。电源」E极的电位总是高于负极的电位

8、，也就是电源能维持两点间的电位差，使在电源外部，电流从高电位的正极