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第1單元電路基礎 實訓室認識及安全用電 實驗室使用的電源有直流電源和交流電源 萬用表 指針式萬用表1 指針式萬用表的結構主要由表頭 測量線路 轉換開關三部分組成 外形結構如圖3 12所示 使用指針式萬用表 主要注意下面幾點 1 使用前 應將表頭指針調零 2 測量前 應根據(jù)被測電量的項目和大小 將轉換開關撥到合適的位置 3 測量完畢 應將轉換開關撥到最高交流電壓檔 有的萬用表 如500型 應將轉換開關撥到標有 的空檔位置 電流表與電壓表 電流表又稱為安培表 用于測量電路中的電流 電壓表又稱為伏特表 用于測量電路中的電壓 按其工作原理的不同 分為磁電式 電磁式 電動式三種類型 其原理與結構分別如圖3 2 a b c 所示 圖3 2電流表 電壓表的原理與結構 a 磁電式 b 電磁式 c 電動式 直流電流的測量 通常采用磁電式電流表 直流電流表有正 負極性 測量時 必須將電流表的正端鈕接被測電路的高電位端 負端鈕接被測電路的低電位端 如圖3 5所示 被測電流超過電流表允許量程時 須采取措施擴大量程 對磁電式電流表 可在表頭上并聯(lián)低阻值電阻制成的分流器 如圖3 6所示 對電磁式電流表 可通過加大固定線圈線徑來擴大量程 也可將固定線圈接成串 并聯(lián)形式做成多量程表 如圖3 7所示 圖3 5直流電流的測量圖3 6用分流器擴大量程 電壓的測量 測量電壓時 電壓表必須與被測電路并聯(lián) 1 交流電壓的測量測量交流電壓通常采用電磁式電壓表 在測量量程范圍內將電壓表直接并入被測電路即可 如圖3 8所示 用電壓互感器來擴大交流電壓表的量程 如圖3 9所示 圖3 8交流電壓的測量圖3 9用互感器擴大交流電壓表量程 直流電壓的測量 通常采用磁電式電壓表 直流電壓表有正 負極性 測量時 必須將電壓表的正端鈕接被測電路的高電位端 負端鈕接被測電路的低電位端 如圖3 10所示 在電壓表外串聯(lián)分壓電阻擴大量程 如圖3 11所示 圖3 10直流電壓的測量圖3 11串分壓電阻擴大量程 2 交流電壓的測量 1 測量前 將轉換開關撥到對應的交流電壓量程檔 如果事先不知道被測電壓大小 量程宜放在最高檔 以免損壞表頭 2 測量時 將表筆并聯(lián)在被測電路或被測元器件兩端 嚴禁在測量中撥動轉換開關選擇量程 3 測電壓時 要養(yǎng)成單手操作習慣 且注意力要高度集中 4 由于表盤上交流電壓刻度是按正弦交流電標定的 如果被測電量不是正弦量 誤差會較大 5 可測交流電壓的頻率范圍一般為45HZ 1000HZ 如果超過范圍 誤差會增大 直流電壓的測量 測量方法與交流電壓基本相同 但要注意下面二點 1 與測量交流電壓一樣 測量前要將轉換開關撥到直流電壓的檔位上 在事先不清楚被測電壓高低的情況下 量程宜大不宜小 測量時 表筆要與被測電路并聯(lián) 測量中不允許撥動轉換開關 2 測量時 必須注意表筆的正負極性 紅表筆接被測電路的高電位端 黑表筆接低電位端 若表筆接反了 表頭指針會反打 容易打彎指針 如果不知道被測點電位高低 可將表筆輕輕地試觸一下被測點 若指針反偏 說明表筆極性反了 交換表筆即可 直流電流 電阻的測量 4 直流電流的測量 1 測量時 萬用表必須串入被測電路 不能并聯(lián) 2 必須注意表筆的正 負極性 測量時 紅表筆接電路斷口高電位端 黑表筆接低電位端 3 在不清楚被測電流大小情況下 量程宜大不宜小 嚴禁在測量中撥動轉換開關選擇量程 5 電阻的測量 1 正確選擇電阻倍率檔 使指針盡可能接近標度尺的幾何中心 可提高測量數(shù)據(jù)的準確性 2 嚴禁在被測電路帶電的情況下測量電阻 3 測量時 直接將表筆跨接在被測電阻或電路的兩端 注意不能用手同時觸及電阻兩端 以避免人體電阻對讀數(shù)的影響 4 測量熱敏電阻時 應注意電流熱效應會改變熱敏電阻的阻值 兆歐表 一種測量電器設備及電路絕緣電阻的儀表 3 5 1結構和工作原理外形如圖3 15 a 所示 主要包括三個部分 手搖直流發(fā)電機 或交流發(fā)電機加整流器 磁電式流比計 接線樁 L E G 工作原理可用圖3 15 b 來說明 圖3 15兆歐表的外形和工作原理示意圖 a 外形 b 工作原理 3 5 2使用方法 1 測量前的檢查 1 檢查兆歐表是否正常 2 檢查被測電氣設備和電路 看是否已切斷電源 3 測量前應對設備和線路進行放電 減少測量誤差 2 使用方法 1 將兆歐表水平放置在平穩(wěn)牢固的地方 2 正確連接線路 3 搖動手柄 轉速控制在120r min左右 允許有 20 的變化 但不得超過25 搖動一分鐘后 待指針穩(wěn)定下來再讀數(shù) 4 兆歐表未停止轉動前 切勿用手觸及設備的測量部分或搖表接線樁 5 禁止在雷電時或附近有高壓導體的設備上測量絕緣 6 應定期校驗 檢查其測量誤差是否在允許范圍以內 3 5 3兆歐表的選用 選用兆歐表主要考慮它的輸出電壓及測量范圍 表3 1兆歐表選擇舉例 接地電阻測定儀 又稱接地搖表 主要用于測量電氣系統(tǒng) 避雷系統(tǒng)等接地裝置的接地電阻和土壤電阻率 以ZC 8型接地電阻測定儀為例介紹其結構 工作原理 使用方法 外形及附件如圖3 16所示 圖3 16ZC 8型接地電阻測定儀外形及附件 使用方法 ZC 8型接地電阻測定儀測量連接如圖3 18所示 圖3 18接地電阻測量連接示意圖 接地電阻測量 測量方法 1 將儀表水平放置 對指針機械調零 使其指在標度尺紅線上 2 將量程 倍率 選擇開關置于最大量程位置 緩慢搖動發(fā)電機搖柄 同時調整 測量標度盤 使檢流計指針始終指在紅線上 這時 儀表內部電路工作在平衡狀態(tài) 當指針接近紅線時 加快發(fā)電機搖柄轉速 使其達到額定轉速 120r min 再次調節(jié) 測量標度盤 使指針穩(wěn)定在紅線上 所測接地電阻值即為 測量標度盤 讀數(shù) RP 乘以倍率標度 若 測量標度盤 讀數(shù)小于1 應將量程選擇開關置于較小一檔 重新測量 3 可用ZC 8型接地電阻測定儀測量導體電阻 先用導線將P1 C1接線樁短接 再將被測導體接于E 或P2 C2短接的公共點 與P1之間 其余步驟與測量接地電阻相同 4 用ZC 8型接地電阻測定儀還可測土壤電阻率 具體操作見儀器說明書 2 常用電工工具及使用 2 1 1鋼絲鉗鋼絲鉗又稱為鉗子 見圖2 1 鋼絲鉗的用途是夾持或折斷金屬薄板以及切斷金屬絲 導線 圖2 1鋼絲鉗 2 1 2尖嘴鉗 尖嘴鉗的頭部尖細 見圖2 2 適應于狹小的工作空間或帶電操作低壓電氣設備 尖嘴鉗也可用來剪斷細小的金屬絲 它適應于電氣儀表制做或維修 圖2 2尖嘴鉗 2 1 3電工刀 電工刀 見圖2 3 適用于電工在裝配維修工作中割削導線絕緣外皮 以及割削木樁和割斷繩索等 圖2 3電工刀 2 1 4螺絲刀 螺絲刀又稱 起子 螺釘旋具等 其頭部形狀有一字形和十字形 見圖2 4 兩種 圖2 4 a 字形 b 字形 剝線鉗 剝線鉗用來剝削截面積6mm2以下塑料或橡膠絕緣導線的絕緣層 由鉗口和手柄兩部分組成 其外形如圖2 5所示 圖2 5剝線鉗 三 人體觸電的基本知識1 觸電的種類和方式人體觸電種類 電擊 指電流通過人體時所造成的內傷 后果 肌肉抽搐 內部組織損傷 造成發(fā)熱 發(fā)麻 神經(jīng)麻痹等 嚴重時將引起昏迷 窒息 甚至心臟停跳 血液循環(huán)中止等而死亡 電傷 在電流的熱效應 化學效應 機械效應以及電流本身作用下造成的人體外傷 常見 灼傷 烙傷和皮膚金屬化等 灼傷 由電流熱效應引起 主要是電弧灼傷 造成皮膚紅腫 燒焦或皮下組織損傷 常見 灼傷 烙傷和皮膚金屬化等 烙傷 由電流熱效應或力效應引起 是皮膚被電氣發(fā)熱部分燙傷或由于人體與帶電體緊密接觸而留下腫塊 硬塊 使皮膚變色等 常見 灼傷 烙傷和皮膚金屬化等 皮膚金屬化 由電流熱效應和化學效應導致熔化的金屬微粒滲入皮膚表層 使受傷部位皮膚帶金屬顏色且留下硬塊 2 人體觸電方式 單相觸電人體的一部分接觸帶電體的同時 另一部分又與大地或零線相接 電流從帶電體流經(jīng)人體到大地 或零線 形成回路 兩相觸電人體的不同部位同時接觸兩相導線 兩根火線 或帶電體 電流由一相通過人體流入另一相導體構成回路造成的觸電 跨步電壓觸電a 跨步電壓 雷電流入地時 或載流電力線 特別是高壓線 斷落到地時 會在導線接地點及周圍形成強電場 其電位分布以接地點為圓心向周圍擴散 逐步降低而在不同位置形成電位差 電壓 當人畜跨進這個區(qū)域 兩腳之間的電壓 跨步電壓觸電 跨步電壓觸電在上述跨步電壓作用下 電流從接觸高電位的腳流進 從接觸低電位的腳流出 懸浮電路上的觸電電流通過變壓器相互隔離的原 副繞組后 從副邊輸出的電壓零線不接地 變壓器繞組間不漏電時 即相對于大地處于懸浮狀態(tài) 若人站在地上接觸其中一根帶電導線 不會構成電流回路 無觸電感覺 如果人體一部分接觸副邊繞組的一根導線 另一部分接觸該繞組的另一導線 則會造成觸電 注意 檢修電子管收音機 電子管擴音機 部分彩色電視機時 一般要求單手操作 三 電流傷害人體的因素傷害程度一般與下面幾個因素有關 1 通過人體電流的大小 2 電流通過人體時間的長短 3 電流通過人體的部位 4 通過人體電流的頻率 5 觸電者的身體狀況 一 電流的大小 觸電時流過人體的電流強度是造成損傷的直接因素 二 電壓的高低人體接觸的電壓越高 流過人體的電流越大 對人體的傷害越嚴重 三 頻率的高低 四 時間的長短技術上常用觸電電流與觸電持續(xù)時間的乘積 叫電擊能量 來衡量電流對人體的傷害程度 五 不同路徑 六 人體狀況 女性比男性觸電傷害程度約嚴重30 七 人體電阻的大小通常人體電阻可按1k 2k 電流通過人體腦部和心臟時最危險 40Hz 60HZ交流電對人危害最大 以工頻電流為例 當1毫安左右的電流通過人體時 會產(chǎn)生麻刺等不舒服的感覺 10 30毫安的電流通過人體 會產(chǎn)生麻痹 劇痛 痙攣 血壓升高 呼吸困難等癥狀 但通常不致有生命危險 電流達到50毫安以上 就會引起心室顫動而有生命危險 100毫安以上的電流 足以致人于死地 通過人體電流的大小與觸電電壓和人體電阻有關 工頻電流大小對人體傷害程度分析表 不同頻率的電流對人體的傷害 電流的不同路徑對人體的傷害 很危險3 3 最危險6 7 危險0 4 很危險3 7 1 人體電阻的種類a 體內電阻基本不受外界影響 差不多為定值 約0 5K b 皮膚電阻隨著外界條件不同可在很大范圍內變化 皮膚表面0 05 0 2mm的角質層電阻高達10K 100K c 皮膚電容很小 可忽略不計 注 在計算安全電壓時 角質層電阻不考慮在內 除去角質層 人體電阻一般不低于1K 通?？紤]范圍 1 2K 2 影響人體電阻的因素a 皮膚厚薄 潮濕多汗 有損傷 帶有導電粉塵 對帶電體接觸面大 接觸壓力大等都將減小人體電阻 b 接觸電壓 接觸電壓越高 人體電阻將按非線性規(guī)律下降 人體允許電流 指發(fā)生觸電后觸電者能自行擺脫電源 解除觸電危害的最大電流 不同情況下的人體允許電流 a 通常情況下 人體的允許電流 男性為9mA 女性為6mA b 在設備和線路裝有觸電保護設施的條件下 人體允許電流可達30mA c 在容器中 在高空 水面上可能因電擊造成二次事故的場所 人體允許電流應按5mA考慮 五 預防觸電的安全措施 任務目標 1 常見觸電原因 2 防止觸電的保護措施 四 常見的觸電原因 一 線路架設不合規(guī)格a 室內外線路對地距離 導線之間的距離小于允許值 b 通訊線 廣播線與電力線間隔距離過近或同桿架設 c 線路絕緣破損d 有的地區(qū)為節(jié)省電線而采用一線一地制送電等 二 電氣操作制度不嚴格 不健全a 帶電操作 不采取可靠的保安措施 b 不熟悉電路和電器 盲目修理 c 救護已觸電的人 自身不采用安全保護措施 d 停電檢修 不掛警告牌 e 檢修電路和電器 使用不合格的保安工具 f 人體與帶電體過分接近 又無絕緣或屏護措施 三 用電設備不合要求a 電器設備內部絕緣損壞 金屬外殼又未加保護接地措施或保護接地太短 接地電阻太大 b 開關 閘刀 燈具 攜帶式電器絕緣外殼破損 失去防護作用 c 開關 熔斷器誤裝在中性線上 一旦斷開 就使整個線路帶電 四 用電不謹慎a 違反布線規(guī)則 在市內亂拉電線 b 隨意加大熔斷器熔絲規(guī)格 c 在電線或電線附近晾曬衣物 d 在電線桿上拴牲口 e 在電線 特別是高壓線 附近打鳥 放風箏 f 未斷電源 移動家用電器 g 打掃衛(wèi)生時 用水沖洗或濕布擦拭帶電電器或線路等 h 在架空線上操作 不在相線上加臨時接地線 i 無可靠的防高空跌落措施等 二 防止觸電的保護措施觸電事故會給人身造成很大的危害 為了保護人身安全 避免觸電事故的發(fā)生必須采取必要的預防措施 防止觸電的安全措施有以下幾種 1 保護接地 電力系統(tǒng)運行所需要的接地 稱為工作接地 把電氣設備的金屬外殼 框架等用接地裝置與大地可靠連接 稱為保護接地 它適用于中性點不直接接地的低壓電力系統(tǒng) 如圖1 4所示 保護接地電阻一般應不大于4 最大不得大于10 圖1 4保護接地 2 保護接零 在中性點直接接地的三相四線電力系統(tǒng)中 將電氣設備的金屬外殼 框架等與系統(tǒng)的零線 中線 相接 稱為保護接零 如圖1 5所示 圖1 5保護接零 保護接零后 如果某一相線因絕緣損壞與機殼相碰 使機殼帶電 則電流通過零線構成回路 由于零線電阻很小 致使短路電流很大 立刻會將熔斷器燒斷或使其他保護裝置動作 迅速切斷電源 從而消除了觸電危險 采用保護接零時 接零導線要有足夠的機械強度 連接必須牢固 以防斷線或脫線 并且在零線上禁止安裝熔斷器和單獨的斷流開關 為了保證碰殼引起的短路電流能夠使保護裝置可靠動作 零線的電阻不能太大 同時還要防止零線和相線接錯 采用保護接零時 除變壓器的中性點直接接地外 還必須在零線上的一處或多處再行接地 即重復接地 重復接地的作用在于降低漏電設備外殼的對地電壓 消除零線斷路時的觸電危險 3 使用漏電保護器 漏電保護器是一種防止漏電的保護裝置 當設備因漏電外殼上出現(xiàn)對地電壓或產(chǎn)生漏電電流時 它能夠自動切斷電源 漏電保護器通常分為電壓型和電流型兩種 電壓型反映了漏電對地電壓的大小 由于性能較差已趨淘汰 電流型則反映了漏電對地電流的大小 其中分有零序電流型和泄露電流型 電流型漏電保護器常用有單相雙極式 三相三極式和三相四極式三類 單相雙極電流型漏電保護器廣泛用于居民住宅及其他單相電路 三相三極式漏電保護器應用于三相動力電路 三相四極式漏電保護器應用于動力 照明混用的三相電路 漏電保護器既能用于設備保護 也能用于線路保護 具有靈敏度高 動作快捷等特點 對于那些不便于敷設地線的地方 以及土壤電阻系數(shù)太大 接地電阻難以滿足要求的場合 應進行廣泛推廣使用 4 采用三相五線制 我國低壓電網(wǎng)通常使用中性點接地的三相四線制 提供380V 220V的電壓 在一般家庭中常采用單相兩線制供電 因其不易實現(xiàn)保護接零的正確接線 而易造成觸電事故 為確保用電安全 國際電工委員會推薦使用三相五線制 它有三根相線L1 L2 L3 一根工作零線N 一根保護零線PE 如圖1 6所示 在一般家庭中采用單相三線制供電 即一根相線 一根工作零線 一根保護零線 如圖1 7所示 圖1 6三相五線制圖1 7單相三線制 使用安全操作電壓 加在人體上一定時間內不致造成傷害的電壓叫安全電壓 為了保障人身安全 使觸電者能夠自行脫離電源 不致引起人身傷亡 各國都規(guī)定了安全操作電壓 我國規(guī)定的安全電壓 50 500Hz的交流電壓額定值有36V 24V 12V 6V四種 直流電壓額定值有48V 24V 12V 6V四種 以供不同場合使用 還規(guī)定安全電壓在任何情況下均不得超過50V有效值 當使用大于24V的安全電壓時 必須有防止人身直接觸及帶電體的保護措施 在高溫 潮濕場所使用的安全電壓規(guī)定為12V 六 安全電壓 七 觸電的救護知識 任務目標 1 了解觸電事故發(fā)生的特點 2 了解觸電事故的斷電措施 3 熟練掌握觸電事故的斷電操作 相關知識 一旦發(fā)生觸電事故 搶救者必須保持冷靜 千萬不要驚慌失措 首先應盡快使觸電者脫離電源 然后再進行現(xiàn)場急救 使觸電者迅速脫離電源是極其重要的一環(huán) 觸電時間越長 對觸電者的危害就越大 脫離電源最有效的措施是斷開電源開關 拔掉電源插頭或熔斷器 在一時來不及的情況下 可用干燥的絕緣物撥開或隔開觸電者身上的電線 具體措施如下 1 對于低壓觸電事故采取的斷電措施 1 如果觸電地點附近有電源開關 刀閘 或插座 可立即拉掉開關 刀閘 或拔出插頭來切斷電源 如圖1 8 a 所示 2 如果找不到電源開關 刀閘 或距離太遠 可用有絕緣套的鉗子或用帶木柄的斧子切斷電源線 如圖1 8 b 所示 3 當無法切斷電源線時 可用干燥的衣服 手套 繩索 木板等絕緣物 拉開觸電者 使其脫離電源 如圖1 8 c 所示 4 當電線搭在觸電者身上或被壓在身下時 可用干燥的木棒等絕緣物作為工具挑開電線 使觸電者脫離電源 如圖1 8 d 所示 圖1 8脫離電源的方法 3 觸電事故斷電操作要遵循的原則 1 觸電時間越長 對觸電者的危害就越大 因此使觸電者脫離電源的辦法應根據(jù)具體情況 以快速為原則選擇采用 2 當觸電者未脫離電源前本身就是帶電體 斷電操作人員不可直接用手或其他金屬及潮濕的物體作為斷電工具 而必須使用適當?shù)慕^緣工具 斷電時要用單手操作 以防止自身觸電 3 當觸電事故發(fā)生在高處時 要注意防止發(fā)生高處墜落摔傷和再次觸及其他有電線路 不論是在何種電壓的線路上發(fā)生觸電 即使觸電者在平地 都要考慮觸電者倒下的方向 注意防止摔傷 4 如果事故發(fā)生在夜間 應迅速解決臨時照明 以利于搶救并避免擴大事故 2 對于高壓觸電事故采取的斷電措施 1 如觸電事故發(fā)生在高壓設備上 應立即通知供電部門停電 2 戴上絕緣手套 穿上絕緣鞋 并用相應電壓等級的絕緣工具拉掉開關 3 若不能迅速切斷電源開關 可采用拋掛截面足夠大 長度適當?shù)慕饘俾憔€短路方法 使電源開關跳閘 拋掛前 將短路線一端固定在鐵塔或接地引線上 另一端系重物 在拋擲短路線時 應注意防止電弧傷人或斷線危及其他人員安全 觸電急救的現(xiàn)場操作訓練 任務目標 1 了解觸電者的現(xiàn)場特征及傷情的診斷處理 2 學會人工呼吸和胸外心臟擠壓的操作手法 3 熟練掌握觸電急救的現(xiàn)場心肺復蘇搶救方法 相關知識 1 傷情診斷處理在觸電者脫離電源后 應根據(jù)其受電流傷害的程度 采取不同的搶救措施 若觸電者只是一度昏迷 可將其放在空氣流通的地方安靜地平臥 松開身上的緊身衣服 摩擦全身 使之發(fā)熱 以利血液循環(huán) 若觸電者發(fā)生痙攣 呼吸微弱或停止 應進行現(xiàn)場人工呼吸 當心跳停止或不規(guī)則跳動時 應立即采取人工胸外心臟擠壓法進行搶救 若觸電者停止呼吸或心臟停止跳動 可能是假死 決不可放棄搶救 應立即進行現(xiàn)場心肺復蘇搶救 即同時進行人工呼吸和胸外心臟擠壓 搶救必須分秒必爭 并迅速向120急救中心求救 2 現(xiàn)場搶救方法 1 人工呼吸 人工呼吸的目的 是用人工的方法來代替肺的呼吸活動 人工呼吸的方法很多 其中口對口吹氣的人工呼吸法最為簡便有效 也易學會和傳授 具體做法如下 首先把觸電者移到空氣流通的地方 最好放在平直的木板上 使其仰臥 頭部盡量后仰 先把頭側向一邊 掰開嘴 清除口腔中的雜物 假牙等 如果舌根下陷應將其拉出 使呼吸道暢通 同時解開衣領 松開上身的緊身衣服 使胸部可以自由擴張 如圖1 9 a 所示 搶救者位于觸電者的一側 用一只手捏緊觸電者的鼻孔 另一只手掰開口腔 深呼吸后 以口對口緊貼觸電者的嘴唇吹氣 使其胸部膨脹 如圖1 9 b 所示 然后放松觸電者的口鼻 使其胸部自然回復 讓其自動呼氣 時間約3秒 如圖1 9 c 所示 圖1 9口對口人工呼吸法 按照上述步驟反復循環(huán)進行 4 5s吹氣一次 每分鐘約12次 如果觸電者張口有困難 可用口對準其鼻孔吹氣 其效果與上面方法相近 2 人工胸外心臟擠壓 人工胸外心臟擠壓法是用人工胸外擠壓代替心臟的收縮作用 此法簡單易學 效果好 不需設備 易于普及推廣 具體做法如下 使觸電者仰臥在平直的木板上或平整的硬地面上 姿勢與進行人工呼吸時相同 但后背應實實在在著地 搶救者跨在觸電者的腰部兩側 如圖1 10 a 所示 搶救者兩手相疊 用掌根置于觸電者胸部下端部位 即中指尖部置于其頸部凹陷的邊緣 掌根所在的位置即為正確擠壓區(qū) 然后自上而下直線均衡地用力擠壓 使其胸部下陷3 4cm左右 以壓迫心臟使其達到排血的作用 如圖1 10 b c 所示 使擠壓到位的手掌突然放松 但手掌不要離開胸壁 依靠胸部的彈性自動回復原狀 使心臟自然擴張 大靜脈中的血液就能回流到心臟中來 如圖1 10 d 所示 2 人工胸外心臟擠壓 圖1 10人工胸外心臟擠壓法 按照上述步驟連續(xù)不斷地進行 每分鐘約80次 擠壓時定位要準確 壓力要適中 不要用力過猛 以免造成肋骨骨折 氣胸 血胸等危險 但也不能用力過小 用力過小則達不到擠壓目的 3 搶救中的觀察與處理經(jīng)過一段時間的搶救后 若觸電者面色好轉 口唇潮紅 瞳孔縮小 心跳和呼吸恢復正常 四肢可以活動 這時可暫停數(shù)秒進行觀察 有時觸電者至此就可恢復 如果還不能維持正常的心跳和呼吸 必須在現(xiàn)場繼續(xù)進行搶救 盡量不要搬動 如果必須搬動 搶救工作決不能中斷 直到醫(yī)務人員到來接替搶救 總之 觸電事故帶來的危害是很大的 要以預防為主 著手消除發(fā)生事故的根源 防止事故的發(fā)生 要向大家宣傳安全用電知識 宣傳觸電現(xiàn)場急救的知識 不僅能防患于未然 萬一發(fā)生了觸電事故 也能進行正確及時的搶救 以挽救許多人的生命 1 2電路 一 電路及其作用電路是電流流通的路徑 是為了滿足某種需要由一些電氣設備和器件按一定方式組合而成的 復雜的電路呈網(wǎng)狀 又稱電網(wǎng)絡 簡稱網(wǎng)絡 圖1 1所示為一個簡單的照明電路 開關合上后 燈泡發(fā)光 電池將化學能轉換成電能 電路的形式雖然多種多樣 但歸結起來 都由電源 負載和中間環(huán)節(jié)三個基本部分組成 電源 負載 中間環(huán)節(jié) 圖1 1照明電路 二 電路的狀態(tài) 1 通路 閉路 電源與負載接通 電路中有電流通過 電氣設備或元器件獲得一定的電壓和電功率 進行能量轉換 2 開路 斷路 電路斷開 電路中沒有電流通過 又稱為空載狀態(tài) 3 短路 捷路 電源兩端或電路中某些部分被導線直接相連 輸出電流過大對電源來說屬于嚴重過載 如沒有保護措施 電源或電器會被燒毀或發(fā)生火災 所以通常要在電路或電氣設備中安裝熔斷器 保險絲等保險裝置 以避免發(fā)生短路時出現(xiàn)不良后果 三 電路模型 表1 1列出了幾種常用的理想電路元件及其圖形符號 圖1 2就是圖1 1的電路模型 表1 1常用的理想電路元件及其圖形符號 圖1 2電路模型 1 2 電流及其參考方向 電流的大小用電流強度來衡量 其數(shù)值等于單位時間內通過導體橫截面的電荷量 電流強度簡稱為電流 用i表示 即 如圖1 3所示 圖中箭頭所示的方向是任意假設的電流的參考方向 若在這個參考方向下計算出的電流為正值 說明所設參考方向與實際方向一致 若得出的電流為負值 說明所設參考方向與實際方向相反 參考方向不一定就是實際方向 圖1 3電流的參考方向 1 3電壓及其參考方向 為了衡量電場力做功的能力 引入 電壓 這個物理量 在電路中 把電場力將單位正電荷從A點移到B點所做的功定義為A B兩點間的電壓 用uAB表示 即 參考方向是一個極為重要的概念 電路的分析計算都是在選定的參考方向下進行的 使用時需要注意以下幾點 電流 電壓的實際方向是客觀存在的 不會因為參考方向選取的不同而改變 在對電路進行分析計算時 對所提及的電流 電壓必須首先選取其參考方向 并標注在電路圖上 然后才能對電路進行分析計算 在未選取參考方向的情況下 所求得的電流 電壓的值為正或為負都沒有意義 電流 電壓的參考方向可以任意假定 參考方向選取的不同 算出的電流 電壓值相差一個負號 但參考方向一經(jīng)選定 在電路的分析計算過程中不能再改變 雖然電壓 電流的參考方向可任意選定 但為了分析方便 常將同一元件上的電流和電壓的參考方向選為一致 稱為關聯(lián)參考方向 反之 為非關聯(lián)參考方向 如圖1 4所示 圖1 4關聯(lián)與非關聯(lián)參考方向 2 電位 在分析電子電路時 常用到電位這一物理量 在電路中任選一點為參考點 常用符號 表示 某點的電位就是該點與參考點的電壓 電位用字母V表示 單位是伏特 V 在電路中若指定某點為參考點 如O點 則A點的電位為 VA UAO 參考點本身的電位為零 所以參考點又稱零電位點 三 電源和電動勢 1 電源電動勢 2 電動勢 2 電動勢 電動勢通常用符號E或e t 表示 E表示大小與方向都恒定的電動勢 即直流電源的電動勢 e t 表示大小和方向隨時間變化的電動勢 也可簡記為e 電動勢的國際單位制單位為伏特 記作V 電源電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓 衡量電源的電源力大小及其方向的物理量稱為電源的電動勢 電動勢是一個標量 電動勢的方向規(guī)定為從電源的負極經(jīng)過電源內部指向電源的正極 即與電源兩端電壓的方向相反 電動勢的大小等于電源力把單位正電荷從電源的負極 經(jīng)過電源內部移送到電源正極所作的功 如設W為電源中非靜電力 電源力 把正電荷量q從電源負極經(jīng)過電源內部移送到電源正極所作的功 則電動勢大小 1 電能 電能是指在一定的時間內電路元件或設備吸收或發(fā)出的電能量 用符號W表示 其國際單位制為焦耳 J 電能的計算公式為 W P t UIt 通常電能用kW h 千瓦 時 來表示大小 也稱為度 電 1度 電 1kW h 3 6 106J 即功率為1000W的供能或耗能元件 在1小時內所發(fā)出或吸收的電能量為1度 四 電能和電功率 2 電功率 電功率 簡稱功率 所表示的物理意義是電路元件或設備在單位時間內負載吸收或發(fā)出的電能能量 P UI 功率的國際單位制單位為W 瓦特 常用的單位還有mW 毫瓦 kW 千瓦 它們與W的換算關系是 1mW 10 3W 1kW 103W 四 電能和電功率 一 電阻器 電阻定律 制成電阻元件的材料電阻率 國際單位制單位為 m 歐 米 l 繞制成電阻的導線長度 國際單位制為m 米 S 繞制成電阻的導線橫截面積 國際單位制為m2 平方米 R 電阻值 國際單位制為 歐 經(jīng)常用的電阻單位還有k 千歐 M 兆歐 1k 103 1M 106 1 電阻及決定導體電阻的因素 1 4電阻元件和歐姆定律 線性電阻與非線性電阻 電阻值R與通過它的電流I和兩端電壓U無關 即R 常數(shù) 的電阻元件稱為線性電阻 其伏安特性曲線在U I平面坐標系中為一條通過原點的直線 電阻值R與通過它的電流I和兩端電壓U有關 即R 常數(shù) 的電阻元件稱為非線性電阻 其伏安特性曲線在U I平面坐標系中為一條通過原點的曲線 通常所說的 電阻 如不作特殊說明 均指線性電阻 圖1 3線性電阻的伏安特性曲線 2 電阻元件電阻元件是反映材料或器件對電流呈現(xiàn)阻力 消耗電能的一種理想元件 用字母R表示 電阻元件的單位是歐姆 常用的單位還有千歐 k 兆歐 M 線性電阻元件的圖形符號如圖1 9所示 標注方法 電阻器的標注方法主要有三種 直標法 色標法 字母數(shù)字混標法 直標法 在一些體積較大的電阻器身上 直接用數(shù)字標注出標稱阻值 有的還直接標出允許偏差 由于電阻器體積大 標注方便 對使用來講也方便 一看便能知道阻值大小 固定電阻直標法示例 R 電阻的總稱 X 材料為線繞 G 表示大功率 6 表示序號 510 5 色標法 色標法是用色環(huán)或色點 大多用色環(huán) 來表示電阻器的標稱阻值 誤差 色環(huán)有四道環(huán) 普通電阻 和五道環(huán)兩種 精密電阻 兩種 如圖所示 色標法 A圖所示為四道色環(huán)表示方法 B圖所示為五道色環(huán)表示方法 目前常見的四道色環(huán)的色環(huán)電阻 在各色環(huán)中 利用色環(huán)顏色來表示某個數(shù)字 在四道色環(huán)電阻器中 第一 二道色環(huán)表示標稱阻值的有效值 第三道色環(huán)表示倍乘 第四道色環(huán)表示允許偏差 色碼含義 色標法示例一 有一電阻器 色環(huán)顏色順序為棕 黑 橙 銀 則該電阻器標稱阻值為 10 103 10 即10K 10 色標法示例二 有一電阻器 色環(huán)顏色順序為綠 藍 紅 銀則該電阻器標稱阻值為 56 102 10 即5 6K 10 47 100 5 47 5 色環(huán)電阻判別要點 最靠近電阻引線一邊的色環(huán)為第一色環(huán)金 銀 黑等色環(huán)不可能為第一色環(huán)兩條色環(huán)之間距離最寬的邊色環(huán)為最后一條色環(huán)最寬的邊色環(huán)為最后一條色環(huán) 最靠近電阻引線一邊的色環(huán)為第一色環(huán) 金 銀 黑等色環(huán)不可能為第一色環(huán) 兩條色環(huán)之間距離最寬的邊色環(huán)為最后一條色環(huán) 最寬的邊色環(huán)為最后一條色環(huán) 色環(huán)電阻判別要點 色環(huán)電阻顏色的判別 色彩說來簡單 但是由于顏色的調配不是十分精確 形成某一種色彩有很大差別 紅色有深紅色和一般紅色 紫色偏差更大 有偏藍色和偏紅色的紫色等等 除了認真對顏色加以比較和判別外 電阻器的標稱阻值系列標準 是色環(huán)電阻顏色判別的一種很重要的方法 75 100 5 75 5 270 2 1 87 2 3 3M 5 820K 10 色環(huán)電阻判別要點 在E24系列標準中 如果紅色為第一條色環(huán)時 第二條色環(huán)只有4種情況為黑色 2 0 紅色 2 2 黃色 2 4 和紫色 2 7 這4種顏色區(qū)別就比較大了 使之容易判別 又如 當?shù)谝粭l色環(huán)為黃色時 只能是4 3 4 7兩種情況 也就是說 普通色環(huán)電阻一般只會是4 3 43 430 等 或是0 47 4 7 47 等等 反之 如果色環(huán)電阻第二條色環(huán)為紫色時 第一條色環(huán)只能有黃色 4 7 和紅色 2 7 兩種情況 用以上各種方法綜合起來判斷色環(huán)電阻的其它顏色 一般是比較可靠的 字母數(shù)字混標法 字母數(shù)字混標法是用字母和數(shù)字來表示電阻器的標稱阻值 例如一只3 3K 的電阻器 在圖紙或實物上如若由于印刷問題或磨損 將小數(shù)點給丟掉了 3 3K 就變成33K 造成差錯 在采用字母數(shù)字混標法后 可避免這種情況 字母數(shù)字混標法示例 2 2電阻的串聯(lián) 一 電阻串聯(lián)電路的特點 二 應用舉例 一 串聯(lián)電路的特點 圖2 3電阻的串聯(lián) 設總電壓為U 電流為I 總功率為P 1 等效電阻 R R1 R2 Rn 2 分壓關系 特例 兩只電阻R1 R2串聯(lián)時 等效電阻R R1 R2 則有分壓公式 3 功率分配 2 3電阻的并聯(lián) 一 并聯(lián)電路的特點 二 應用舉例 設總電流為I 總電壓為U 總功率為P 1 等效電導 G G1 G2 Gn即 一 電阻并聯(lián)電路的特點 圖2 6電阻的并聯(lián) 2 分流關系 R1I1 R2I2 RnIn RI U 3 功率分配 R1P1 R2P2 RnPn RP U2I 特例 兩只電阻R1 R2并聯(lián)時 等效電阻 則有分流公式 二 歐姆定律 電阻元件的伏安關系服從歐姆定律 即 U RI或I U R 1826年德國科學家歐姆通過實驗證明 電路中的電流I與導體兩端的電壓U成正比 與導體的電阻成反比 三 電流的熱效應 電流通過導體時產(chǎn)生的熱量 焦耳熱 為 Q I2Rt I 通過導體的直流電流或交流電流的有效值 單位為A R 導體的電阻值 單位為 t 通過導體電流持續(xù)的時間 單位為s Q 熱量單位為J 圖1 21常用電路名詞的說明 以圖1 21所示電路為例說明常用電路名詞 1 支路 電路中具有兩個端鈕且通過同一電流的無分支電路 如圖3 1電路中的ED AB FC均為支路 該電路的支路數(shù)目b 3 2 節(jié)點 電路中三條或三條以上支路的連接點 如圖3 1電路的節(jié)點為A B兩點 該電路的節(jié)點數(shù)目n 2 一 常用電路名詞 1 6基爾霍夫定律 3 回路 電路中任一閉合的路徑 如圖3 1電路中的CDEFC AFCBA EABDE路徑均為回路 該電路的回路數(shù)目l 3 4 網(wǎng)孔 不含有分支的閉合回路 如圖3 1電路中的AFCBA EABDE回路均為網(wǎng)孔 該電路的網(wǎng)孔數(shù)目m 2 5 網(wǎng)絡 在電路分析范圍內 網(wǎng)絡是指包含較多元件的電路 圖3 1常用電路名詞的說明 二 基爾霍夫電流定律 節(jié)點電流定律 1 基爾霍夫電流定律 KCL 內容 圖1 22基爾霍夫電流定律的舉例說明 基爾霍夫電流定律的第一種表述 在任何時刻 電路中流入任一節(jié)點中的電流之和 恒等于從該節(jié)點流出的電流之和 即 I流入 I流出 例如圖3 2中 在節(jié)點A上 I1 I3 I2 I4 I5 電流定律的第二種表述 在任何時刻 電路中任一節(jié)點上的各支路電流代數(shù)和恒等于零 即 I 0 一般可在流入節(jié)點的電流前面取 號 在流出節(jié)點的電流前面取 號 反之亦可 例如圖3 2中 在節(jié)點A上 I1 I2 I3 I4 I5 0 圖3 2基爾霍夫電流定律的舉例說明 三 基爾霍夫電壓定律 基爾霍夫電壓定律 KVL 也稱基爾霍夫第二定律 其內容是 對電路中任一回路而言 在任一時刻 沿著某一方向繞行一周 所有元件 或支路 電壓的代數(shù)和恒等于零 數(shù)學表達式為 或 直流時 實訓項目電壓電流電位的測量 1 萬用表及其使用方法 一 顏色和數(shù)字的對應關系注意 金 銀在第四環(huán)出現(xiàn)時 它們代表誤差 金代表5 銀代表10 而在第三環(huán)出現(xiàn)時 金代表0 1 銀代表0 01 電阻阻值的色環(huán)表示方法 電阻阻值的色環(huán)表示方法 二 四色環(huán) 讀數(shù)規(guī)則1 二環(huán)表示兩位有效數(shù)字 第三環(huán)表示數(shù)字后面添加 0 的個數(shù) 如 例 紅紫橙金 阻值 27后面添加 3個0 即27000歐 誤差5 電阻阻值的色環(huán)表示方法 紅紅黑金 阻值為22歐 第三環(huán) 黑色 表示 0個零 也就是表示數(shù)字后面不添加0 實際上 第三環(huán)用數(shù)學形式表達就是10的N次方的倍率 2 讀下列四色環(huán)電阻 萬用表 1 概述2 操作中的注意事項3 使用方法4 讀數(shù)方法 1 概述 萬用表又稱多用表 用來測量直流電流 直流電壓和交流電流 交流電壓 電阻等 有的萬用表還可以用來測量電容 電感以及晶體二極管 三極管的某些參數(shù) 指針式萬用表主要由指示部分 測量電路 轉換裝置三部分組成 常用的萬用表的外形如右圖所示 下面以該型號為例作介紹 2 操作中的注意事項 進行測量前 先檢查紅 黑表筆連接的位置是否正確 紅色表筆接到紅色接線柱或標有 十 號的插孔內 黑色表筆接到黑色接線柱或標有 一 號的插孔內 不能接反 否則在測量直流電量時會因正負極的反接而使指針反轉 損壞表頭部件 在表筆連接被測電路之前 一定要查看所選擋位與測量對象是否相符 否則 誤用擋位和量程 不僅得不到測量結果 而且還會損壞萬用表 在此提醒初學者 萬用表損壞往往就是上述原因造成的 2 操作中的注意事項 測量時 須用右手握住兩支表筆 手指不要觸及表筆的金屬部分和被測元器件 測量中