本書是中等職業教育課程改革國家規劃新教材《電工技術基礎與技能》的第2版,是根據教育部于2009年發布的《中等職業學校電工技術基礎與技能教學大綱》,同時參考了有關的職業資格標準或行業職業技能鑒定標準編寫的。本書主要包括電能與安全用電、直流電路、電容和電感、單相正弦交流電路、三相正弦交流電路、磁路與變壓器、綜合實訓共7章內容。在相應章節中穿插的實訓項目有:認識實訓環境、簡易發光電路的安裝與檢測、電容器充放電電路安裝、常用電工材料與導線的連接、觀測交流電、插座與簡單照明電路的安裝、熒光燈電路安裝與故障檢測、照明電路配電板的安裝、三相照明電路安裝與檢測、小型變壓器檢測以及綜合實訓項目戶內開關箱的安裝與調試。
本書是中等職業教育課程改革國家規劃新教材《電工技術基礎與技能》的第2版,是根據教育部2009年頒布的《中等職業學校電工技術基礎與技能教學大綱》,并參考有關國家職業資格標準和行業職業技能鑒定標準修訂而成的。
本書以學生綜合素質的培養為出發點,力爭達到如下目標:使學生掌握電類專業必備的電工技術基礎知識和基本技能,具備分析和處理生產與生活中一般電工問題的基本能力,具備繼續學習后續電類專業課程的學習能力,為獲得相應的職業資格證書打下基礎,同時培養學生的職業道德與職業意識,提高學生的綜合素質與職業能力,增強學生適應職業變化的能力,為學生職業生涯的發展奠定基礎。
在廣泛征求各有關院校對本書使用意見和建議的基礎上,第2版對第1版的內容進行了調整和修訂,保留了第1版中一些重要的內容和實訓,刪除了每章后面的電子小制作,刪除了“直流電壓表、直流電流表的使用方法”;將綜合實訓“三相動力配電板的安裝與調試”換成了應用更為廣泛的“戶內開關箱的安裝與調試”,同時在實訓中加強了工藝訓練的內容;將第1版第5章的“觸電的現場搶救”合并到第1章的安全用電部分,從維修電工和電工上崗證國家題庫中選擇了相關習題補充到“鞏固與提高”和“練習題”中,以便鞏固所學知識,檢查學習效果,同時為將來考取職業資格證打下堅實的基礎。
本書主要特色如下:
(1)根據大綱要求,結合科技發展,不斷更新教學內容。知識和技能的安排從簡單到復雜、從單一到綜合,符合學生的認知規律。教學內容與新國家規范、行業標準及生產實踐緊密結合。盡可能多地采用新知識、新器件和新工藝,且選取的案例與日常生活、生產勞動和社會實踐聯系緊密。注重內容的趣味性、通用性、實用性和先進性。
(2)突出“做中學、做中教”的職業教育特色,提倡多元評價體系。學做結合,整合基礎理論知識與基本技能內容,充分協調知識、能力、素質培養三者之間的關系。
(3)編寫風格生動活潑、圖文并茂,語言精練、通俗易懂。教材中配有大量實物照片及操作過程圖解,便于學生理解。
(4)重視安全文明生產、規范操作等職業素養的形成,注意節約能源、節省原材料與愛護工具設備、保護環境等意識與觀念的樹立,考慮與職業技能鑒定和技能大賽相銜接。
(5)呈現形式創新,完善教材配套。教材中設置了“知識拓展”“操作指導”“小提示”“小技巧”“科學常識”“知識問答”“專業英語詞匯”等小欄目,旨在提高學習效率,拓寬學生知識面。教材配套有電子教案、多媒體課件、試題庫和習題答案等教學資源,為教師教學與學生自學提供較為全面的支持。
本書教學課時分配建議如下,任課教師可根據具體情況做適當調整。
章節內容學時數章節內容學時數第1章電能與安全用電8第5章三相正弦交流電路8第2章直流電路24第6章磁路與變壓器8第3章電容和電感14第7章綜合實訓——戶內開關箱的安裝與調試8第4章單相正弦交流電路26合計96全書共7章,由河北省科技工程學校姚錦衛任主編并統稿。參加本書編寫的還有太原鐵路機械學校丁衛民,保定市高級技工學校王淑玲,河北省科技工程學校葛永國、陳云飛,風帆股份有限公司陳志雪。具體分工如下:陳云飛編寫第1章,姚錦衛編寫第2章和第7章,王淑玲編寫第3章,葛永國編寫第4章,丁衛民編寫第5章,陳志雪編寫第6章。本書經全國中等職業教育教材審定委員會審定,由王慧玲、陳偉任主審。教育部評審專家及各位審稿專家對本書內容及體系提出了很多寶貴的建議,在此對他們表示衷心的感謝!編寫過程中,編者參閱了國內外出版的有關教材和資料,在此對相關作者一并表示衷心感謝!
由于編者水平有限,書中難免存在缺點和疏漏,懇請廣大讀者批評指正,以便進一步完善本書,讀者反饋郵箱yjinwei@126com。
編者電工技術基礎與技能第2版為貫徹《國務院關于大力發展職業教育的決定》精神,落實《教育部關于進一步深化中等職業教育教學改革的若干意見》中關于“加強中等職業教育教材建設,保證教學資源基本質量”的要求,確保新一輪中等職業教育教學改革順利進行,全面提高教育教學質量,保證高質量教材進課堂,教育部對中等職業學校德育課、文化基礎課等必修課程和部分大類專業基礎課程教材進行了統一規劃與組織編寫。本書是中等職業教育課程改革國家規劃新教材之一,是根據教育部于2009年發布的《中等職業學校電工技術基礎與技能教學大綱》,同時參考了有關的職業資格標準或行業職業技能鑒定標準編寫的。
本書主要內容包括認識實訓室及安全用電、直流電路、電容和電感、單相正弦交流電路、三相正弦交流電路、磁路與變壓器、綜合實訓共7章。在相應章節中穿插的實訓項目有:簡易發光電路的安裝與檢測、電阻性電路的故障檢查、電容器充放電電路安裝、常用電工材料與導線的連接、觀測交流電、插座與簡單照明電路的安裝、熒光燈電路安裝與故障檢測、照明電路配電板的安裝、三相照明電路安裝與檢測、觸電急救模擬訓練、小型變壓器檢測以及綜合實訓項目——三相動力配電板的安裝與調試。
本書從學生全面發展出發,培養其專業能力、方法能力與社會能力,力爭達到如下目標:使學生掌握電類專業必備的電工技術基礎知識和基本技能,具有分析和處理生產與生活中一般電工問題的基本能力,具備繼續學習后續電類專業課程的學習能力,為獲得相應的職業資格證書打下基礎。同時培養學生的職業道德與職業意識,提高學生的綜合素質與職業能力,增強學生適應職業變化的能力,為學生職業生涯的發展奠定基礎。本書編寫模式新穎, 體現“做中學、做中教”的職業教育特色,做到了理實一體。編寫過程中力求體現以下特點:
1)緊密切合新大綱,降低理論知識難度,通過對電氣電力類專業崗位群的充分調研和分析,嚴謹地確定教學內容。除了基礎模塊以外,又選取了三相交流電路、變壓器等該類專業從業人員必須掌握的選學內容。體現夠用、實用的原則。注重內容的趣味性、通用性、實用性和先進性,盡可能多地采用新知識、新器件和新工藝,且選取的案例與日常生活、生產勞動和社會實踐緊密聯系。
2)突出“做中學、做中教”的職業教育特色,提倡多元評價體系。學做結合,整合基礎理論知識與基本技能內容,充分協調學生知識、能力、素質培養三者之間的關系。
3)編寫風格生動活潑、圖文并茂,語言精練、通俗易懂。書中配有大量實物照片及案例圖解,設置小提示、小技巧、知識拓展、小制作、知識問答、專業英語詞匯、科學常識等培養動手能力和拓寬知識面的小模塊,提高學生的學習興趣。
4)重視安全文明生產、規范操作等職業素質的形成,注意節約能源、節省原材料與愛護工具設備、保護環境等意識與觀念的樹立,與職業技能鑒定和技能大賽相銜接。
5)立體化配套齊全。為教師教學與學生自學提供較為全面的支持。
本書建議教學學時數如下,考慮到不同地區、不同條件、不同學生的差異,具體學時數可由任課教師作適當調整。
章節內容學時數章節內容學時數第1章電能與安全用電6第5章三相正弦交流電路10第2章直流電路24第6章磁路與變壓器4第3章電容和電感14第7章綜合實訓——三相動力配電板的安裝與調試4第4章單相正弦交流電路22機動2本書由河北省科技工程學校姚錦衛主編。具體分工如下:河北省電力公司保定培訓中心郭建良編寫第1章,姚錦衛編寫第2章及第7章,保定市高級技工學校王淑玲編寫第3章,河北省科技工程學校葛永國編寫第4章,太原鐵路機械學校丁衛民編寫第5章,常州蘭陵電氣集團王旭彬編寫第6章。河北省科技工程學校張穎編寫制作了電子教案。本書經全國中等職業教育教材審定委員會審定,由王慧玲、陳偉任主審,參與審稿的還有馬平、李國瑞、申鳳琴。教育部評審專家及各位審稿專家對本書內容及體系提出了很多中肯的寶貴建議,在此對他們表示衷心感謝!為便于教學,本書配套有電子教案、多媒體課件、習題答案和試題庫等教學資源,選擇本書作為教材的教師可來電索取,或登錄網站,注冊、免費下載。
編寫過程中,編者參閱了國內外出版的有關教材和資料,引用了眾多電氣工作者和電工師傅提供的成功經驗,在此向他們表示誠摯的謝意。北京教育科學研究院蘇永昌和保定天威集團李香云對本書提出了許多寶貴意見,河北省科技工程學校的解向輝、王艷茹兩位老師也給予了很大幫助,在此一并表示衷心感謝!
由于編者水平有限,書中不妥之處在所難免,懇請讀者批評指正。
編者
第2版前言
第1版前言
第1章電能與安全用電1
1.1電能的產生與輸送1
知識拓展可再生能源發電3
1.2安全用電3
1.2.1安全用電常識4
1.2.2防觸電措施6
1.2.3觸電現場救護6
1.2.4電氣火災的防范與撲救9
知識拓展滅火器的使用常識10
實訓1認識實訓環境11
任務一認識實訓室11
任務二用試電筆檢測實訓臺電源14
本章小結16
練習題16
第2章直流電路19
2.1電路與電路圖20
2.1.1電路組成及各部分的作用20
2.1.2電路的三種狀態20
2.1.3電氣符號與電路圖20
知識拓展常見的供電電源22
2.2電路的基本物理量23
2.2.1電流、電壓、電位、電動勢23
2.2.2電功和電功率27
2.3電阻及電阻器29
2.3.1電阻與電阻定律29
知識拓展超導體31
2.3.2電阻器31
知識拓展常用、新型電阻器34
2.4歐姆定律及其應用36
2.4.1歐姆定律36
知識拓展線性電阻、非線性電阻38
2.4.2電阻串、并聯電路38
實訓2簡易發光電路的安裝與檢測43
任務一簡易發光電路的安裝43
任務二簡易發光電路電壓、電流的
測量47
操作指導21萬用表測電阻49
操作指導22萬用表測直流電壓、電流50
2.5一般直流電路的分析52
2.5.1基爾霍夫定律52
*2.5.2電壓源、電流源及其等效變換55
2.5.3戴維南定理57
2.5.4負載獲得最大功率的條件58
本章小結60
練習題61
第3章電容和電感66
3.1電容67
3.1.1電容器與電容67
3.1.2電容器的連接69
知識拓展電容器參數的表示方法71
實訓31電容器充放電電路安裝72
任務一識讀電路圖73
任務二電容器的識別與檢測73
任務三電路安裝與檢測74
3.2磁場與電磁感應76
3.2.1磁的基本知識76
*3.2.2磁場的基本物理量78
3.2.3磁場對通電導體的作用79
3.2.4電磁感應80
3.3電感84
3.3.1電感器84
3.3.2自感及應用85
3.3.3互感及應用86
*3.3.4同名端及應用87
實訓32常用電工材料與導線的連接88
任務一認識常用電工材料88
任務二導線的連接訓練89
本章小結96
練習題96
第4章單相正弦交流電路99
4.1單相正弦交流電的認識100
4.1.1正弦交流電的基本知識100
4.1.2旋轉矢量表示法105
實訓41觀測交流電108
操作指導41用示波器觀測波形113
操作指導42函數信號發生器的使用114
實訓42插座與簡單照明電路的安裝115
知識拓展常用電光源123
4.2純電阻、純電感、純電容電路125
4.2.1純電阻電路125
4.2.2純電感電路126
4.2.3純電容電路128
4.2.4單一參數交流電路的功率129
實訓43熒光燈電路安裝與故障檢測131
任務一熒光燈電路安裝132
任務二熒光燈電路故障檢測135
知識拓展電子式熒光燈137
4.3串聯電路138
4.3.1RL串聯電路138
4.3.2RC串聯電路141
4.3.3RLC串聯電路141
知識拓展串聯電路的諧振143
4.4電能測量與節能144
4.4.1電能的測量144
4.4.2節能145
知識拓展中國能效標識145
4.4.3功率因數的提高146
實訓44照明電路配電板的安裝147
*4.5非正弦周期波151
本章小結152
練習題153
第5章三相正弦交流電路156
5.1三相正弦交流電源157
5.1.1三相正弦交流電源的產生157
5.1.2三相正弦交流電源的聯結157
知識拓展三相五線制159
5.2三相負載的聯結159
5.2.1對稱三相負載的星形聯結160
5.2.2不對稱三相負載的星形聯結161
5.2.3三相負載的三角形聯結161
5.3三相負載的功率162
實訓5三相照明電路安裝與檢測163
任務一對稱負載電路安裝與檢測163
任務二不對稱負載電路檢測164
操作指導鉗形電流表測交流電流164
5.4用電保護165
本章小結167
練習題167
第6章磁路與變壓器170
6.1磁路171
6.1.1磁路的物理量171
6.1.2鐵磁性材料172
6.1.3鐵損耗和磁屏蔽174
知識拓展電磁爐是如何工作的176
6.2變壓器176
實訓6小型變壓器檢測178
操作指導絕緣電阻表的正確使用180
本章小結182
練習題182
第7章綜合實訓戶內開關箱的安裝與
調試184
任務一識讀電路圖185
任務二元器件的識別與選擇186
任務三電路的安裝與調試188
知識拓展漏電斷路器工作原理191
參考文獻192