思考题答案
项目2
课前知识准备 想一想
1. - 19 999~+19 999。
2. 0. 0001 V,0. 001 V。
3. 10. 00 V,10. 001 V。
任务2 想一想
1.电阻包含固定电阻(电阻值固定)、可变电阻(电阻值可以变化)、光敏电阻(阻值随光的改变而改变)、热敏电阻(阻值随热的改变而改变)等,如图1所示。
图1
固定电阻还可分为碳膜电阻、碳合成电阻、金属氧化膜电阻、精密金属膜电阻、大功率线绕电阻等。
①碳膜电阻:这是最常见的电阻之一,外形如图2所示。它是将碳膜沉积在陶瓷小圆筒表面内而制成的。碳膜上刻着螺旋形的小凹槽,控制引脚之间的碳量,从而设定了电阻值。这种电阻具有出色的可靠性、可焊性、噪声稳定性、湿度稳定性及热稳定性,典型的功率范围为电阻值范围为10 Ω~ 1 MΩ,允许误差约为±5%。
图2
②碳合成电阻:这是另外一种十分常见的由碳粉末和黏合胶制成的电阻,外形如图3所示。这种电阻具有低电感、低电容等优点,功率范围为电阻值范围为1 Ω~1 MΩ,允许误差约为±5%。
图3
③金属氧化膜电阻:这是一种金属氧化膜包裹陶瓷心制成的通用电阻,外形如图4所示。这种电阻在高温条件下工作时,具有机械和电稳定性。该电阻表面涂有特殊的漆,使其能够抵御火、溶剂、热及潮湿。电阻值范围为1~200 Ω,允许误差约为±5%。
图4
④精密金属膜电阻:这是一种十分精确、超低噪声的电阻,外形如图5所示。这种电阻常用在精密设备(如测试仪器、数字和模拟设备以及音视频设备)中。电阻值范围为10 Ω~2 MΩ,功率范围为允许误差约为±1%。
图5
⑤大功率线绕电阻:这种电阻用于大功率的场合,是最耐用的电阻,外形如图6所示。该电阻具有很强的散热性和高稳定性,电阻值范围为0. 1 Ω~150 kΩ,功率范围为2~500 W或更大。
图6
2.电阻的功率为I2×R=0. 33 W,可选用稍大功率的电阻,如0. 5 W或1 W的电阻即可。
3.这样做等于将人体与被测电阻并联,从而影响测量的准确性,往往将得出比实际值偏小的结果。另外,这种做法还有可能造成测量人员触电,属于不规范的测量方法。
4.常选择大于100 Ω且最靠近100 Ω的挡位,如200 Ω挡位。
在进行电阻测量时,应先通过色环估计电阻大小,然后选择适当的量程进行测量,一般选择超过被测电阻阻值且与之最靠近的挡位。
任务3 想一想
1.直流电是指电压或电流的方向不随时间变化,但大小可以随时间变化。本书所针对的直流,是指电压或电流的大小和方向都不随时间变化的,如图7所示。
在交流电路中,电压或电流的大小和方向都随时间做周期性的变化,如图8所示。
图7
图8
2.在水系统里,水的压力在桶底最大,如果在桶的不同高度开一些小孔,桶内的水会因为内外的压力差(桶内的压力大于桶外)而射出。离桶底越近的孔,射出的水柱越远,同时由于水柱受到地心引力的作用会弯曲向地面。
与水压力类似,由于左右极板之间存在压差(电压),正电荷(类似水滴、水流)会从正极板移向负极板(就像水会从水桶中射出一样)。同时,由于上下两个极板的电压差,将会导致向下弯曲(如同水柱受到地心引力的作用会弯曲向地面一样)。另外,左右极板之间施加的电压越大,正电荷就可以移动得更远,其弯向下极板的程度就越小。
3.不同电压的电压源不能并联。
4.能够正常显示,会在屏幕前端显示“-”号。
任务4 想一想
①在图2- 18(a)中,由于B水池与A水池存在水位差,因此,水流会从B水池流向A水池。
a.水流由高水位处流向低水位处。
b.水管两端有水位差即有水流流动。
水流产生原因:水位差。
②在图2- 18(b)中,B端电位高于A端,将会有电流从B端流向A端。
a.电流从高电位处流向低电位处。
b.导线两端如果存在电位差就会有电流流过。
电流产生原因:电位差。
任务5 想一想
万用表显示屏将会显示“0”,对于具有蜂鸣功能的万用表,其蜂鸣器将会鸣响。
原因:红黑表笔触碰,相当于电路直通或短路,两表笔之间的电阻约等于零。
项目3
任务1 想一想
1.一般来说,欧姆定律是针对线性电阻而言的。
对于非线性电阻,由于其阻值R随时间的变化而变化,因此欧姆定律在非线性电阻上体现为u(t)=R(t)×i(t),即在每一个时间点上,欧姆定律都是适用的。
2. U=-I×R。
任务2 想一想
1.造成误差的原因:存在误差的原因主要来自于4个方面:①电阻误差。②电压源设定误差。③测量设备固有误差。④测量人员的测量误差。
2. I4+I5+I6=0,通过联立方程求解可知,I4,I5,I6中必然存在负值,即实际电流方向与假设的方向相反,因此,此结果并没有问题。
3. U1+U2+U3+U4=0,通过联立方程求解可知,U1,U2,U3,U4中必然存在负值,即实际电压方向与假设的方向相反,因此,此结果并没有问题。
任务3 想一想
对于仅需要求取电路某一支路电路参数,且电路其他部分满足戴维南定律的条件,即含源二端网络的情况,使用戴维南定律将外电路进行化简后再求解的方法比其他方法更方便。当然,所求支路不可参与化简,即戴维南定律所述的“对外等效原则”。
项目5
任务1 想一想
立体声就是至具有立体感的声音,当我们直接听到自然界发出的声音时,除了能感受到声音的响度、声调和音色外,还能感受到它们的方位和层次。这种人们直接听到的具有方位层次等空间分布特性的声音,称为自然界中的立体声。
如果我们把这些自然界中的立体声记录并且处理后,通过一个扬声器播放出来,这种重放声就不是立体的了。因为各种声音都从同一个扬声器发出,原来的空间感也就消失了,这种重放声称为单声。
如果从记录到重放能够在一定程度上恢复原来声音的空间感,那么,这种具有一定程度的方位层次等空间分布特性的重放声,称为音响技术中的立体声。
双声道由左、右两组拾音器录音、两个声道存储和传送、两组扬声器放音,双声道并不一定是立体声,而立体声至少是由两个声道组成。
任务2. 2 想一想
扬声器有两个引脚,它们分别是音圈的头和尾。
电路中只用到一只扬声器时,它的两根引脚没必要分极性。
当两只扬声器同时工作时,要注意扬声器的引脚极性。另外,扬声器的引脚极性是相对的,不是绝对的,只要在同一电路中应用的各扬声器极性规定一致即可。
多只扬声器工作时,一定要分清各扬声器的引脚极性。因为当两只扬声器不是同极性相串联或并联时,流过这两只扬声器的电流方向不同,这样当一只扬声器的纸盆向前振动时,另一只扬声器的纸盆向后振动,两只扬声器的纸盆振动相位相反,有一部分空气振动的能量被抵消,从而影响声波的振幅和频率,造成声音的失真。
项目6
任务1 想一想
1.耐压值为450 V的电容器,接于交流380 V(有效值)的电源上使用时,其电压最大值约等于537 V,超过了电容器的耐压值,因此会被击穿而损坏,故该电容不能接在380 V的电源上使用。
2.不可以。只有同频交流电才可以求取相位差。
3. 50 Hz。
4.三相电压和三相电流统称为三相交流电。
三相交流电是由3个等幅值、同频率、初相位依次相差120°的正弦电压(电流)构成,如图9所示。
图9
5.三相交流电中,每一相电源的电压称为相电压。电源端线间的电压称为线电压。
对于星形电源,线电压=×相电压。
对于三角形电源,线电压=相电压。
三相四线制的线电压为380 V,相电压为220 V,线电压=×相电压。
任务2 想一想
1.原因有两个:
①铜、铁、铝的熔点过高,不能很快熔断,不能起到保护电路的作用。
②这3种金属相对来说电阻都比较小,当电路中通过较大电流时产生不了大量的热,因此就不会熔化。
因此,一般选用保险丝的材料有两点考虑:一是熔点要低,二是电阻要大。
2.有些家电出现故障或受潮时外壳可能漏电。一旦外壳带电,使用的又是两脚电源插座,人体接触后就有遭受电击的可能。而三脚电源插头能够很好地接地,从而保护家电设备和避免触电事故的发生。
3.因为电线和插座都有规定的载流量,如果多种电器合用一个电源插座,当电流超过其额定流量时,电线便会发热,塑料绝缘套可能熔化导致燃烧。
4.这是因为如果将照明开关接在零线上,虽然断开时电灯也不亮,但灯头仍与火线相连,如果此时触及灯头部位,就会造成触电事故。所以各种照明开关或单相小容量用电设备的开关,只有串接在火线上,才是安全的。
5.螺口灯泡的灯丝,一端接在灯泡的尾部,另一端接在金属螺旋上,金属螺旋是电路的一部分,为避免触电,螺口灯泡的螺旋部分应与零线相接。
6.泡沫具有导电性。
7.电流从火线经由人手及人体流入零线,使人体触电。
任务5. 1 想一想
1.不会。
2.日光灯还会发亮。
启辉器的作用:启动灯管。
开关闭合时使镇流器产生一个很高的自感电动势,并与电源电压一起形成一个瞬间高电压,叠加在灯管两端,使灯管的气体开始放电,并辐射出不可见的紫外线激发灯管内壁的荧光粉而发出柔和的可见光。
3.可以点亮。
4.不会。因为电路不导通。
5.日光灯将会因为过压过流而烧坏。因为镇流器不仅起到升压启动灯管的作用,而且还起到降压限流保护灯管的作用,即日光灯开始发光后,由于交变电流通过镇流器的线圈,线圈中就会产生自感电动势,它总是阻碍电流变化的,这时镇流器起着降压限流的作用,保证日光灯的正常工作。
项目7
任务1 想一想
从设备的结构、参数及特性等方面考虑是否满足应用场合的需求。
任务3 想一想
1.三相异步电动机直接启动的电流为额定电流的4~7倍。较大的启动电流将会造成线路上较大的电压降,影响同一线路上其他设备的正常工作。另外,较大的启动电流还会造成电动机使用寿命的下降。
2. KM1和KM2的辅助常闭触点的作用是为了达到互锁的目的,避免KM1 和KM2同时通电吸合而造成严重的事故。
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