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文檔簡介

本文格式為Word版,下載可任意編輯——職中《汽車電工電子基礎(chǔ)》教案《汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)計(jì)劃

本學(xué)期《汽車電工電子基礎(chǔ)》是汽車運(yùn)用與維修專業(yè)的一門專業(yè)課程。此教材在編寫時(shí),緊湊的結(jié)合汽車用電的實(shí)際狀況,文字簡練,深入淺出,可讀性強(qiáng)。根據(jù)本學(xué)期汽18班的特點(diǎn)特制定本學(xué)期教學(xué)計(jì)劃一、學(xué)生基本狀況分析

汽18班系一年級學(xué)生,剛進(jìn)入職業(yè)教育系統(tǒng),汽車電工電子基礎(chǔ)這門專業(yè)課對他們來說是一門全新的課程。他們物理基礎(chǔ)知識(shí)一般,這就使他們在學(xué)習(xí)這門專業(yè)課上,所表現(xiàn)出的難度和積極主動(dòng)性較差,故本學(xué)期重點(diǎn)激發(fā)學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)興趣并學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)。二、教學(xué)目的和要求

目的:以大綱為導(dǎo)向,講解汽車電工電子的基礎(chǔ)知識(shí),著重應(yīng)用于汽車某一領(lǐng)域。

要求:1、以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為主線,工作任務(wù)學(xué)習(xí)為節(jié)點(diǎn);

2、通過練習(xí),提高學(xué)生們的解決電路問題的動(dòng)手能力。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn):1、把握電路基本物理量串、并、混聯(lián)電路。2、把握繁雜電路的分析計(jì)算。

3、了解正弦交流電路及基本物理量。4、把握交流電路的分析與計(jì)算。

難點(diǎn):1、了解半導(dǎo)體元件的基本知識(shí)明及基本性能。2、了解整流與穩(wěn)壓基本內(nèi)容。

3、了解晶體管放大電路的基本計(jì)算與分析方法。4、了解數(shù)字電路基本知識(shí)。5、了解電控基本知識(shí)。

四、提高教學(xué)效果的措施

1、以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行教學(xué),明確工作任務(wù),有針對性;

2、以知識(shí)模塊為節(jié)點(diǎn),講、解、練有機(jī)結(jié)合,任務(wù)內(nèi)容有序講解與實(shí)踐繪圖相統(tǒng)一。

3、督促學(xué)生們形成良好的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)習(xí)慣。

五、教學(xué)進(jìn)度

分六大項(xiàng)目來進(jìn)行,即:序號(hào)12345678910項(xiàng)目號(hào)項(xiàng)目一項(xiàng)目二項(xiàng)目三項(xiàng)目四項(xiàng)目五項(xiàng)目六項(xiàng)目七總課時(shí)內(nèi)容電路基本物理量串、并、混聯(lián)電路繁雜電路的分析計(jì)算正弦交流電路及基本物理量交流電路的分析與計(jì)算半導(dǎo)體元件的基本知識(shí)明及基本性能技能測試課時(shí)2416161212484

授課班級項(xiàng)目一任務(wù)1參照教材汽18授課教師屈偉授課地點(diǎn)汽18教室3010電路基本物理量串、并、混聯(lián)電路課時(shí)電路基本物理量1、能認(rèn)識(shí)常見的電子元件的符號(hào);課時(shí)教學(xué)目標(biāo)2、能知道電路的基本結(jié)構(gòu);3、能知道電路基本物理量及其含義。教學(xué)重點(diǎn)1、熟記常見的電子元件的符號(hào);2、電路的基本結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)1、電路基本物理量及其含義。教學(xué)階段及時(shí)間分派教學(xué)方法和方式教學(xué)工具教學(xué)過程

一、教學(xué)準(zhǔn)備,安全至上

1、檢查、記錄學(xué)生出勤狀況;2、督促學(xué)生檢查工具、設(shè)備等。

二、復(fù)習(xí)提問,引入內(nèi)容

電路是如何組成的?三、具體教學(xué),層層推進(jìn)

本任務(wù)著重講解電路的基本結(jié)構(gòu)、常見的電子元件的符號(hào)識(shí)別、電路的基本物理量。分為2個(gè)具體內(nèi)容:內(nèi)容一:電路的基本結(jié)構(gòu)(2課時(shí))一、電路:

1.電路及其組成

學(xué)習(xí)新內(nèi)容374分鐘教學(xué)準(zhǔn)備10分鐘復(fù)習(xí)提問引入新內(nèi)容小結(jié)反饋16分鐘50分鐘講授法、演示法、現(xiàn)場實(shí)操多媒體具體教學(xué)進(jìn)程如下電路:電流流通的路徑

電路的組成:電源、開關(guān)、負(fù)載和導(dǎo)線。2.電路圖

用電氣符號(hào)描述電路連接狀況的圖,稱電路原理圖,簡稱電路圖。3.電路的功能

進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳輸和分派發(fā)電機(jī)升壓變壓器輸電線降壓變壓器用電設(shè)備電能的傳輸示意圖實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和處理話筒放大器1放大器2放大器3擴(kuò)音機(jī)電路示意圖

二、電氣簡圖的常用符號(hào)

書上P2表格。

內(nèi)容二:電路的基本物理量(8課時(shí))一、電流

1.電流的形成

電荷的定向移動(dòng)形成電流,移動(dòng)的電荷又稱載流子。2.電流的方向習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?,因此電流的方向?qū)嶋H上與電工移動(dòng)的方向相反。

在分析和計(jì)算較為繁雜的直流電路時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到某一電流的實(shí)際方向難以確定的問題,這時(shí)可先任意假定電流的參考方向,然后根據(jù)電流的參考方向列方程求解。

假使計(jì)算結(jié)果I>0,說明電流的實(shí)際方向與參考方向一致;假使計(jì)算結(jié)果I

電路的等效電阻(即總電阻)等于各串聯(lián)電阻之和,即

電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)

電路中各個(gè)電阻兩端的電壓與它的阻值成正比,即

UU1U2????nR1R2Rn

上式說明,在串聯(lián)電路中,阻值越大的電阻分派到的電壓越大;反之電壓越小。

電阻串聯(lián)電路的特點(diǎn)

若已知R1和R2兩個(gè)電阻串聯(lián),電路總電壓為U,可得分壓公式如下圖所示

二、電阻串聯(lián)電路的應(yīng)用

a.獲得較大阻值的電阻b.限制和調(diào)理電路中電流c.構(gòu)成分壓器d.擴(kuò)大電壓表量程三、電池的串聯(lián)

當(dāng)用電器的額定電壓高于單個(gè)電池的電動(dòng)勢時(shí),可以將多個(gè)電池串聯(lián)起來使用,稱串聯(lián)電池組。

設(shè)串聯(lián)電池組是由n個(gè)電動(dòng)勢都是E,內(nèi)阻都是r的電池組成,則串聯(lián)電池組的總電動(dòng)勢

R=R1+R2+…+Rn

E串?nE

串聯(lián)電池組的總內(nèi)阻

R串?nr1.串聯(lián)電路的特點(diǎn)。

2.特別串聯(lián)電路形式:電池的串聯(lián)。二、并聯(lián)電路

把多個(gè)元件并列地連接起來,由同一電壓供電,就組成了并聯(lián)電路。電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn)

(1)電路中各電阻兩端的電壓相等,且等于電路兩端的電壓。(2)電路的總電流等于流過各電阻的電流之和,即

I?I(3)電路的等效電阻(即總電阻)的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和,即1?I2???In1R?1R?1R???112Rn

(4)電路中通過各支路的電流與支路的阻值成反比,即IR?I1R1?I2R2???InRn

上式說明,阻值越大的電阻所分派到的電流越小,反之電流越大。

電阻并聯(lián)電路的特點(diǎn)

若已知和兩個(gè)電阻并聯(lián),并聯(lián)電路的總電流為I,可得分流公式如下:

二、電阻并聯(lián)電路的應(yīng)用

(1)凡是額定工作電壓一致的負(fù)載都采用并聯(lián)的工作方式。這樣每個(gè)負(fù)載都是一個(gè)可獨(dú)立控制的回路,任一負(fù)載的正常啟動(dòng)或關(guān)斷都不影響其他負(fù)載的使用。

(2)獲得較小阻值的電阻。(3)擴(kuò)大電流表的量程。三、電池的并聯(lián)

有些用電器需要電池能輸出較大的電流,這時(shí)可用并聯(lián)電池組設(shè)并聯(lián)電池組是由n個(gè)電動(dòng)勢都是E,內(nèi)阻都是r的電池組成,則并聯(lián)電池組的總電動(dòng)勢

E并?E并聯(lián)電池組的總內(nèi)阻

1.電阻并聯(lián)電路特點(diǎn)及運(yùn)用。

2.一種特別的并聯(lián)電路:電池并聯(lián)電路。

三、混聯(lián)電路

電路中元件既有串聯(lián)又有并聯(lián)的連接方式稱為混聯(lián)。

對于電阻混聯(lián)電路的計(jì)算,只需根據(jù)電阻串、并聯(lián)的規(guī)律逐步求解即可,但對于某些較為繁雜的電阻混聯(lián)電路,比較有效的方法就是畫出等效電路圖,然后

計(jì)算其等效電阻。

圖中R1=R2=R3=2Ω,R4=R5=4Ω,試求A、B間的等效電阻RAB。

解:1.按要求在原電路中標(biāo)出字母C,如下左圖所示。

2.將A、B、C各點(diǎn)沿水平方向排列,并將R1-R5依次填入相應(yīng)的字母之間。R1與R2串聯(lián)在A、C間,R3在B、C之間,R4在A、B之間,R5在A、C之間,即可畫出等效電路圖,如上右圖所示。

3.由等效電路可求出AB間的等效電阻,即:P31

除上述方法外,其他的方法還有利用電流的流向及電流的分、合,畫出等效電路圖方法;利用電路中各等電位點(diǎn)分析電路,畫出等效電路等。

無論哪一種方法,都是將不易看清串、并聯(lián)關(guān)系的電路,等效為可直接看出串、并聯(lián)關(guān)系的電路,然后求出其等效電阻。

燈泡A的額定電壓U1=6V,額定電流I1=0.5A;燈泡B的額定電壓U2=5V,額定電流I2=1A?,F(xiàn)有的電源電壓U=12V,如何接入電阻使兩個(gè)燈泡都能正常工作?

解:利用電阻串聯(lián)的分壓特點(diǎn),將兩個(gè)燈泡分別串上R3與R4再予以并聯(lián),然后接上電源,如右圖所示。

下面分別求出訪兩個(gè)燈泡正常工作時(shí),R3與R4的額定值。(1)R3兩端電壓為:

R3的阻值為:R3的額定功率為:

所以,R3應(yīng)選12Ω/3W的電阻。(2)R4兩端電壓為:

R4的阻值為:R4的額定功率為:

P4=U4I2=7×1=7W

所以,R4應(yīng)選7Ω/7W的電阻。

混聯(lián)電路上功率關(guān)系是:電路中的總功率等于各電阻上的功率之和。

四、小結(jié)反饋

本次課主要是通過兩個(gè)具體的例子,說明混聯(lián)電路的特點(diǎn),和幾種重要的解題過程:等效電路法,和電源等效法。五、作業(yè)

見習(xí)題集

授課班級項(xiàng)目一任務(wù)1參照教材教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)汽18授課教師三相交流電路屈偉授課地點(diǎn)課時(shí)課時(shí)汽18教室168三相交流電路的基本知識(shí)1、把握三相交流電的特點(diǎn)及星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接時(shí)的基本關(guān)系2、正確描述相電壓、相電流、線電壓、線電流等概念1、能解決三相對稱負(fù)載的星形、三角形聯(lián)接問題2、會(huì)分析簡單的三相電路并計(jì)算三相電功率教學(xué)難點(diǎn)1、會(huì)用萬用表的交流電壓擋測量相電壓、線電壓的數(shù)值教學(xué)階段及時(shí)間分派教學(xué)方法和方式教學(xué)工具教學(xué)過程

一、教學(xué)準(zhǔn)備,安全至上

1、檢查、記錄學(xué)生出勤狀況;2、督促學(xué)生檢查工具、設(shè)備等。

二、復(fù)習(xí)提問,引入內(nèi)容

汽車中有沒有遇到過三相交流電?三、具體教學(xué),層層推進(jìn)

本任務(wù)著重講解三相交流電路的基本知識(shí)和分析簡單的三相電路并計(jì)算三相電功率。分為2個(gè)具體內(nèi)容:

內(nèi)容一:三相交流電路的基本知識(shí)(8課時(shí))

學(xué)習(xí)新內(nèi)容424分鐘教學(xué)準(zhǔn)備20分鐘復(fù)習(xí)提問引入新內(nèi)容小結(jié)反饋36分鐘60分鐘講授法、演示法、現(xiàn)場實(shí)操多媒體具體教學(xué)進(jìn)程如下1三相交流電路工業(yè)及民用交流電的產(chǎn)生、輸送、分派幾乎全部采用三相制。1.三相交流電三相交流電動(dòng)勢是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。圖2-17是三相交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖。三組完全一致的線圈U1-U2,V1-V2,W1-W2(定子電樞繞組)放置在彼此間隔120°的發(fā)電機(jī)定子鐵心凹槽里固定不動(dòng)。轉(zhuǎn)子鐵心上繞有勵(lì)磁繞組,通人直流電后產(chǎn)生磁場,該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度在定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中按正弦規(guī)律分布。當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng),并以角速度ω勻速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),每個(gè)定子繞組(稱相)依次切割磁力線產(chǎn)生頻率一致、幅值一致的正弦電動(dòng)勢eU、eV、eW,但相位角依次相差120°,以U相為參考表示為用相量表示:圖2-17三相交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖1-定子繞組2-定子鐵心3-磁極(轉(zhuǎn)子)4-勵(lì)磁繞組a)波形圖b)相量圖圖2-18三相電動(dòng)勢的正弦波形圖及相量圖波形圖和相量圖如圖2-18所示,三相交流電達(dá)到最大值的先后順序稱為相序,圖中的相序?yàn)閁—V—W。三相電動(dòng)勢的幅值相等,頻率一致,彼此間的相位差也相等,這種電動(dòng)勢稱為對稱電動(dòng)勢。顯然他們的瞬時(shí)值之和或相量之和均為0。2.三相繞組的聯(lián)接尋常用到的發(fā)電機(jī)三相繞組的接法尋常如圖(2-19a)所示,即將三個(gè)末端聯(lián)在一起,這一連接點(diǎn)稱為中點(diǎn)或零點(diǎn),用N表示。這種聯(lián)接方法稱為星形連接。從中點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中線,從始端A、B、C引出的三根導(dǎo)線L1、L2、L3稱為相線或端線,俗稱火線。a)發(fā)電機(jī)三相繞組的接法;b)發(fā)電機(jī)三相電壓相量圖圖2-19發(fā)電機(jī)的星形連接及其電壓相量圖在圖(2-19a)中,每相始端與末端間的電壓,亦即火線與中線間的電壓,稱為相電壓,其有效值用UA、UB、Uc或一般地用UP表示。而任意兩始端間的電壓,亦即兩火線間的電壓,稱為線電壓,其有效值用UAB、UBC、UCA或一般地用Ul表示。各項(xiàng)電動(dòng)勢的正方向,如前所述,選定為自繞組的末端指向始端,相電壓的正方向選定為自末端指向始端(中點(diǎn));線電壓的正方向,例如UAB是指A端指向B端,即端線L1與L2之間的電壓。當(dāng)發(fā)電機(jī)的繞組聯(lián)成星形時(shí),相電壓和線電壓顯然是不相等的。現(xiàn)在來確定它們之間的關(guān)系,在圖(2-19b)中,A、B兩點(diǎn)間的電壓的瞬時(shí)值等于A相電壓和B相電壓之差,即UAB=UA-UB同理得到UBC=UB-UcUCA=Uc-UA由于發(fā)電機(jī)繞組上的內(nèi)阻抗電壓降低與相電壓比較是很小的,可以忽略不計(jì)。于是相電壓和對應(yīng)的電動(dòng)勢基本上相等,因此可以認(rèn)為相電壓同電動(dòng)勢一樣,也是對稱的,故由相電壓而得出的線電壓也是對稱的,在相位上比相應(yīng)的相電壓越前30°。至于線電壓和相電壓在大小上的關(guān)系也很簡單從相量圖上得出Ul=UPcos30°=UP由此得Ul=UP(2-51)發(fā)電機(jī)(或變壓器)的繞組在聯(lián)成星形時(shí),可引出四根導(dǎo)線(三相四線制),這樣就有可能給予負(fù)載兩種電壓。尋常在低壓配電系統(tǒng)中相電壓為220V,線電壓為380V。發(fā)電機(jī)(或變壓器)的繞組在聯(lián)成星形時(shí),不一定都引出中線。3三相負(fù)載的聯(lián)接方法日常使用的各種電器根據(jù)其特點(diǎn)可分為單相負(fù)載和三相負(fù)載兩大類。照明燈、電扇、電烙鐵和單相電動(dòng)機(jī)等都屬于單相負(fù)載。三相交流電動(dòng)機(jī)、三相電爐等三相用電器屬于三相負(fù)載。另外分別接在各相電路上的三組單相用電器也可以組成三相負(fù)載。三相負(fù)載的阻抗一致(數(shù)值相等,性質(zhì)一樣)則稱為三相對稱負(fù)載,反之稱為不對稱負(fù)載。三相負(fù)載有Y形和△形兩種聯(lián)接方法,各有其特點(diǎn),適用于不同的場合,應(yīng)注意不要搞錯(cuò),否則會(huì)釀成事故。1.三相對稱負(fù)載的Y形聯(lián)接該電路的基本聯(lián)接方法如圖2-29a)所示,三相交流電源(變壓器輸出或交流發(fā)電機(jī)輸出)有三根火線接頭A、B、C,一根中性線接頭N?;鹁€與中性線之間的相電壓為220V。對于三相對稱負(fù)載,只需接三根火線,中性線懸空得到圖2-29b)。圖2-29對成負(fù)載的Y聯(lián)接該電路具有如下特點(diǎn):1)由于三相負(fù)載對稱,在三相對稱電壓的作用下負(fù)載中的三相電流也是對稱的,而三相對稱電流的和為零(矢量和),所以不需接中線,三相電流依靠端線和負(fù)載互成回路。由于電路是對稱的,故電路的計(jì)算可以簡化為單相電路的計(jì)算。2)各相負(fù)載承受的電壓為電源的相電壓,大小為220V。3)各相負(fù)載的線電流Il與相電流Ip相等,即:Il=Ip=UP/ZP,式中ZP為每相負(fù)載阻抗。4)各相支路中電壓與電流的相位差相等,大小為φP=cos-1R/Z。5)各相負(fù)載取用的功率相等,電路的總功率為P=3UPIPcosφP。舉例:例2-122.三相不對稱負(fù)載的Y形聯(lián)接工程實(shí)際使用中遇到的問題是將大量單相負(fù)載分成容量大致相等的三相,分別接到三相電源上,這樣構(gòu)成的三相負(fù)載尋常是不對稱的。對于這種電路,需要使用三相四線制,如圖(2-29a)所示。該電路具有如下特點(diǎn):由于三相負(fù)載不對稱,三相電流也不對稱,其三相電流的和不為零,必需引一根中線供電流不對稱部分流過,即必需用三相四線制。由于中性線的作用,電路構(gòu)成了相互獨(dú)立的回路。不管負(fù)載有無變動(dòng),各相負(fù)載承受的電源相電壓不變,從而保證了各相負(fù)載的正常工作。假使沒有中線,或者中線斷開了,雖然電源的線電壓不變,但各相負(fù)載承受的電壓不再對稱。有的相電壓增高了,有的相電壓降低了。這樣不但使負(fù)載不能正常工作,有時(shí)還會(huì)造成事故。一般狀況下,中線電流小于端線電流,尋常取中線的橫截面積小于端線的橫截面積。通過分析得到,三相不對稱負(fù)載的各相支路的計(jì)算需要分別進(jìn)行??偨Y(jié):三相交流電路中,三相負(fù)載有星形和三角形兩種聯(lián)結(jié)方法。對于對稱三相電路,線電壓與相電壓、線電流與相電流及三相電路的功率有簡單的計(jì)算關(guān)系。在三相四線制系統(tǒng)中,普遍存在的是大量不對稱三相負(fù)載,應(yīng)特別注意中性線的作用與意義。內(nèi)容二:三相電功率的分析并計(jì)算(8課時(shí))1、什么是三相負(fù)載、單相負(fù)載和單相負(fù)載的三相聯(lián)接?2、為什么中性線中不接開關(guān),也不接入熔斷器3.三相負(fù)載的三角形聯(lián)接當(dāng)用電設(shè)備的額定電壓為380V時(shí),負(fù)載電路應(yīng)按△形聯(lián)接。△聯(lián)接的電路如圖2-33所示。圖2-33三相負(fù)載的三角形聯(lián)接該電路的特點(diǎn)是:1)△形聯(lián)接沒有零線,只能配接三相三線制電源,無論負(fù)載平衡與否各相負(fù)載承受的電壓均為線電壓380V;2)各相負(fù)載與電源之間單獨(dú)構(gòu)成回路,互不干擾;3)各相負(fù)載的相電流為:Ip=UP/|Z|=Ul/|Z|;4)在△形聯(lián)接的各端點(diǎn)上均有三條支路,所以線電流Il不等于相電流Ip,當(dāng)三相負(fù)載對稱時(shí),三個(gè)相電流和三個(gè)線電流都對稱,兩者之間的關(guān)系為:Il=Ip5)設(shè)每相負(fù)載阻抗角為φP,假使負(fù)載對稱,則電路取用的總有功功率為:P=3UPIpCOSφP=3UPIp/cosφP=UlIlcosφP(2-52)式(2-52)對于對稱星形負(fù)載也是適應(yīng)的,讀者可自行推導(dǎo),或參看其他書籍。當(dāng)負(fù)載不對稱時(shí):P=PA+PB+PC(2-53)4三相電路的功率1.有功功率三相負(fù)載總的有功功率等于各相有功功率之和P=P1+P2+P3若負(fù)載對稱,則P=3PP=3UPIPcosΨP(2-54)(1)當(dāng)對稱負(fù)載作星形聯(lián)接時(shí):(2)當(dāng)對稱負(fù)載作三角形聯(lián)接時(shí):2.無功功率

電壓互感器原、副繞組的電壓比也是其匝數(shù)比:U1/U2=N1/N2=Ku若電壓互感器和電壓表固定協(xié)同使用,則從電壓表上可直接讀出高壓線路的電壓值。(3).使用本卷須知?電壓互感器副邊不允許短路,由于短路電流很大,會(huì)燒壞線圈,為此應(yīng)在高壓邊將熔斷器作為短路保護(hù)。?電壓互感器的鐵心、金屬外殼及副邊的一端都必需接地,否則萬一高、低壓繞組間的絕緣損壞,低壓繞組和測量儀表對地將出現(xiàn)高電壓,這對工作是十分危險(xiǎn)的。2).電流互感器(1).構(gòu)造用來將大電流變?yōu)樾‰娝母边咁~定電流一般安,以便統(tǒng)一電流表的圖如圖4-8所示。電流互感器是流的特別變壓器,設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)值5表頭規(guī)格。其接線圖4-8電流互感器(2).電流比電流互感器的原、副繞組的電流比仍為匝數(shù)的

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