作者：韩雪涛
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
微视频全图讲解电工实用电路试读：
前言
首先，本书是专门为从事和希望从事电子电器设计、安装、调试、维修等相关工作的初学者和技术人员编写的，能够在短时间内迅速提升初学者的专业知识和专业技能，同时，也为从事相关工作的技术人员提供更大的拓展空间，丰富实践经验。
电工实用电路是从事电工电子相关行业的基础，与应用技能连接紧密，实践性强。为了能够编写好本书，我们依托数码维修工程师鉴定指导中心进行了大量的市场调研和资料汇总，从电工电子相关岗位的需求角度出发，对电工电子所涉及的电工实用电路专业知识和应用技能进行系统的整理，以国家相关职业资格标准为核心，结合岗位的培训特点，重组技能培训架构，制订出符合现代行业技能培训特色的学习计划，确保读者能够轻松、快速地掌握电工实用电路的相关电路知识和实用技能，以应对相关的岗位需求。
其次，本书打破传统教材的文字讲述模式，在图书的培训架构、图书的呈现方式、图书的内容编排和图书的教授模式四个方面全方位提升图书的品质。
四大特色
1
本系列图书的内容按照读者的学习习惯和行业培训特点进行科学系统的编排，适应当前实操岗位的学习需求。
2
本系列图书全部采用“全彩”+“全图”+“微视频讲解”的方式，充分体现图解特色，让读者的学习变得轻松、简单、易学易懂。
图书引入大量实际案例，读者通过学习，不仅可以学会实用的动手技能，同时可以掌握更多的实践工作经验。
本系列图书全部采用微视频讲解互动的全新教学模式，每本图书在内页重要知识点相关图文的旁边附印二维码。读者只要用手机扫描书中相关知识点的二维码，即可在手机上实时浏览对应的教学视频，视频内容与图书涉及的知识完全匹配，晦涩复杂难懂的图文知识通过相关专家的语言讲解，帮助读者轻松领会，同时还可以极大缓解阅读疲劳。
另外，为了确保专业品质，本书由数码维修工程师鉴定指导中心组织编写，由全国电子行业资深专家韩广兴教授亲自指导。编写人员有行业资深工程师、高级技师和一线教师。本书无处不渗透着专业团队的经验和智慧，使读者在学习过程中如同有一群专家在身边指导，将学习和实践中需要注意的重点、难点一一化解，大大提升了学习效果。
值得注意的是，电工实用电路的知识与应用是电工电子领域中的一项专业技能，要想活学活用、融会贯通，需结合实际工作岗位进行循序渐进的训练。因此，为读者提供必要的技术咨询和交流是本书的另一大亮点。如果读者在工作学习过程中遇到问题，可以通过以下方式与我们联系交流：
数码维修工程师鉴定指导中心
网址：http：//www.chinadse.org
联系电话：022-83718162/83715667/13114807267
E-mail:chinadse@163.com
地址：天津市南开区榕苑路4号天发科技园8-1-401
邮编：300384
编者第1章 电工电路基础1.1 直流电路与交流电路1.1.1 直流电路的特征
1 直流电路的结构特点
直流电路是指电流流向不变的电路，是由直流电源、控制器件及负载（电阻、灯泡、电动机等）构成的闭合导电回路。
图1-1为简单的直流电路。图1-1 简单的直流电路
图1-1所示电路是将一个控制器件（开关）、一个电池和一个灯泡（负载）通过导线首、尾相连构成的简单直流电路。当开关闭合时，直流电流可以流通，灯泡点亮，此时灯泡处的电压与电池电压值相等；当开关断开时，电流被切断，灯泡熄灭。
在直流电路中，电流和电压是两个非常重要的基本参数，如图1-2所示。图1-2 直流电路中的基本参数
1 电流是指在一个导体的两端加上电压，导体中的电子在电场作用下做定向运动形成的电子流。
2 电压就是带正电体与带负电体之间的电势差（电压）。也就是说，由电引起的压力使原子内的电子移动形成电流，该电流流动的压力就是电压。
2 直流电路的供电方式
在生活和生产中用电池供电的电器都采用直流供电方式，如低压小功率照明、直流电动机等，还有许多电器利用交流—直流变换器，将交流变成直流后再为电器供电。
直流电路的供电方式根据直流电源类型的不同，主要有电池直接供电、交流—直流变换电路供电两种方式。（1）电池直接供电方式。干电池、蓄电池都是家庭最常见的直流电源，由这类电池供电是直流电路的最直接供电方式。一般采用直流电动机的小型电器产品、小灯泡、指示灯及大多电工用仪表类设备（万用表、钳形表等）都采用这种供电方式。
图1-3为典型的电池直接供电电路（直流电动机供电电路）。图1-3 典型的电池直接供电电路
+12V蓄电池经电源开关为直流电动机供电；当闭合电源开关时，由蓄电池正极输出电流，经电源开关、直流电动机到蓄电池负极构成回路。直流电动机线圈中有电流流过，启动运转。（2）交流—直流变换电路供电方式。在家用电子产品中，一般都连接220V交流电源，而电路中的单元电路及功能部件多需要直流方式供电。因此，若想使家用电子产品各电路及功能部件正常工作，首先就需要通过交流—直流变换电路将输入的220V交流电压变换成直流电压，如图1-4所示。图1-4 交流—直流交换电路供电方式
交流220V电压经变压器降压后输出交流低压，再经整流二极管整流、滤波电容器滤波后变为直流低压，为后级负载提供稳定的直流低压。
图1-5为采用交流—直流变换电路供电的电路。图1-5 采用交流—直流变换电路供电的电路1.1.2 交流电路的特征
交流电路是指电压和电流的大小和方向随时间做周期性变化的电路，是由交流电源、控制器件和负载（电阻、灯泡、电动机等）构成的。常见的交流电路主要有单相交流电路和三相交流电路两种，如图1-6所示。图1-6 常见的交流电路
1 单相交流电路的结构特点
单相交流电路是指交流220V/50Hz的供电电路。这是我国公共用电的统一标准，交流220V电压是指火线（相线）对零线的电压，一般的家庭用电都是单相交流电路。
单相交流电路主要由单相供电电源、控制器件和负载构成。图1-7为典型家庭照明供电电路，属于典型的单相交流电路。图1-7 典型家庭照明供电电路
2 单相交流电路的供电方式
单相交流电路主要有单相两线式、单相三线式两种供电方式。
单相两线式是指仅由一根相线（L）和一根零线（N）构成，通过这两根线获取220V单相电压，为用电设备供电。
一般的家庭照明支路和两孔插座多采用单相两线式供电方式，如图1-8所示。图1-8 单相两线式供电方式
图1-9为单相三线式供电方式。图1-9 单相三线式供电方式
单相三线式交流电路是指由一根火线（相线）、一根零线和一根地线组成的交流电路。用户的火线和零线来自高压变压器，地线则是住宅的接地线。由于不同的接地点存在一定的电位差，因而零线与地线之间可能有一定的电压。
3 三相交流电路的结构特点
三相交流电路是指电源由三条相线来传输，三条相线之间的电压大小相等，都为380V，频率相同，都为50Hz，每个相线与零线之间的电压均为220V。
三相交流电路主要由三相供电电源、控制器件和负载构成。图1-10为一种简单的电力拖动控制电路，属于典型的三相交流电路。图1-10 一种简单的电力拖动控制电路
4 三相交流电路的供电方式
三相交流电路主要有三相三线式、三相四线式和三相五线式三种供电方式。图1-11为三相三线式供电方式。图1-11 三相三线式供电方式
图1-12为典型的三相四线式供电方式。图1-12 三相四线式供电方式
在三相四式供电方式中，在三相负载不平衡和低压电网的零线过长且阻抗过大时，零线将有零序电流通过，过长的低压电网，由于环境恶化、导线老化、受潮等因素，导线的漏电电流通过零线形成闭合回路，致使零线也带一定的电位，这对安全运行十分不利。在零线断线的特殊情况下，单相设备和所有保护接零的设备会产生危险电压，这是不允许的。
图1-13为三相五线式供电方式。图1-13 三相五线式供电方式
采用三相五线式供电方式时，用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的。工作零线上的电压不能传递到用电设备的外壳上，能有消除了设备产生危险电压的隐患。1.2 电气部件的电路连接关系
电路的基本连接关系有三种形式，即串联方式、并联方式和混联方式。1.2.1 电路的串联方式
如果电路中两个或多个负载首、尾相连，则连接状态是串联的，称该电路为串联电路，如图1-14所示。图1-14 串联电路的实物连接及电路原理图
在串联电路中，通过每个负载的电流量是相同的，只有一个电流通路，当开关断开或电路的某一点出现问题时，整个电路将变成断路状态，因此，当其中一盏灯损坏后，另一盏灯的电流通路也被切断，不能正常点亮。
串联电路中流过每个负载的电流相同，各个负载将分享电源电压，如图1-15所示。图1-15 相同灯泡串联的电压分配
图中，有三个相同的灯泡串联在一起，每个灯泡将得到三分之一的电源电压量。每个串联的负载可分到的电压量与自身的电阻有关，即自身电阻较大的负载会得到较大的电压值。
1 电阻器串联电路
电阻器串联电路是指将两个以上的电阻器依次首、尾相接，组成中间无分支的电路，是电路中最简单的电路单元，如图1-16所示。在电阻器串联电路中，只有一条电流通路，流过电阻器的电流都是相等的。这些电阻器的阻值相加就是该电路的总阻值，每个电阻器上的电压根据每个电阻器阻值的大小按比例分配。图1-16 电阻器串联电路的实际应用
图（a）中，发光二极管的额定电流I=0.3mA，工作在9V电压下，e可以算出，电流为0.45mA，超过发光二极管的额定电流，当开关接通后，会烧坏发光二极管。图（b）是串联一个电阻器后的工作状态，电阻器和二极管串联后，总电阻值为30kΩ，电压不变，电路电流降为0.3mA，发光二极管可正常发光。
下面结合一些电路介绍电阻器串联电路的识读方法，如图1-17所示。图1-17 电阻器串联电路的识读
当开关设在30Ω电阻器左侧输出点时，相当于将一个30Ω的电阻器接在稳压器调整端，其他7只电阻器被短路，稳压器输出端输出1.5V电压；当开关设在180Ω电阻器左侧输出点时相当于将一个30Ω和一个180Ω的电阻器串联后接在稳压器调整端，其他6只电阻器被短路，稳压器输出3V电压。依此类推，当开关设于不同的输出端上时，可控制稳压器LM350T输出1.5V、3V、5V、6V、9V、12V六种电压值。
2 电容器串联电路
电容器串联电路是指将两个以上的电容器依次首、尾相接，所组成中间无分支的电路，如图1-18所示。将多个电容器串联可以使电路中的电容器耐压值升高，串联电容器上的电压之和等于总输入电压，具有分压功能。图1-18 电容器串联电路的实际应用
图中，C1和C2与电阻R1串联组成分压电路，相当于变压器的作用，有效减小了实物电路的体积。通过改变R1的大小，可以改变电容分压电路中压降的大小，进而改变输出的直流电压值。这种电路与交流市电没有隔离，地线带交流高压，注意防触电问题。
3 RC串联电路
电阻器和电容器串联连接后构建的电路称为RC串联电路。该电路多与交流电源连接，如图1-19所示。图1-19 RC串联电路
图中，RC串联电路中的电流引起电容器和电阻器上的电压降，与电路中的电流及各自的电阻值或容抗值成比例。电阻器电压U和R电容器电压U用欧姆定律表示为U=I×R、U=I×X （X为容抗）。CRCCC
在纯电容器电路中，电压和电流相互之间的相位差为90°。在纯电阻器电路中，电压和电流的相位相同。在同时包含电阻器和电容器的电路中，电压和电流之间的相位差在0°～90°之间。相位差的大小取决于电阻值和容抗值的比例，相位差均用角度表示。
电阻器和电容器除构成简单的串、并联电路外，还可构成一种常见的RC正弦波振荡电路。该电路是利用电阻器和电容器的充、放电特性构成的。RC的值被选定后，充、放电时间（周期）就固定为一个常数。也就是说，它有一个固定的谐振频率，一般用来产生频率在200kHz以下的低频正弦信号。常见的RC正弦波振荡电路有桥式、移相式和双T式等几种。
4 LC串联电路
LC串联谐振电路是指将电感器和电容器串联后形成的，且为谐振状态（关系曲线具有相同的谐振点）的电路，如图1-20所示。图1-20 串联谐振电路及电流和频率的关系曲线1.2.2 电路的并联方式
两个或两个以上负载的两端都与电源两端相连，则连接状态是并联的，称该电路为并联电路，如图1-21所示。图1-21 并联电路的实物连接及电路原理图
在并联状态下，每个负载的工作电压都等于电源电压，不同支路中会有不同的电流通路，当支路的某一点出现问题时，该支路将变成断路状态，照明灯会熄灭，但其他支路依然正常工作，不受影响。
并联电路中每个设备的电压都相同，每个设备流过的电流因阻值不同而不同，电流值与阻值成反比，即设备的阻值越大，流经设备的电流越小。
图1-22为两个灯泡的并联电路。
在并联电路中，每个负载相对其他负载都是独立的，即有多少个负载就有多少条电流通路。例如，在图1-22电路中，由于是两盏灯并联，因此就有两条电流通路，当其中一个灯泡坏掉了，则该条电流通路不能工作，而另一条电流通路是独立的，并不会受到影响，因此另一个灯泡仍然能正常工作。图1-22 两个灯泡的并联电路
1 电阻器的并联电路
将两个或两个以上的电阻器按首首和尾尾方式连接起来，并接在电路的两点之间，这种电路叫做电阻器并联电路，如图1-23所示。在电阻器并联电路中，各并联电阻器两端的电压都相等，电路中的总电流等于各分支的电流之和，且电路中的总阻值的倒数等于各并联电阻器阻值的倒数和。图1-23 电阻器并联电路
电路中，直流电动机的额定电压为6V，额定电流为100mA，电动机的内阻R为60Ω，当把一个60Ω的电阻器R1串联接到10V电源两M端后，根据欧姆定律计算出的电流约为83mA，达不到电动机的额定电流。
在没有阻值更小的电阻器情况下，将一个120Ω的电阻器R2并联在R1上，根据并联电路中总阻值计算公式可得R=100Ω，则电路中总的电流I变为100mA，达到直流电动机的额定电流电路可正常工总作。
电阻器并联电路的主要作用是分流。当几个电阻器并联到一个电源电压两端时，通过每个支电阻器的电流与阻值成反比。在同一个并联电路中，阻值越小，流过的电流越大；相同阻值的电阻器，流过的电流相等。
下面结合一些电路来介绍电阻器并联电路的识读方法，如图1-24所示。电阻器并联电路是电子电路中的一个构成元素，识读时，可首先在电路中找到基本电路，然后根据基本功能识读在整个电路中的作用。图1-24 电阻器并联电路的识读
6V直流电压经总开关K1后，再经电阻器并联电路为不同颜色的指示灯供电。其中，红色指示灯与R1串联，当开关K2接通时，指示灯发光；绿色和黄色指示灯与电阻器R2串联，当开关K3接通时，绿色和蓝色指示灯发光。
2 RC并联电路
电阻器和电容器并联连接在交流电源两端被称为RC并联电路，如图1-25所示。与所有并联电路相似，在RC并联电路中，电压U直接加在各个支路上，因此各支路的电压相等，都等于电源电压，即U=U=U，并且三者之间的相位相同。RC图1-25 RC并联电路
图1-26为RC滤波电路。图1-26 RC滤波电路
3 LC并联电路
LC并联谐振电路是指将电感器和电容器并联后形成的，且为谐振状态（关系曲线具有相同的谐振点）的电路，如图1-27所示。图1-27 LC并联谐振电路及电流和频率的关系曲线
图1-28为LC滤波电路。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]