《电工与电子技术/中职机电类专业系列教材·“中等职业教育“十二五”规划课程改革教材》是中等职业教育“十二五”规划课程改革创新教材,依据教育部2009年颁布的《中等职业学校电工电子技术与技能教学大纲》进行编写,强调实践操作,突出应用技能的训练及对基础知识的掌握。《电工与电子技术/中职机电类专业系列教材·“中等职业教育“十二五”规划课程改革教材》共分8单元,具体内容包括:实训室及安全用电相关知识、直流电路、正弦交流电路、三相正弦交流电路、常用低压电器、三相异步电动机控制电路、模拟电子技术基础、数字电子技术基础。《电工与电子技术/中职机电类专业系列教材·“中等职业教育“十二五”规划课程改革教材》可作为中等职业学校电工电子相关专业学生的教材,也可作为相关机构的培训教材。
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前言
本书是按照教育部2009年颁布的《中等职业学校电工电子技术与技能教学大纲》编写的,主要供非电类专业学生使用,也可作为电类专业学生的教材,体现中等职业教育教学改革的指导思想。本书本着“必需、够用、实用”的原则,充分考虑专业特点、学生认知水平和已有的知识、技能、经验和兴趣,精简理论,在传授电工和电子技术基础知识和基本技能的基础上,简化以学科知识体系为背景的知识要点的陈述,强化知识的应用性和可操作性,加强基本理论与技术革新的沟通,突出现实生活和职业岗位的联系。让非电类专业学生掌握实际工作中的一些电工、电子方面的应用技能,因此在教学内容上,有别于一般的电工基础、电子技术教材,增加了一些实用性较强的章节内容。其次,根据“全国适用,有一定弹性,有一定选择性”的要求,以传统电工基础、电子技术的内容为主,加入与模具制造机械设备相关的控制技术,如小型电动机、常用低压电器、继电器—接触器控制线路,增加了可编程逻辑控制器(PLC)、常用传感器、变频器等新技术、新器件的实际应用。
本书在结构上强化“做中学、做中教”的指导思想,针对课程性质,加入实践项目和任务,在理论知识处理上设计了探究性操作等活动。本书采用模块式编写结构,兼顾强弱电知识,专业覆盖面较宽。本书内容分为必学和选学,增加教材使用的灵活性。内容安排上以“技能实训”作为教学单元的总结与提高,将关键知识点、基本技能融合在教学过程中。
本书图文并茂,穿插阅读材料、拓展延伸,以增加本书内容的知识性、趣味性,力求改变以往教材大多以文字叙述为主的格式,提高学生的阅读兴趣。把更多的与实际生产相关、联系密切的生产场景、产品等以图片、照片等形式体现出来,会使本书更具有可读性和实用性。目录中带*的内容为选学内容。
本书由彭佩烘(福建省三明工贸学校特级教师)、吴荣祥(山东省肥城职业教育中心校高级讲师)任主编,吴萍(江苏省靖江中等专业学校高级讲师)、周少梅(安徽省蚌埠职业教育中心高级实习指导教师、国赛裁判员)任副主编,参与编写的人员还有陈巴国(福建省、高级讲师)、张小红(江苏省、高级讲师)、张华荣(福建省、高级讲师)以及过彩虹(江苏省)、谢琳琳(广东省)、梁森明(福建省)。全书由彭佩烘、吴荣祥统稿。
由于编者水平有限,加之时间仓促,书中难免存在疏漏和不当之处,恳请读者批评指正。
编者
2014年8月
目录
单元1实训室及安全用电相关知识1
1.1实训室2
1.1.1电工实训室及实训操作台2
1.1.2常用的电工工具4
1.1.3常用的电工仪器、仪表6
1.2安全用电常识7
1.2.1认识生活中的安全用电8
1.2.2人体触电急救方法10
实训1.1使用试电笔测电源13
实训1.2练习使用灭火器14
思考与练习17
单元2直流电路19
2.1基本电路20
2.1.1电路的各要素20
2.1.2识别电路工作状态21
2.1.3认识电路图21
2.2电路中的物理量22
2.2.1电流和电压23
2.2.2电位、电动势、电能和电功率25
2.3电阻和欧姆定律28
2.3.1认识电阻器28
2.3.2欧姆定律33
2.4电阻的连接35
2.4.1电阻串联35
2.4.2电阻并联36
*2.4.3电阻混联37
2.5分析复杂直流电路38
2.5.1基尔霍夫电流定律38
2.5.2基尔霍夫电压定律39
*2.5.3基尔霍夫定律的应用40
实训2.1认识和使用万用表41
实训2.2测量直流电压、电流45
思考与练习47
单元3正弦交流电路49
3.1单相正弦交流电路50
3.1.1正弦交流电的基本物理量50
3.1.2正弦交流电的表示法52
3.2分析纯电阻电路54
3.2.1电流与电压的关系54
3.2.2电路的功率55
3.3纯电感电路56
3.3.1电感线圈与电感56
3.3.2电流与电压的关系58
3.3.3电路的功率59
3.4纯电容电路61
3.4.1电容器与电容61
3.4.2电流与电压的关系62
3.4.3电路的功率64
*3.5 RLC串联电路66
*3.5.1电压与电流的关系66
*3.5.2串联谐振70
*3.5.3电路的功率71
3.6功率因数及其提高73
3.6.1功率因数73
3.6.2提高功率因数74
实训3.1认识和使用示波器76
实训3.2家庭照明电路的配电与安装80
思考与练习83
单元4三相正弦交流电路84
4.1三相交流电85
4.1.1三相交流电源85
4.1.2三相交流对称电动势的表示方法86
4.2三相电源的连接87
4.2.1三相电源的星形联结87
4.2.2三相电源的三角形联结88
4.3三相负载的连接89
4.3.1三相负载的星形联结90
4.3.2三相负载的三角形联结91
*4.4三相交流电路的功率92
实训4.1三相负载星形联结的安装与测试93
实训4.2三相负载三角形联结的安装与测试95
思考与练习97
单元5常用低压电器98
5.1照明灯99
5.1.1白炽灯99
5.1.2荧光灯99
5.1.3高压钠灯100
5.1.4节能灯100
5.1.5LED灯101
5.2变压器102
5.2.1变压器的基本结构、铭牌识读102
5.2.2变压器的工作原理103
5.2.3常用变压器104
5.3常用低压电器106
5.3.1熔断器106
5.3.2电源开关107
5.3.3交流接触器108
5.3.4主令电器109
5.3.5继电器109
实训5.1练习使用兆欧表、钳形电流表111
任务一兆欧表的使用111
任务二钳形电流表的使用113
实训5.2常用低压电器的检测115
思考与练习117
单元6三相异步电动机控制电路119
6.1三相异步电动机单向运转控制电路120
6.1.1点动控制电路120
6.1.2连续控制电路121
6.1.3点动与连续混合控制电路123
6.2三相异步电动机的正、反转控制电路124
6.2.1接触器联锁正、反转控制电路125
6.2.2按钮、接触器双重联锁正、反转控制电路126
*6.3三相异步电动机的减压起动控制电路127
*6.3.1时间继电器自动控制—△减压起动控制电路127
*6.3.2自耦变压器减压起动控制电路129
*6.4认识PLC130
*6.4.1PLC概述131
*6.4.2PLC的基本结构131
*6.4.3PLC的基本工作原理及常用编程语言133
*6.5认识传感器135
*6.5.1传感器简介136
*6.5.2传感器的分类136
*6.6认识变频器137
*6.6.1变频器简介137
*6.6.2变频器的种类138
实训6.1点动与连续混合控制电路的配线与安装139
实训6.2接触器联锁正、反装控制电路的配线及安装141
思考与练习144
单元7模拟电子技术基础145
7.1二极管146
7.1.1二极管的结构、符号、特性及主要参数146
7.1.2常见二极管的种类和用途148
7.2晶体管150
7.2.1晶体管的结构、符号和特性150
7.2.2晶体管的主要参数和引脚识别153
7.3放大电路155
7.3.1共发射极基本放大电路155
7.3.2分压式偏置放大电路158
7.3.3射极输出器159
7.3.4多级放大电路160
7.4反馈162
7.4.1反馈的基本概念162
7.4.2负反馈的类型与判断163
7.4.3负反馈对放大器性能的影响164
*7.5集成运放166
*7.5.1集成运放的外形与图形符号166
*7.5.2理想集成运放167
*7.5.3集成运放组成的基本运算电路168
7.6直流稳压电源170
7.6.1整流电路170
7.6.2滤波电路172
7.6.3稳压电路174
实训7.1练习使用电烙铁176
实训7.2用三端集成稳压器制作多功能直流稳压电源181
思考与练习189
单元8数字电子技术基础191
8.1数字电路基础知识192
8.1.1数字信号及其特点192
8.1.2数制及编码193
8.2逻辑门电路195
8.2.1基本逻辑门电路195
8.2.2复合逻辑门电路197
8.3组合逻辑电路199
8.3.1组合逻辑电路的基本知识200
8.3.2编码器201
8.3.3译码器203
8.3.4数字显示204
8.4时序逻辑电路206
8.4.1触发器206
8.4.2寄存器213
8.4.3计数器215
8.4.4555定时器219
*8.4.5A/D、D/A转换器220
实训8.1十路流水灯的制作与调试222
实训8.2八路抢答器的制作与调试227
思考与练习232
附录233
附录一技能小结表233
附录二电气安装评价表234
附录三电子装接评价表235
主要参考文献236