电学计量基本教学材料
电能计量基础理论ppt课件
以上诸条在任何波形的条件下都成立
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1.1.3 瞬时无功功率
无功现象产生的机理 1)若负载为纯阻性,则 电流 i(t) 1 u(t), 电流与
R
电压同步、同形,电流 i(t ) 是有功电流 i p (t ) , 无功电流 iq(t) 0 ,系 统中没有无功交换现象 。
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1.1.3 瞬时无功功率
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1.4 无功电能的计量
为了充分发挥供电设备的运行效率,尽量减少 无功电能损耗,加强对供电系统的无功测量和监 管是一项十分重要的工作。本节所讨论的无功计 量方法是基于正弦条件下的经典方法。若用于谐 波条件下,将会产生很大的计量误差,这一点需 要特别注意。
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1.4.1 三相四线制无功电能计量
三相四线制电路 无功电能
ia(t) 2IPsin(t) ib(t) 2Ipsin(t23) ic(t) 2Ipsin(t23)
P ( t ) u a ( t ) i b ( t ) u b ( t ) i b ( t ) u c ( t ) i c ( t ) 3 U PIPco sP
该式表明,正弦三相对称电路任一时刻的瞬时功率值都
i(t)ip(t)iq(t)
9
1.1.2 瞬时有功功率
pp(t)u(t)ip(t)
Umsin(t)Imcos sin(t) UmImcos sin2(t) 12UmImcos 12UmImcos cos2(t) UIcos UIcos cos2(t)
它在一个 周期内的均值 为与瞬时功率 在一个周期内 的均值是一致 的。
2)有功电流ip(t)Imcossi nt)(与电压 u(t)Umsin t)(
同形、同步(相),即 ip(t)Cu(t) ,C 是实常数。
电工基础知识教案
电工基础知识教案教案名称:电工基础知识教学目标:1. 了解电工工作的基本概念和职责。
2. 理解电流、电压、电阻等基本电学概念。
3. 掌握电路图的读取和分析方法。
4. 学习电气安全知识,遵守相关操作规范。
教学内容:第一部分:电工工作概述1. 电工的定义和职责- 电工的工作范围- 电工的重要性和职责2. 电工的工作环境和要求- 电工的工作场所- 电工的工作服装和个人安全装备要求- 电工的职业道德和技能要求第二部分:基本电学概念1. 电流的概念与计量单位- 什么是电流- 定义和计量单位2. 电压的概念与计量单位- 什么是电压- 定义和计量单位3. 电阻的概念与计量单位- 什么是电阻- 定义和计量单位第三部分:电路图的读取和分析1. 电路图的基本元素- 电源符号- 电阻符号- 开关符号2. 串联电路与并联电路- 串联电路的特点与分析- 并联电路的特点与分析3. 电路图的读取方法- 读取电路图的步骤- 分析电路图的基本原则第四部分:电气安全知识1. 安全操作规范- 电工作业的注意事项- 使用电气设备的安全要求2. 电气事故与防范- 常见的电气事故类型- 电气事故的防范措施教学方法:1. 讲授法:通过教师讲解介绍电工基础知识。
2. 互动讨论法:学生参与讨论,共同解决问题。
3. 案例分析法:通过分析真实案例,帮助学生加深理解。
4. 实验演示法:进行简单的电路实验演示,加深对电路概念的理解。
教学评价:1. 课堂提问:提问学生关于电工基础知识的问题。
2. 练习与作业:布置相关练习和作业,检验学生的学习情况。
3. 课堂互动:通过学生互动和讨论,评估学生的参与程度。
教学资源:1. 课本:电工基础教材2. 电路实验装置3. 视频教学资源教学辅助手段:1. 投影仪和电脑2. 演示板、白板或黑板3. 实验工具和材料教学进程安排:第一课时:- 电工工作概述- 电工的定义和职责第二课时:- 电工的工作环境和要求- 电工的工作服装和个人安全装备要求第三课时:- 电流的概念与计量单位- 电压的概念与计量单位第四课时:- 电阻的概念与计量单位- 电路图的基本元素第五课时:- 串联电路与并联电路- 电路图的读取方法第六课时:- 安全操作规范- 电气事故与防范教学总结:通过本教案的学习,学生能够全面了解电工工作的基本概念和职责,理解电流、电压、电阻等基本电学概念,掌握电路图的读取和分析方法,并学习到电气安全知识,遵守相关操作规范。
电能计量培训课件
第三节、电能计量技术管理要求
▪ 从TA二次线圈的出线端K1、K2处接出来 的二次连线应经过试验端子盒直达电能表, 中间不允许有接头必须用单芯铜线,其TA 二次连线截面积至少不少于4平方毫米,所 有接线端子要接触牢靠,去掉氧化层。
▪ 两元件电流互感器宜采用四线连接,三元 件电流互感器宜采用六线连接。
▪ 应保证电流互感器在正常运行中的实际负荷电流 达到额定一次电流的60%左右,至少应不小于 30%,而最大负荷电流应尽量接近额定一次电流 值,不允许过载太多。经TA接入的电能表,其 标定电流不宜超过电流互感器额定二次电流的30 %,其额定最大电流应为电流互感器额定二次电 流的120%左右。直接接入式电能表的标定电流 应按正常运行负荷电流的30%左右进行选择。
▪ 6、证人证言。知情人向电力部门或公安机关的 陈述证词。
▪ 7、当事人陈述。是指供电、用电双方就案件的 有关情况,向电力管理部门和公安机关所作的陈 述或供述。
▪ 8、照片。①现场方位照相;②现场全貌照相; ③现场局部照相;④现场细目照相;⑤分段连续 照相。
四、做检查笔录或询问笔录时应注意:
▪ ①应由2名及以上的查电人员进行询问, 并由其中一人进行笔录;
▪ 有两路及两路以上供电线路或供电电源的 重要用户,每一路均应分别安装计量装置。
▪ 不同用户应分别安装电能计量装置。同一 用户有不同电价类别的用电设备时,每一 类别必须分别安装电能计量装置,不得混 计。
第三节、电能计量技术管理要求
▪ 单相供电电流超过40A时宜采用三相四线制供电, 以平衡各相负荷,增强安全保障。三相低压供电 最大负荷电流在50A以上时宜采用电流互感器接 入电能表。
▪ ①、盘速减为原来的2/3,说明各元件均正常;
▪ ②、盘速增快,说明A元件电流线圈反接;
计量基础知识(培训教材)
我国计量法规体系的构成
我国的计量法规体系由三部分组成:
1、中华人民共和国计量法 2、国务院制定(或批准)的计量行政法规和省、直辖市、 自治区人大常委会制定的地方计量法规
3、国务院计量行政部门制定的计量管理办法和技术规范, 国务院有关部门制定的部门计量管理办法,县级以上人 发政府计量行政部门制定的地方计量管理办法。
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计量与测量的定义
根据国家计量技术规范JJF1001-1998《通用计量术语及 定义》,计量是指为保证单位统一、量值准确可靠的活动, 包括科学技术上的、法律法规上的和行政管理上的一系列 活动 测量是为确定量值而进行的一组操作
从定义中可以看出,它属于测量,源于测量,而又严于一 般测量,是测量的一种特定形式 。
单位符号
m kg S A K mol cd
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国际单位制的构成
Ⅰ--②
SI导出单位
SI导出单位是用SI基本单位以代数形式 表示的单位。SI导出单位由两个部分组成, 一部分是包括辅助单位在内的具有专门名 称的SI导出单位;另一部分是组合形式的SI 导出单位。
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国际单位制的构成
因数 109
Ⅰ--③
量:现象、物体或物质的可以定性区别和定量确定的属性。计量学中的
量都是指可以测量的量;一般意义的量,如长度、温度、电流;特定 的量,如某根木棒的长度通过某条导线的电流。可以直接相互比较并 按大小排序的量称为同种量,若干同种量合在一起可称为同类量,如 功、热能;厚度、周长等
量制:彼此间存在确定关系的一组量。 量纲:以给定量制中基本量的幂的乘积表示该量制中某量的表达式,其
高温计量:其范围为(6000~630)℃,用于炼焦、炼铁、轧钢、炼油等工业
生产的热电偶、光学高温计等。
电学计量基础知识
+ u
i
R1 R2
-
+ u1 - + u2 -
[例] 有一磁电系表头,如图(a)所示。满刻度偏转电流 IC=50μA,内电阻RC=3kΩ,若改装成最大量程为10V的电压表,应 串联一个多大的分压电阻? 解:当指针满刻度时,表头两端的电压UC=ICRC=50×106×3×103=0.15(V) 若量程扩大到10V,则分压电阻两端电压 U分压=U-UC=10-0.15=9.85(V) 由此得出:R分压=U分压/IC=9.85/(50×10-6)=197 (kΩ) 即应串联197 kΩ的电阻,才能将表头改装成量程为10V的电压 表。
(二)、电的类型 根据自由电子在传导物体内是否移动,其方向是否随时间而改变及如何改变等特 性,可将电大概划分为如下几种类型。 静电 恒稳直流电 电 直流电 脉冲直流电 动电 单相交流电 交流电 三相交流电 静电:是由于受摩擦力的作用,两种相关物体发生了自由电子的得失而产生的, 由于它不能在带电物体内流动,故称为静电。静电会产生危害:例如运油车行驶 时,燃油与油罐摩擦、撞击产生大量静电,会引起爆炸。防止静电常用方法有① 接地②增加空气湿度等。 动电:是使电能按照人们的意愿,在规定的通路内“流动”的一种电,故称为动 电。 直流电:电流方向不随时间改变的电称为直流电。 恒稳直流电:电流方向和大小均与时间无关,始终保持不变的叫恒稳直流电。 脉冲直流电:电流方向不变而大小随时间发生规律性变化的叫脉冲直流电。 交流电:电流的方向随时间发生周期性交替变化的叫交流电。
3、电流基本物理量
电流
Iab b
概念:电荷有规则的定向运动 S a 大小:单位时间通过导体横截 面的电荷量 方向:正电荷移动的方向 i =dq / dt 单位:安培(A) I = q / t (直流) 毫安(mA) 微安(A)
电能计量基本知识PPT课件
电流互感器铭牌型号含义
字母排列次序
型号含义
l
L——电流互感器
D——单匝式
F——多匝式
2
M——母线式
Q——线圈式
R——装入式
A——穿墙式
Q——支柱式
C——瓷绝缘的 G——干式
3
K——塑料外壳式 W——户外式
Z——饶注式
4
B——有保护级 D——差动保护用
第二章 电能表的结构和工作原理
目前,常用的单相电能表,都是感应式三 磁通型积算式仪表。尽管单相电能表的型号不 同,但其基本结构是相似的,都由测量机构 (驱动元件、转动元件、制动元件、上轴承、 下轴承、计度器)和辅助部件(基架、底座、外 壳、端钮盒和铭牌)组成。
第二节 单相电能表的工作原理
一、转盘转动原理与驱动力矩表达式 由电工原理得知,载流导体在磁场内受到的
电磁力F与载流导体中的电流i和磁场中的磁通量 φ的乘积成正比,可用式F=KLiφ 表示 式中KL——比例系数。
电压线圈
电压铁芯
电流线圈
回磁极
转盘 电流铁芯
第三节 感应式三相电能表的结构
三相电能表和单相电能表的区别是每个三 相表都有两组或三组驱动元件,它们形成的电 磁力作用于同一个转动元件上,并由一个计度 器显示三相消耗电能,所有部件组装在同一表 壳内。所以,三相电能表具有单相电能表的一 切基本性能。由于三组电能表每组驱动元件之 间存在着相互影响,因此它们的性能也有其特 殊性。
第二节 电能计量装置的分类及铭牌标志
一、电能表的分类 我国目前电能表的分类情况大致如下: (1)电能表按照结构原理来分,有感应式、 电子式和感应电子式三种; (2)电能表按所测的电源来分,有直流式和 交流式两种; (3)电能表按所测的电能来分,有有功和无 功两种; (4)电能表按接入线路的方式来分,有直接 接入式、经互感器接入式和经万用互感器接入 式三种;
电学计量基础知识
电学计量基础知识按计量专业分类称电磁学。
需要校准的电磁学计量器具可分为:数字式和模拟式。
1、交、直流电压与电流类:交、直流电压与电流,钳形电流表,直流电位差计,高压静电电压表。
2、电能、电功率类:单相交流电能表、三相电能表、功率表、相位表、功率因数表等。
3、电阻、电容、电感类:直流电阻箱、直流电桥、交流电桥、电感、电容测量仪、电流互感器、电压互感器等。
4、电器安全性能测试类:泄漏电流测量仪、耐电压测试仪、绝缘电阻表、接地电阻表。
5、磁性参数类基础理论知识:1、电流、电压、电阻物体分为导体、半导体、绝缘体。
物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子(原子核)组成。
在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。
但是电子环绕于原子核周围,一经外力(如温度、光粒子等)即脱离轨道,离开原来的原子核而进入原子中间游荡,失去电子的原子因缺少电子数而带正电,称为阳离子、得到电子的原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子。
造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)。
当导体两端没有电压时,从微观的角度上看,导体内的自由电子并不是静止不动的。
金属的自由电子好像气体中的分子一样,总是在不停地作无规则热运动。
电子的热运动是杂乱无章的,在没有外电场或其它原因的情况下,它们朝任何一方运动的几率都—样。
在任何一个方向上的平均速度都等于零,因此在平常情况下金属中没有电流。
金属两端加上了电压,使金属中产生电场。
这时每个自由电子都将受到电场力的作用,而发生与电场方向相反的定向运动。
自由电子除了无规则的热运动外,还多了一个定向运动,就是这个定向运动形成了金属导体中的电流。
电流是电子的定向移动形成的,如果电子无规则的漂移就无法形成电流,金属等良好导体中有大量自由电子,当受到一个电场能量的推动后,就会产生定向移动,产生电流,但前提是必须形成回路,电场能量来自于发电机,发电机内绕组线圈(即导体)切割磁力线得到。
高中物理电学测量技巧教案
高中物理电学测量技巧教案
一、教学目标:
1.了解电学测量的基本原理和方法;
2.掌握电流、电压、电阻的测量技巧;
3.能够正确使用电表进行电学参数的测量。
二、教学重点:
1.学习电表的使用方法;
2.掌握电流、电压、电阻的测量技巧。
三、教学难点:
1.理解电流、电压、电阻之间的关系;
2.通过实际操作来掌握电学测量技巧。
四、教学准备:
1.教室内放置好实验台和电源,并准备好电表、导线等实验器材;
2.准备好实验操作步骤和相关实验数据。
五、教学过程:
1.导入(5分钟)
介绍电学测量的重要性,并引出本节课的学习内容。
2.理论讲解(15分钟)
讲解电流、电压、电阻的定义、计算方法和测量单位。
3.实验操作(30分钟)
分组进行电流、电压、电阻的测量实验,学生根据实验步骤进行操作,并记录实验数据。
4.实验分析(15分钟)
学生根据实验数据进行电学参数的计算和分析,探讨实验结果的意义。
5.讨论与总结(15分钟)
学生自由讨论实验结果,归纳电学测量的技巧和注意事项,老师进行总结和点评。
六、课堂作业:
1.复习本节课的实验内容和测量技巧;
2.完成相关练习题,巩固所学知识。
七、课后反思:
本节课通过实验操作使学生逐步掌握了电学测量的基本技巧,但在实验操作中要格外注意安全问题,并及时纠正学生的操作错误。
下节课可进一步深化学生对电学测量的理解,提高实验操作能力。
计量培训资料PPT课件(2024)
物质成分
指构成物质的各元素或 化合物的种类和含量。
2024/1/28
成分分析
通过特定的化学或物理 方法,对物质中的各成 分进行定性和定量分析
的过程。
定量分析
通过测量物质中某种成 分的含量,确定该物质 中各成分的比例或浓度
。
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定性分析
通过特定的化学反应或 物理性质,确定物质中
是否含有某种成分。
化学计量器具及使用
度,如使用红外测温仪等。
测温技巧
03
选择合适的测温元件和测温方法,确保测温元件与被测物体充
分接触,减少测量误差。
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热学计量案例分析
2024/1/28
案例一
某化工厂反应釜温度计量不准确导致产品质量问题,通过 更换高精度测温元件和优化测温方法,提高了产品质量和 生产效率。
案例二
某钢铁厂高炉温度计量失控导致生产事故,通过引入先进 的测温技术和设备,实现了对高炉温度的实时监测和精确 控制,保障了生产安全。
利用两种不同导体或半导体的温差电效应来测量 温度,具有测量范围宽、响应速度快等特点。
2024/1/28
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温度测量方法与技巧
2024/1/28
接触式测温法
01
通过测温元件与被测物体直接接触来测量温度,如使用玻璃液
体温度计、电阻温度计等。
非接触式测温法
02
通过测量被测物体辐射出的红外线等物理量来推算出物体的温
案例三
表面粗糙度的测量。通过对表面粗糙 度的测量,介绍如何使用光学比较仪 等量仪进行长度计量,并分析测量结 果的不确定度。
2024/1/28
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03
热学计量
2024/1/28
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电能计量培训资料
电能计量相关内容培训根据电气专业公司电气技术部提出的培训需求,培训基本包括以下内容:一、电能表的分类:二、测量用互感器的用途及接线方式三、电能计量装置的构成四、电能表测量各种电量的意义:五、计量器具的选用六、对电流、电压二次回路的技术要求七、电能表接线对电能计量的影响八、电能表在安装之前应确定的内容九、电能计量装置新装完工后,在送电前应检查的内容十、电能计量装置新装完工后,通电检查内容十一、检查三相三线有功电能表接线是否正确的几种简便方法:十二、检查三相四线有功电能表接线是否正确的简便方法:十三、现场带电检查错接线的设备及判断方法:十四、电能计量装置验收内容一、电能表的分类:1、从测量原理上可分为:感应式电能表(机械表)、机电一体式电能表、电子式电能表。
2、从型号上可分为: DD28(单相)、 DT862(三相四线)、 DS862(三相三线)、DX 862(三相无功) DSSD(三相三线电子式多功能)DTSD(三相四线电子式多功能)其中第一个字母D代表电能表;第二个字母D代表单项有功、X代表三相无功、S代表三相三线有功、T代表三相四线有功;第三个字母S代表全电子式;第四个字母 D代表多功能;后边的数字为系列序号。
目前我们公司在分类计量工程中曾使用过的电能表,属于全电子式多功能电能表;其型号有DTSD719、720、DTSD341。
3、从规格上可分为:三相三线制:参比电压3×100V三相四线制:参比电压3×57.7V/100V、 3×220V/380V单相制:参比电压220 V4、从接线方式上可分为:经互感器接入式和直接接入式;经电流互感器接入的电流规格:有:3×0.3(1.2)A 3×0.5(2)A 3×1.5(6)A 3×5(10)A 等。
直接接入的电流规格有: 3×5(20)A 3×10(40) A 3×20(80)A 等。
电学计量基础知识
电学计量基础知识嘿,朋友们!今天咱来聊聊电学计量基础知识,这可真是个超级有趣的事儿呢!你想想看,电就像我们生活中的小精灵,无处不在,给我们带来光明、温暖和各种便利。
那电学计量呢,就像是给这些小精灵量身高体重一样,得搞清楚它们的各种特性呀。
比如说电流,那就是电这个小精灵跑起来的速度。
电流大,就像小精灵跑得飞快,能做很多事情;电流小呢,小精灵就慢悠悠地走着。
那怎么知道小精灵跑多快呢?这就需要专门的工具来测量啦,就像我们用尺子量东西一样。
再说说电压,它就像是小精灵的力气大小。
电压高,小精灵力气大,能推动很多东西;电压低,小精灵力气就小点。
我们家里的各种电器,可都得靠合适的电压才能正常工作呢,不然它们可能就会闹脾气罢工哦!还有电阻,这就像是小精灵跑步时遇到的阻力。
电阻大,小精灵跑起来就费劲;电阻小,小精灵就能轻松跑起来。
不同的材料电阻可不一样呢,就像有的路好走,有的路坑坑洼洼不好走一样。
哎呀,电学计量可真是太重要啦!要是没有准确的电学计量,那我们的生活不就乱套了吗?你想想,要是家里的电灯泡一会儿亮得刺眼,一会儿又暗得看不清,那多难受呀!或者手机充电,充半天都充不满,那不抓狂才怪呢!我们平时用的那些电表、电压表、电流表啥的,可都是电学计量的好帮手呢。
它们就像小精灵的裁判,能准确地告诉我们小精灵的各种状态。
咱再打个比方,电学计量就像是给电这个大部队排兵布阵,得清楚每个士兵的位置和能力,这样才能让整个部队发挥出最大的作用呀!是不是很形象?总之,电学计量基础知识可是非常实用的哦!它就像一把钥匙,能打开电学世界的大门,让我们更好地了解和利用电这个神奇的东西。
大家可千万别小瞧它呀!希望大家都能对电学计量有更深入的认识,让我们的生活因为有了准确的电学计量而变得更加美好和便捷!。
高一物理教案:电路的基本元件与电学量
高一物理教案:电路的基本元件与电学量电路的基本元件与电学量引言电学是物理学的一个重要分支,掌握电学的基本原理和电路的基本元件对于每个学习物理的学生来说是至关重要的。
本文将介绍电路的基本元件和电学量的相关知识。
一、电路的基本元件电路是由各种电器元件构成的,其中包含了许多基本元件,下面我们依次介绍这些元件。
1.电阻器电阻器是一种常见的电路元件,它的作用是调节电路中的电阻大小。
电阻器的阻值通常用欧姆(Ω)来表示,其大小决定了电路中的电流强度和电压大小。
在电路中,电阻器通常用来分压、限流和调节电路中的信号大小。
2.电容器电容器是一种可以存储电场能量的元件,它的作用是在电路中存储电能。
电容器通常由两个导体板和它们之间的绝缘介质构成,在电容器上施加电压时,它会产生电场,电场能量就会被储存在电容器内。
电容器的单位通常用法拉(F)表示,它的大小决定了电容器的容量。
3.电感器电感器也是一种常见的电路元件,它的作用是存储磁场能量。
电感器通常由线圈构成,当电流通过线圈时,会产生磁场,磁场能量就会储存在电感器内。
电感器的单位通常用亨(H)表示,它的大小决定了电感器的容量。
4.电源电源是电路中的重要组成部分,它提供电路所需的电能。
电路中的电源通常包括直流电源和交流电源两种类型。
直流电源的输出稳定,电压恒定,适用于测量和控制系统。
而交流电源具有周期性变化的特征,适用于各种电气设备的供电。
二、电学量的相关知识电学量是描述电路中电能传递的量,下面我们将介绍几种常见的电学量。
1.电流电流是电荷经过导体单位时间内所通过的数量,单位为安培(A)。
电流由电荷负责,正向电流表示电子流动的方向,一般都是从正极到负极。
在电路中,电流的大小取决于电阻器的阻值和电压的大小。
通过电路中的电阻器,可以限制电流的大小。
2.电压电压是描述电路中电荷流动所受到的力的大小,单位为伏特(V)。
电压通过电路中的电源提供,它可以促使电荷在电路中流动和进行功。
在电路中,电源的电压决定了电路中各个元件的工作状态。
电学量的测量高中一年级物理科目教案
电学量的测量高中一年级物理科目教案一、教学目标通过本课的学习,学生应能够:1.了解什么是电学量以及其在日常生活中的应用;2.掌握电流、电压和电阻的基本概念;3.学会使用安全测量电流、电压和电阻的仪器和方法。
二、教学重点1.电流、电压、电阻的概念与测量;2.安全使用测量电学量的仪器。
三、教学难点1.电路连接与电学量的正确测量;2.电路中的多个电阻的串并联关系。
四、教学准备1.多米尺、电池、导线、灯泡、电阻器、电表等实验设备;2.准备相关教学PPT。
五、教学过程1.导入(5分钟)引导学生回顾前几节课的内容,从电能与电势差的概念出发,让学生思考电学量的测量对日常生活的意义。
2.知识讲解(15分钟)首先介绍电流的概念,通过展示电路图和电流的定义,让学生明白电流是电荷单位时间通过导体的物理量,并解释电流的单位安培。
然后介绍电流的测量,通过实验演示,向学生展示如何使用电表来测量电流。
接着讲解电压的概念,通过电压的定义和电路示意图,让学生理解电压是电势差在电路中的表现,并解释电压的单位伏特。
随后介绍电压的测量方法,通过示范使用多米尺测量电压,并引导学生注意安全使用仪器。
最后讲解电阻的概念,通过电阻的定义和电阻器的结构,让学生了解电阻对电流和电压的影响,并解释电阻的单位欧姆。
介绍电阻的测量方法,通过实验演示,向学生展示如何使用电表或欧姆表来测量电阻。
3.实验操作(30分钟)组织学生进行实验操作,让学生亲自操作安全测量电流、电压和电阻的实验,加深对电学量测量方法的理解。
老师在实验过程中指导学生正确连接电路,并及时解答学生的问题。
4.实践应用(15分钟)让学生参与到实际应用中,例如校园电器设备的维修、家庭电器的安全使用等,让学生意识到电学量测量的实际应用意义。
5.思考拓展(10分钟)通过提问,引导学生思考和讨论电流、电压和电阻在不同电路中的变化情况,以及串联和并联电阻对电路的影响等问题。
六、教学总结通过本课的教学,学生对电学量测量有了初步的认识和掌握。
电学计量基础教材
目录第一章电工学基础知识第一节电测基本概念(一)电(二)电的类型(三)电压等级(四)电荷、电压与电流(五)导体和绝缘体第二节、直流电路(一)电路的作用与组成部分(二)欧姆定律(三) 电路的串联、并联和混联(四)电功与电功率(五)电容器及其特性第三节交流电路(一)交流电的基本知识(二)单相交流电路(三)交流电路功率(四)三相交流电路第二章电学计量单位和电学量具(一)概述(二)电学主要标准量具第三章电学测量基础(一)电测量指示仪表的基本知识(二)指针式仪表的结构及工作原理(三)电流、电压、功率及电能的测量第一章电工基础知识第一节电的基本概念(一)、电电是物质运动的一种形式。
它是物质所含的电子等载流子运动时的一种能量表现形式。
从实质上讲,电是一种能量,也常称作电能。
电在人们的生产和生活中获得了极其广泛的应用,如通电后可以使灯光和电炉发热(称电的热效应);可以使电动机转动(称电的动力效应);可以进行电解(称电的化学效应);电磁铁会产生强的吸引力(称电的磁效应)等。
可见电具有多功能,它可以转化为其他多种形式的能量。
正是由于电具有如此巨大的做功本领和能力,所以通常把电功率表示的电能成为电力。
电属于二次能源,它是由一次能源如煤、油、水或核原料等经过发电厂加工得来的。
电能在国民经济各个领域及人们的日常生活中占有很重要的地位,离开了电力,要想实现人类社会的高度文明和现代化是根本不可能的。
(二)、电的类型根据自由电子在传导物体是否移动,其向是否随时间而改变及如改变等特性,可将电大概划分为如下几种类型。
静电恒稳直流电电直流电脉冲直流电动电单相交流电交流电三相交流电静电:是由于受摩擦力的作用,两种相关物体发生了自由电子的得失而产生的,由于它不能在带电物体流动,故称为静电。
静电会产生危害:例如运油车行驶时,燃油与油罐摩擦、撞击产生大量静电,会引起爆炸。
防止静电常用法有①接地②增加空气湿度等。
动电:是使电能按照人们的意愿,在规定的通路“流动”的一种电,故称为动电。
电学计量基础知识
按计量专业分类称电磁学。
需要校准的电磁学计量器具可分为:数字式和模拟式。
1、交、直流电压与电流类:交、直流电压与电流,钳形电流表,直流电位差计,高压静电电压表。
2、电能、电功率类:单相交流电能表、三相电能表、功率表、相位表、功率因数表等。
3、电阻、电容、电感类:直流电阻箱、直流电桥、交流电桥、电感、电容测量仪、电流互感器、电压互感器等。
4、电器安全性能测试类:泄漏电流测量仪、耐电压测试仪、绝缘电阻表、接地电阻表。
5、磁性参数类基础理论知识:1、电流、电压、电阻物体分为导体、半导体、绝缘体。
物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子(原子核)组成。
在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。
但是电子环绕于原子核周围,一经外力(如温度、光粒子等)即脱离轨道,离开原来的原子核而进入原子中间游荡,失去电子的原子因缺少电子数而带正电,称为阳离子、得到电子的原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子。
造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)。
当导体两端没有电压时,从微观的角度上看,导体内的自由电子并不是静止不动的。
金属的自由电子好像气体中的分子一样,总是在不停地作无规则热运动。
电子的热运动是杂乱无章的,在没有外电场或其它原因的情况下,它们朝任何一方运动的几率都一样。
在任何一个方向上的平均速度都等于零,因此在平常情况下金属中没有电流。
金属两端加上了电压,使金属中产生电场。
这时每个自由电子都将受到电场力的作用,而发生与电场方向相反的定向运动。
自由电子除了无规则的热运动外, 还多了一个定向运动,就是这个定向运动形成了金属导体中的电流。
电流是电子的定向移动形成的,如果电子无规则的漂移就无法形成电流,金属等良好导体中有大量自由电子,当受到一个电场能量的推动后,就会产生定向移动,产生电流,但前提是必须形成回路,电场能量来自于发电机,发电机内绕组线圈(即导体)切割磁力线得到。
物理电学教学材料
物理电学教学材料前言本文档旨在为物理电学教学提供一些有用的材料和资源。
电学是物理学中的一个重要分支,涉及电流、电场、电势等内容。
通过合理使用这些教学材料,可以帮助学生更好地理解与应用电学的原理和知识。
1. 实验教材1.1 电路实验装置为了让学生更好地理解电学原理,我们推荐使用一些适合的实验装置。
以下是一些常用的电路实验装置:- 电阻箱- 电流表和电压表- 电源- 开关- 导线和连接线这些实验装置可以帮助学生进行电路实验,验证电学理论,并加深对电学原理的理解。
1.2 实验教学方案除了实验装置,我们还需要制定一些实验教学方案,以帮助学生更好地进行实验,并进行有效的研究。
以下是一些实验教学方案的建议:- 确定实验的目标和内容- 准备实验材料和装置- 指导学生正确操作实验装置- 引导学生观察和记录实验现象- 分析和讨论实验数据,并理解实验结果- 结合理论知识进行实验分析和应用通过科学合理的实验教学方案,可以帮助学生更加深入地理解电学原理,并培养他们的实验和思考能力。
2. 教学资源2.1 课程教材选用优质的教学资源和教材是非常重要的。
推荐一些经典的电学教材供教师和学生参考:- 《大学物理》(赵凤朝等编著)- 《物理学教程》(亨德森及其他编著)- 《现代电学》(史泽宇等编著)这些教材内容丰富、结构清晰,并配有合理的实例和练,适合不同层次和需求的学生。
2.2 多媒体资源现代技术为电学教学提供了更多的可能性,教师可以使用多媒体资源来增强学生的研究体验。
以下是一些常见的多媒体资源和工具:- 电子白板和投影仪- 动画和模拟软件- 电子书和在线课程这些多媒体资源可以用来展示电学原理、演示实验操作、解释复杂概念,并激发学生的研究兴趣。
2.3 网络资源网络资源也是电学教学中非常重要的一部分。
通过互联网,学生可以获得更广泛、更深入的电学知识。
以下是一些推荐的网络资源:- 学术论文和期刊- 在线研究平台和课程- 电学相关的博客和讨论区通过合理引导学生使用网络资源,可以帮助他们更好地扩展知识面,提升研究效果。
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目录第一章电工学基础知识第一节电测基本概念(一)电(二)电的类型(三)电压等级(四)电荷、电压与电流(五)导体和绝缘体第二节、直流电路(一)电路的作用与组成部分(二)欧姆定律(三) 电路的串联、并联和混联(四)电功与电功率(五)电容器及其特性第三节交流电路(一)交流电的基本知识(二)单相交流电路(三)交流电路功率(四)三相交流电路第二章电学计量单位和电学量具(一)概述(二)电学主要标准量具第三章电学测量基础(一)电测量指示仪表的基本知识(二)指针式仪表的结构及工作原理(三)电流、电压、功率及电能的测量第一章电工基础知识第一节电的基本概念(一)、电电是物质运动的一种形式。
它是物质内所含的电子等载流子运动时的一种能量表现形式。
从实质上讲,电是一种能量,也常称作电能。
电在人们的生产和生活中获得了极其广泛的应用,如通电后可以使灯光和电炉发热(称电的热效应);可以使电动机转动(称电的动力效应);可以进行电解(称电的化学效应);电磁铁会产生强的吸引力(称电的磁效应)等。
可见电具有许多功能,它可以转化为其他多种形式的能量。
正是由于电具有如此巨大的做功本领和能力,所以通常把电功率表示的电能成为电力。
电属于二次能源,它是由一次能源如煤、石油、水或核原料等经过发电厂加工得来的。
电能在国民经济各个领域及人们的日常生活中占有很重要的地位,离开了电力,要想实现人类社会的高度文明和现代化是根本不可能的。
(二)、电的类型根据自由电子在传导物体内是否移动,其方向是否随时间而改变及如何改变等特性,可将电大概划分为如下几种类型。
静电恒稳直流电电直流电脉冲直流电动电单相交流电交流电三相交流电静电:是由于受摩擦力的作用,两种相关物体发生了自由电子的得失而产生的,由于它不能在带电物体内流动,故称为静电。
静电会产生危害:例如运油车行驶时,燃油与油罐摩擦、撞击产生大量静电,会引起爆炸。
防止静电常用方法有①接地②增加空气湿度等。
动电:是使电能按照人们的意愿,在规定的通路内“流动”的一种电,故称为动电。
直流电:电流方向不随时间改变的电称为直流电。
恒稳直流电:电流方向和大小均与时间无关,始终保持不变的叫恒稳直流电。
脉冲直流电:电流方向不变而大小随时间发生规律性变化的叫脉冲直流电。
交流电:电流的方向随时间发生周期性交替变化的叫交流电。
(三)、电压等级我国执行的供电电压等级分为:0.22/0.4kV、6 kV、10 kV、35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。
(四)、电荷、电压与电流1、电荷与电位电荷是带电的物质基本微粒。
电子是它的最小单位,一个电子所带的电荷为1.6×10-19C(库仑)。
电荷是客观存在的一种物质,既不能创造也不能消灭。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电位是从能量的角度来描述电场的另一个物理量,单位是(V)。
某一点的电位在数值上等于单位正电荷在该点具有的电位能。
实际上所说某一点的电位,是指该点相对与电位参考点而言的电位差。
通常,多是选择大地作为零电位点。
2、电压与电动势①电压概念:电荷在导体中作定向运动时,一定要受到力的作用。
如果这个力源是电场,则电荷运动就要消耗电场能量,或者说电场力对电荷作了功。
为衡量电场力对电荷作功的能力,引入一新的物理量——电压大小:a、b两点间电压Uab 在数值上等于电场力把单位正电荷q从a点移到b点所作的功,U ab=W ab/q。
W ab也就是单位正电荷在移动过程中所失去的电能。
方向:正电荷在电场的作用下,从高电位向低电位移动。
规定这时正电荷的的移动方向为电压的正方向。
在分析电路之前,可以任意选择某一方向为电压的参考方向。
当实际电压方向与参考方向一致时,电压值为正,反之为负。
单位:伏特(V) 千伏(kV) 毫伏(mV)②电动势:正电荷从高电位a向低电位b移动,a端的正电荷逐渐减少会使其电位逐渐降低。
为维持导体中的电流能够连续不断地流过,且应使得导体a、b两端的电压不致丧失,就要将b端的正电荷移至a端。
但电场力的作用方向恰好与此相反,因此就必须要有另一种力去克服电场力而使b端的正电荷移至a 端。
电源中必须具有这种力——电源力(非静电力)。
大小:电源电动势E ab的数值等于电源力把单位正电荷从电源的低电位b 端经电源内部移到电源高电位a端所作的功,也就是单位正电荷从电源低电位端移到高电位端多获得得能量。
方向:电动势的实际方向是由电源低电位端指向电源高电位端。
在分析问题时可设参考方向。
单位:电动势与电压的单位相同。
为伏特(V)3、电流电流概念:电荷有规则的定向运动。
大小:单位时间通过导体横截面的电荷量。
方向:正电荷移动的方向。
单位:安培(A)毫安(mA) 微安( A)i =d q / d t(瞬时)I = q / t (直流)电流的正方向:习惯上规定正电荷的运动方向(或负电荷运动的相反方向)为电流的正方向,电流的正方是客观存在。
产生电流有两个条件:一是电路中必须存在不为零的电动势,即电路两端要存在一定的电压;二是电路必须形成闭合回路。
(五)、导体和绝缘体1、电阻与电阻率物体对电流通过时所呈现的阻力叫电阻。
电阻率是指长度为1m、均匀截面积为1mm2物体所具有的电阻值。
电阻(R)的单位:国际单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。
1兆欧=103千欧;1千欧=103欧。
在湿度不变时,一定材料的导体的电阻跟它的长度成正比,跟它的截面积成反比,这个规律叫做电阻定律。
公式R=ρL/S ρ:电阻率;L电阻长度;S电阻截面积。
2、导体凡电阻率在10-6-10-8Ω•mm2/m范围内,因含有大量能够在电场力作用下自由移动的带电粒子,故能很好的传导电流的物体,常称作导体,如各种金属、碳棒等。
3、绝缘体若电阻率在108-1020Ω•mm2/m范围内,导电性能很差,可以认为在一般温度下几乎不导电的物体,叫做绝缘体或电介质,如空气、胶体等。
电阻率的大小与材料的温度有关。
对金属材料而言,其电阻率随温度的升高而增大;对绝缘体和半导体而言,其电阻率随温度的升高而减小。
平均温度系数,当导体温度变化1℃时,导体电阻变化的数值与原来电阻数值的比值。
青铜 0.021~0.40.004 锰铜 0.42 0.000006 康铜 0.4~0.510.000005 镍铬 1.1 0.00015 铁铬铝1.40.00005第二节、直流电路(-)电路的作用与组成部分电路就是能使电流流通的闭合回路,最简单的电路是由电源、负载、导线及开关等部分组成的。
图是一个最简单的手电筒电路。
电路的作用一是实现电能的传输和转换;电路的另一作用是传递和处理信号,包括声音信号、图象信号、测量信号或控制信号等。
实际电路都是根据人们的需要将实际的电路元件或器件搭接起来,以完成人们的预想要求。
如发电机、变压器、电动机、电阻器及电容器等,但是,实际元器件的电磁特性十分复杂。
为便于对电路的分析和数学描述,常将实际元器件理想化(即模型化)。
由理想电路元件组成的电路就是电路的电路模型。
任何电路,都是在电动势、电压或电流的作用下进行工作的,对于电路的分析和计算就是要讨论电压、电动势和电流状态以及它们之间的关系 (二)欧姆定律欧姆定律是反映电路中电压、电流和电阻之间关系的定律。
是电路的基本定律之一,在工程上应用极为广泛。
1、 电路的欧姆定律实践证明:当导体温度不变时,通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比,而与其电阻成反比,这一结论叫做一段电路的欧姆定律。
用公式表示,即R UI2、 全电流的欧姆定律在实际工作中,会遇到以直流电机或蓄电池等作电源供给负载的电路。
图给出了一台直流发电机负载的简单电路。
这种电路是由内电路(即电源内部电路)和外电路(包括导线和负载)所组成的全电路。
实践证明:在只有一个电源的无分支闭合电路中,电流的大小与电源的电动势E 成正比,而与内、外电路电阻之和(r 0+R )成反比,这一结论叫做全电路的欧姆定律。
用公式表示,即或E=IR+I 0r =U+U 0 式中0r -电源的内电阻,Ω;R —外电路的电阻(包括导线电阻和负载电阻),Ω;U 0—即I 0r ,电源内阻上的电压降,V ;U —即IR ,电源两端的电压(通常叫端电压),当不计导线电阻时即为负载两端的电压,V ;(三)、电路的串联、并联和混联 1、电阻串联电路把几个电阻的头尾依次串联成一串,这样的连接叫做电阻的串联,如 下图所示。
串联电路的特点如下(1) 电流特点。
串联电路的电流处处相等,即I=I 1=I 2=I 3(2) 电压特点。
串联电路的电压等于各电阻上分电压之和,即U=U 1+U 2+U 3 (3) 串联电阻的总电阻等于各分电阻之和,用R 电表总电阻,则,R=R 1+ R 2+R 3 [例] 有一磁电系表头,如图(a )所示。
满刻度偏转电流I C =50μA,内电阻R C =3k Ω,若改装成最大量程为10V 的电压表,应串联一个多大的分压电阻?r R EI +=解:当指针满刻度时,表头两端的电压U C =I C R C =50×10-6×3×103=0.15(V)若量程扩大到10V,则分压电阻两端电压 U 分压=U-U C =10-0.15=9.85(V)由此得出:R 分压=U 分压/I C =9.85/(50×10-6)=197 (k Ω)即应串联197 k Ω的电阻,才能将表头改装成量程为10V 的电压表。
2、电阻并联电路几个电阻并排地接到同一电压的两节点之间的连接,叫做电阻的并联,如下图所示。
(1) 电压特点。
并联电路电阻两端的电压相等,即U=U 1=U 2=U 3(2)电流特点。
并联电路的总电流等于通过各电阻的分电流之和,即I=I 1+I 2+I 3(3) 并联电阻的等效电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和,则,[例]有一只直流电流表,如图(a )所示,其内电阻R C =2000Ω,指针偏转到满刻度时的电流I C =0.05mA,若测量5mA 的直流电流,需并联多大数值的分流电阻?3211111R R R R ++=解:①表头两端允许电压U C=I C R C=0.05×10-3×2000=0.1(V)②分流电阻R分流在上通过的电流I分流=I总-I C=5-0.05=4.95(mA)表头与分流电阻两端电压相等,所以R分流=U C/I分流=0.1/(4.95×10-3)=20.2(Ω)③表头并联分流电阻后,总电阻R=(2000×20.2)/(2000+20.2)=20(Ω)应并联20.2Ω的电阻,使回路总电阻降为20Ω,才能将表头改装成量程为5mA 的电流表。
3、电阻的混联电路在实际电路中,既有电阻串联又有电阻并联的电路,称为混联电路。