初级电工基础知识
第一课时
教学内容：电路的组成及状态 教学目标：
1、了解电的各主要物理量及基本公式的含义，弄清有关公式物理量以及各符号的意义和单位。 2、培养学生严密的抽象思维能力。 教学重点：
各主要物理量及基本公式的含义。 教学难点：
有关公式物理量以及各符号的意义和单位。 教学过程：
电路的组成及状态: （一）电路的组成
下面我们先来看一下手电筒电路
电路——电流经过的路径
电流必须在闭合回路中产生，所以一个完整的电路一定是回路。 组成：
电源 负载
控制设备 导线 1、电源
将其他形式的能量转换成电能的装置。 如：火力发电机：热能
水力发电机：水能
风力发电机：风能 转换为电能 核动力发电机：核能 蓄电池：化学能
电源可通过电网络输送、传递、分配。 提问：日常生活中见到的电源有哪些？ 2、负载
将电能转换成其他形式能量的器件或设备（各种电器）。 如：
电灯：电能转换为光能 电炉：电能转换为热能
电动机：电能转换为机械能 3、控制设备
按人们的需求安全、有效的控制电能各物理量以及用电器的使用时间。 如：控制电灯的开关、插销等 ：
控制电动机的接触器、继电器、断路器等。
4、导线
输送分配电能的导体（常用铜、铝材料）。
它将电源电能输送致控制设备，再将受控制的电能输入用电器，最后再将其连接回电源而形成回路。
电路的分类
电路可分为外电路和内电路 外电路：
电源、控制设备 负载 内电路：
电源内部的通道。如蓄电池两极、发电机电枢线圈内通道。 电路原理图：
对各种不同电路的表达方式——电路图 电路图是最简单明了提供电路信息的方法。
电路图主要用来详细理解设备和其组成部分的工作原理，故称电路原理图。它为接线、测试、排故提供信息。
电工作业人员实际操作时离不开电路图，识图、读图是作为一名电工的基本功。 电路原理图
由电气符号（采用GB4728-85标准）、代号、连接线组合而成 从电路原理图中，可以获得如下信息： 信息１：
电路中所用元件名称、数量及参数。
E——电池组，１２Ｖ，１套。
HL—— 指示灯，12Ｖ，0.1A、1只。 R——电阻，60Ω，1Ｗ，1只。 K1、K2——单极开关，２只。 信息２：
导线连接方式：除元件外，每根实线都是所需连接的导线。 信息３：
工作原理：
闭合Ｋ１，指示灯ＨＬ在额定电压下发光；
断开Ｋ１，闭合Ｋ２，指示灯ＨＬ与电阻Ｒ串联，电阻Ｒ串联降压，指示灯ＨＬ电压为６Ｖ左右，较暗。
（二）电路的状态
1、通路状态
满载：负载在额定功率下的工作状态叫做额定工作状态或满载； 轻载：负载低于额定功率的工作状态叫做轻载；
过载：负载高于额定功率的工作状态叫做过载或超载。
轻载不利于充分发挥负载的效率，过载容易使负载过线路烧毁，满载为理想工作状态。 提问：满载、轻载、过载哪能种为理想工作状态？ 2、断路或开路状态
断路一般为故障，开路为工作需要，电路状态一样，电源两端或电路某处断开，电路中没有电流通过。 对于电源来说，这种状态叫空载。 开路的特点：
电路中电流为零，电源端电压U等于电源电动势E。
3、短路状态
如果外电路被阻值近似为零的导体接通，这时电源就处于短路状态。
在这种状态下，短路电流ID=E/RO非常大，由于电流未经负载直接流回电源，电源内阻RO极小，强大的短路电路极有可能烧毁电源和线路，造成重大事故，所以要严格防止，避免发生短路。
防止短路最常用的方法是在电路上安装熔断器，不论高压、低压、强电、弱电，线路都要设可靠的短路保护。
初级电工基础知识
第二课时
教学内容：电流 教学目标：
1、掌握各定律的内容及有关量间的关系，逐步学会分析电路的方法。
2、充分重视理论结合实际，将学到的基础理论做为实际设计、安装、维修的理论依据。 教学重点难点：
理论结合实际，将学到的基础理论做为实际设计、安装、维修的理论依据。 教学过程： 电流:
（一）电流的形成
电流——电荷有规则的定向运动形成电流。用I、i表示。
在金属导体中，电子在外电场的作用下有规则的运动形成电流。 电流强度：
电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面的电荷量的多少，在单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，表示通过该导体的电流越强，反之较弱，所以电流大小用电流强度来衡量。 为方便起见，人们把电流强度简称电流。
电流强度——1秒钟内通过导体横截面的电荷量。
I?Qt I：电流强度（安培） Q：电量（库仑） t：时间（秒） 电流密度：
在实际工作中，经常需要选择导体（线）的粗细即截面积，这就需要用到电流密度这一概念。 当电流在导体的横截面上均匀分布时，该电流与导体横截面的比值，就称为电流密度。 电流密度用字母J表示，即 。 J?IS J：电流密度（A/mm2） I：电流（A）
S：横截面（ mm2）
电流密度与导体横截面不呈线性关系。因为导体的截面积选用必须考虑诸多综合因素，如环境、敷设方式、敷设长度。耐热、散热要重点考虑。
一般电流密度选择：负载电流越大，电流密度相对越小。 如：
横截面2.5mm2的BVR塑料多股线的电流密度可选为7A/mm2，一般情况下：2.5mm2BVR最大可通过17.5A电流，可配用3.8kW的单相用电设备。
又如：
现需要安装一路供电线路，此线路计算总负荷电流为125A，选配电缆前应先根据实际情况确定电流密度，通常100A以上电路选用电缆的电流密度，每平方毫米不大于2A，即J=2A/mm2，那么，
S?I125A??62.5mm2J2A
可选择70mm2的电缆线。
总之，导体安全载流量选择正确与否，直接关系到电路的安全、质量及成体，不可忽视。 （二）电流的方向
电流的方向——正电荷移动的方向为电流方向。
不同的导电物质中，形成电流的运动电荷，可以是正电荷，也可以是负电荷。甚至两者都有。为统一起见 光焕
规定：正电荷定向移动的方向为电流方向。
按照这个规定，在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。 在金属导体中，电子运动的方向与电流方向相反。 （三）电流的单位
电流的国际单位为安培，简称为安，用A表示。 常用的电流单位：千安（kA）、毫安（mA）、微安（μA）。 kA、A、mA、μA依次为千进位，即： 1kA=103A=106mA=109μA
（四）电流的种类
电流的种类即电流的性质，通常分直流电、交流电两种。
1、直流电：
其大小和方向均不随时间变化而变化。
直流电可由蓄电池、直流发电机或整流电路获得。
直流电可分理想直流电和脉动直流电，用直角坐标系图形表示法可以看出：
理想直流电：
无论t在什么时间段，电流i大小幅度不变、方向不变，始终在正半周。 脉动直流电：
虽方向不变，始终在正半周，但大小幅度随t的变化而不断变化，有一定的交变成分。
2、交流电 ：
其大小和方向都随时间的变化而变化。
电力系统供给工矿企业的动力电都为交流电。
工矿企业、日常生活所用的交流电是按正弦规律变化的正弦交流电。 正弦交流电在直角坐标系中的波形图： 可以看出：
电流i的大小、幅度随着t的变化而不断的变化，方向也随t的变化在正负半周有规律的变化。
1、电路的组成
电源 负载 控制设备 导线
2、电路图，识图、读图是作为一名电工的基本功。 3、电路的状态
通路状态
断路或开路状态 短路状态 4、电流
电流的形成 电流强度 电流密度 电流的方向 电流的单位 电流的种类
初级电工基础知识教案
