电子操作工_程翠翠乔志杰唐铮编著.pdf

书书书农村劳动力技能培训系列教材电 子 操 作 工程翠翠乔志杰唐铮编著编委会名单（按姓氏音序排列）包太平陈佩喜陈元高姜曙景周少梅周建武前言农村劳动力技能培训系列教材是根据国家近年来对农村劳动力技能培训相关政策及农村劳动力技能培训具体要求编写的。该套教材主要由 农民工维权、安全知识培训手册 电子操作工 服装缝纫操作工 金属焊接操作工 等组成。电子操作工 主要由电工基础知识、常用元器件、焊接工艺基础、电子装配工艺等几部分组成，系统地讲述电子设备装配的各个环节。教材针对性强，极具实用性，可作为农村劳动力技能培训的基础普及性教材。电子操作工 教材由程翠翠、乔志杰、唐铮编著，周少梅担任主审。教材编写过程中相关领导对教材作了细致的审阅，同时教材的编写得到了蚌埠市人力资源和社会保障局、蚌埠市财政局相关部门领导大力支持，也得到了蚌埠技师学院实习、教务等多部门的支持，在此谨向他们表示衷心感谢。由于时间仓促，水平有限，难免有不足之处，恳请广大农民朋友们谅解！目录第一章电工基础知识 电路的基本物理量 直流电路 正弦交流电路 安全用电 第二章技术文件与安全文明生产 电子产品的技术文件 安全文明生产 第三章常用工具仪器设备的使用 指针式万用表 数字式万用表 装配工具的使用 训练一万用表的使用 第四章常用元器件 电阻器 电容器 电感器 变压器 二极管 三极管 集成电路 训练二常用元器件的识别（一）训练三常用元器件的识别（二）训练四常用元器件的识别（三）第五章焊接工艺基础 焊接材料 焊接基础知识 手工焊接工艺 拆焊工艺 训练五手工焊接法（一）训练六手工焊接法（二）训练七拆焊 第六章装配工艺 装配前的准备 插装元器件的安装 安装工艺 训练八印制板元器件的插装与焊接 第七章电子产品的安装 光控电子鸟的制作 无线调频话筒的制作 万用表的安装 收音机的安装 附录电子仪器仪表装配工国家职业标准 参考文献 第一章电工基础知识 电路的基本物理量电路的特性是由电流、电压和电功率等物理量来描述的，电路分析的基本任务是计算电路中的电流、电压和电功率。一、电流 定义大量电荷定向移动形成电流。这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱，即通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值，这个比值称为电流强度，简称电流，用表示式中：为电荷，单位是库仑（）；为时间，单位是秒（）；为导体中的电流，单位是安培（）。实际应用中还有毫安（）、微安（）和千安（），换算后得：习惯上规定电流的方向为：正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反。在分析电路时，往往不能事先确定电流的实际方向，而且交流电的实际方向又随时间不断变动，不能在电路图上标出适合于任何时刻的电流实际方向。为了电路分析和计算的需要，我们任意规定一个电流参考方向。若电流实际方向与参考方向相同，电流取正值；若电流实际方向与参考方向相反，电流取负值。根据电流的参考方向以及电流值的正负，就能确定电流的实际方向，如图所示。参考方向元器件实际方向参考方向元器件实际方向（a）电流为正值（b）电流为负值图电流的参考方向电路中任一电流有两种可能的参考方向，当对同一电流规定相反的参考方向时，相应的电流表达式相差一个负号，即：今后，在分析电路时，必须事先规定电流变量的参考方向。若计算出的电流，表明该时刻电流的实际方向与参考方向相同；若电流，则表明该时刻电流的实际方向与参考方向相反。正电荷在电场力的作用下，从高电势向低电势运动，所以电流是由高电势向低电势流动。在电源外部，是由电源正极流向负极。电路中电流的大小，可用电流表进行测量。二、电压电荷在电路中移动，就会有能量的交换发生。在电场力的作用下，单位正电荷从点移动到点所做的功，称为 两点的电压，即：式中：为电场力所做的功，单位是焦耳（）；为电荷，单位是库仑（）；为电压，单位是伏特（）。将电路中任一点作为参考点，将点到参考点的电压称为点的电位，用符号表示。在集总参数电路中，元器件端钮间的电压与路径无关，而仅与起点与终点的位置有关。电路中点到点的电压，就是点电位与点电位之差，即：量值和方向均不随时间变化的电压，称为恒定电压或直流电压，一般用符号表示。量值和方向随时间变化的电压，称为交流电压，一般用符号表示。习惯上认为电压的实际方向是从高电位指向低电位。将高电位称为正极，低电位称为负极。与电流类似，电路中各电压的实际方向或极性往往不能事先确定，在分析电路时，必须规定电压的参考方向或参考极性，用“”号和“”号分别标注在电路图的点和点附近。若计算出的电压，表明该时刻点的电位比点电位高；若电压，表明该时刻点的电位比点电位低。对于二端元器件而言，电压的参考极性和电流参考方向的选择有种可能的方式，如图所示。+-ui+-ui+-ui+-ui（a）（b）（c）（d）（）（）关联参考方向（）（）非关联参考方向图二端元器件电流、电压的参考方向为了电路分析和计算的方便，常采用电压电流的关联参考方向，也就是说，当电压的参考极性已经规定时，电流参考方向从“”指向“”；当电流参考方向已经规定时，电压参考极性的“”号标在电流参考方向的进入端，“”号标在电流参考方向的流出端。三、电功率除了电压和电流两个基本物理量外，还需要知道电路元器件的功率。电路中，单位时间内电路元器件的能量变化用功率表示，即：其中表示功率。国际单位制中，功率的单位是瓦特（），规定元器件内提供或消耗 能量时的功率为。常用的功率单位还有千瓦（）。将上式等号右边分子、分母同乘以后，变为：则：关联方向下，如果，表明元器件吸收或消耗功率，称该元器件为负载；如果，表明元器件提供功率，称该元器件为电源。非关联方向下的结论与此相反。下面我们通过图所示电路中的种情况来具体讨论。图（）中，关联方向有：元器件分别吸收 的功率，元器件均为负载。图（）中，非关联方向有：元器件分别发出 的功率，均为电源。如取关联方向：4V3A+-4V3A+-4V3A+-4V3A+-（）电压、电流同向（）电压、电流反向图功率的计算（）结论不变，任何电路都遵守能量守恒定律，因此无论是关联方向还是非关联方向下，电路中元器件的功率之和为。即：或者说，电路中所发出的功率等于所吸收的功率。通常电力部门用千瓦时（）测量用户消耗的电能。千瓦时（）（或度电）是功率为 的元器件在内消耗的电能。度电 +-uiN+-ui（）二端元器件（）二端网络图二端元器件和二端网络下面讨论图示二端元器件和二端网络的功率。当电压电流采用关联参考方向时，二端元器件或二端网络吸收的功率为：与电压电流是代数量一样，功率也是一个代数量。当（）时，表明该时刻二端元器件实际吸收（消耗）功率；当（）时，表明该时刻二端元器件实际发出（产生）功率。根据能量守恒定律，对于一个完整的电路来说，在任一时刻，所有元器件吸收功率的总和必须为零。若电路由个二端元器件组成，且全部采用关联参考方向，则：功率的单位是瓦特（）。表列出部分国际单位制单位，称为 单位。表部分国际单位制单位量的名称单位名称单位符号量的名称单位名称单位符号长度米电荷库仑时间秒电位、电压伏特电流安培电容法拉频率赫兹 电阻欧姆能量、功焦耳电导西门子功率瓦特电感亨利在实际应用中，感到这些 单位太大或太小时，可以换算成 的十进倍数或分数单位。例如：例在图电路中，已知，。试求：（）各二端元器件吸收的功率；（）整个电路吸收的功率。+-U1I1I2I3I4I5U2U4U3U5-+-+-+-图例电路图解各二端元器件吸收的功率为：（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）整个电路吸收的功率为：（）例一个额定值为、的电阻，在使用时最高能加多少伏特电压？能允许通过多少安培的电流？解本题中已知功率和电阻值，由功率公式 得：槡 槡 （）由功率公式 得：槡槡 （）直流电路一、欧姆定律欧姆定律的作用欧姆定律是电路分析中的重要定律之一，主要用于进行简单电路的分析，它说明了流过线性电阻的电流与该电阻两端电压之间的关系，反映了电阻元件的特性。遵循欧姆定律的电路叫线性电路，不遵循欧姆定律的电路叫非线性电路。部分电路的欧姆定律欧姆定律由德国科学家欧姆于 年通过实验得出，它的内容为：在一段不含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。其数学表达式为：式中：为导体中的电流，单位（）；为导体两端的电压，单位（）；为导体的电阻，单位（）。电阻是构成电路最基本的元件之一。由欧姆定律可知，当电压一定时，电阻的阻值愈大，则电流愈小，因此，电阻具有阻碍电流通过的物理性质。例已 知 某 灯 泡 的 额 定 电 压 为 ，灯 丝 的 电 阻 为 ，求通过灯丝的电流为多少？解本题中已知电压和电阻，直接应用欧姆定律求得：（）例已知某电炉接在电压为 的电源上，正常工作时通过电炉丝的电流为，求该电炉丝的电阻值为多少？解本题中已知电压和电流，将欧姆定律稍加变换求得：（）电压和电流是具有方向的物理量，同时，对某一个特定的电路，它又是相互关联的物理量。因此，选取不同的电压、电流参考方向，欧姆定律形式便可能不同。电压参考方向与电流参考方向一致，其公式表示为：电压参考方向与电流参考方向不一致，其公式表示为：无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向，电阻元件的功率为：上式表明，电阻元件吸收的功率恒为正值，而与电压、电流的参考方向无关。因此，电阻元件又称为耗能元件。例应用欧姆定律求图所示电路中的电阻值。（a）（b）（c）（d）URI=2 A+6 VUR+UR-6 V-UR-I=-2 AI=2 AI=-2 A6 V-6 V图解在图（）中，电压和电流参考方向一致，根据公式 得：（）在图（）中，电 压 和 电 流 参 考 方 向 不 一 致，根 据 公 式 得：（）在图（）中，电 压 和 电 流 参 考 方 向 不 一 致，根 据 公 式 得：（）在图（）中，电压和电流参考方向一致，根据公式 得：（）全电路欧姆定律全电路是指含有电源的简单闭合电路，如图所示，虚线框中的代表电源的电动势，代表电源自身具有的电阻叫内阻。通常把电源内部的电路叫内电路，电源外部的电路叫外电路。rEUIR图含有电源的简单闭合电路全电路欧姆定律的内容为：电路中的电流与电源的电动势成正比，与整个电路中的电阻成反比，其数学表达式为：式中：为电路中的电流，单位（）；为电源的电动势，单位（）；为外电路的电阻，单位（）；为内电路的电阻，单位（）。由上式可得：外内式中外是外电路的电压，又称端电压，内是内电压。则全电路欧姆定律的内容又可叙述为：电源的电动势在数值上等于闭合电路中各部分的电压之和。根据全电路欧姆定律，就可以研究全电路中的电压与电流的变化规律。（）通路，又叫闭合电路。当电路处于通路状态时，由全电路欧姆定律得：外内上式表明：当电路处于通路状态时，电源向外电路所提供的电压要低于电源的电动势。由内 知，越大则向外电路所提供的电压越小；反之，若越小则向外电路所提供的电压越大。因此，对电压源的要求是内阻越小越好。在理想状态下趋于，此时的全电路欧姆定律为：外外显然，电源向外电路所提供的电压外就等于它的电动势，满足这个关系的电源称为恒压源，也就是通常所说的直流电源。（）开路，又称断路。当电路处于断路状态时，开关 断开，相当于趋于，电路中没有电流。（）短路，是指电路中电位不相等的两点之间直接连接在一起。根据短路产生的原因又分短接和事故短路。短接通常是人为原因造成的，如负载电阻的两端误被导线连接在一起。事故短路则是由于连接在电路中的某个元器件因工作环境改变而造成损坏，如线圈之间的绝缘层老化或工作在高于其额定值时线路被烧毁，从而造成短路。电路处于短路状态时，相当于，此时的全电路欧姆定律为：由于电压源的内阻通常很小，电源提供的电流将比通路时所提供的电流要大很多倍（在理想状态下，则），极易出现烧毁元器件的现象，所以，短路通常是一种严重事故，要尽力避免。在实际工作中，为预防短路事故的发生，除了按规程要求经常检查电气设备和线路的绝缘情况外，还在电路中接入熔断器或自动断路器等保护装置来预防短路事故的发生。通路、开路和短路统称为电路的三种工作状态。例图所示电路，理想电压源的电压。