安全用电：正确安装用电设备，避免触电风险

安全用电

1.电流对人体的作用

触电人体因触及高电压的带电体而承受过大的电流，以致引起死亡或局部受伤的现象称为触电。

决定触电对人体伤害程度的因素如下。

（1）流过人体电流的大小。

（2）流过人体电流的频率。

（3）通电时间的长短。

（4）电流流过人体的途径。

（5）触电者本人的情况（人体电阻）。

2.触电方式

单相触电；两相触电。

3.常用的安全措施

（1）安全电压36 V以下。

（2）开关必须通过相线。

（3）选用合适的导线和熔丝。

（4）正确安装用电设备。

（5）电气设备的保护接地和保护接零。

①保护接地：将电气设备的金属外壳与地线相连，适用于中性点不接地的低压系统中，如三脚插头和三眼插座的应用。

②保护接零：将电气设备的金属外壳与中性线相连，适用于中性点接地的低压系统中。

（6）使用触电保护装置。

1.数字万用表的使用

利用万用表可以检测电阻、电容、电感及二极管、三极管等器件。

1）电阻器的检测

用万用表测量电阻器需注意：测量时手不能同时接触被测电阻的两根引线，以免人体电阻影响测量的准确性，通常将电阻器的一端从电路中断开。

2）电容器的测量

电容器常见故障有断路、短路、失效等，装入电路前需对电容器进行检测。

（1）电容器的断路测量。

万用表设定于电阻挡，用两表笔分别接触电容器两极引线（测量时，手不能同时碰触两极引线），如表针不动，将表笔对调后再测量，表针仍不动，说明电容器断路。

（2）电容器的短路测量。

用万用表的欧姆挡，将两表笔分别接触电容器的两引线，如表针指示阻值很小或为零，说明电容器已击穿短路，此时要根据电容器容量的大小，适当选择量程。

3）电感线圈的测量

用万用表的欧姆挡测电感器的阻值，若为无穷大，表明电感器断路；若电阻很小，表明电感器正常。

4）半导体二极管的测试

在使用二极管前，应先判断二极管好坏，将万用表的红黑表笔分别接到二极管的阳极、阴极，所测二极管的正向电阻约为300～1 kΩ，如将红黑表笔对换，测量反向电阻约为500 kΩ以上，如果反向电阻很小，则二极管反向击穿损坏。

5）直流电压、交流电压的测量

首先将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V插孔。然后将功能开关置于（直流）或V～（交流）量程，并将测试表笔连接到被测源两端，显示器将显示被测电压值。

6）直流电流、交流电流的测量

首先将黑表笔插入COM插孔，当测量最大值为2 A以下电流时，红表笔插入mA插孔。当测量最大值为10 A电流时，红表笔插入A插孔，然后将功能开关置于（直流）或A～（交流）量程，并将测试表笔串联接入到待测回路里。

2.示波器的使用

利用电子示波器可以进行电压、时间、相位差、频率以及其他物理量的测量。

1）电压测量

（1）直流电压的测量。

①将垂直输入耦合选择开关置于“⊥”，采用自动触发扫描，使荧光屏上显示一条扫描基线，然后根据被测电压极性，调节垂直位移旋钮，使扫描基线处于某特定基准位置（作0 V电压线）。

②将输入耦合选择开关置于“DC”位置。

③将被测信号经衰减探头（或直接）接入示波器Y轴输入端，然后再调节Y轴灵敏度（V/cm）开关，使扫描线有较大的偏移量，如图1-38所示。

图1-38　示波器测量示意图

设荧光屏显示直流电压的坐标刻度为H（0 Vcm），仪器的Y轴灵敏度所指档级为SY＝0.2V/cm，Y轴探头衰减系数K＝10（即用了10∶1衰减探极），则被测直流电压为：

ux＝H（cm）SY（V/cm）K＝H（cm）×0.2V/cm×10＝2H（V）（正电压）

（2）交流电压测量。

一般是直接测量交流电压的峰-峰值UPP。其测量方法是，将垂直输入耦合选择开关置“AC”，根据被测信号的幅度和频率对“V/cm”开关和“t/cm”开关选择适当挡级，将被测信号通过衰减探头接入示波器Y轴输入端，然后调节触发“电平”，使波形稳定，如图1-39所示。

图1-39　电压瞬时值UXPP的测量值

设荧光屏上显示信号波形峰-峰值的坐标刻度为A（cm），仪器的Y轴灵敏度所指挡级为SY＝0.1V/cm，Y轴探头衰减系数K＝10，则被测信号电压的峰-峰值为：

UPP＝0.1V/cm×A（cm）×10＝A（V）

对于正弦信号来说，峰-峰值UPP与有效值Ux的关系为：

2）周期的测量

接入被测信号，将图形移至荧光屏中心，调节Y轴灵敏度和X轴扫描速度，使波形的高度和宽度合适，如图1-40（a）所示。设扫描速度为t/cm＝10 ms/cm，扩展倍数K＝10，则信号的周期为：

T＝X（cm）×（t/cm）÷K＝1×10÷10 ms＝1 ms

为了减少读数误差，也可采用图1-40（b）所示的多周期法进行测量。设N为周期个数，则被测信号周期为：

T＝X×（t/cm）÷K÷N

3）频率测量

用测周期法确定频率，由于信号的频率为周期的倒数，可用前述方法先测出信号周期，再换算为频率。

图1-40　测量周期

3.函数信号发生器的使用

打开电源开关，将电源、衰减开关、外测频、电平、扫频开关等控制键设定于弹出状态，函数信号发生器默认10K档正弦波，LED显示窗口显示本机输出信号频率。三角波、方波、正弦波产生可按如下操作。

（1）将波形选择开关分别按正弦波、方波、三角波，此时示波器屏幕上将分别显示正弦波、方波、三角波。

（2）改变频率选择开关，示波器显示波形及LED窗口显示的频率将发生明显变化。

（3）幅度旋钮顺时针旋转至最大，示波器显示波形幅度将大于20VPP。

（4）将电平开关按入，顺时针旋转电平旋钮至最大，示波器波形向上移动，逆时针旋转，示波器波形向下移动，最大变化量±10 V以上。

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1.电阻器是电子产品中必不可少的元件，它的种类繁多，形状各异，在电路中常用来控制电流、分配电压。

2.电容器是由两个金属板中间夹有绝缘材料构成的，由于绝缘材料不同构成的电容器种类也不同。电容器在电路中具有隔断直流、通过交流电的作用，常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐等方面。

3.电感器有固定电感器、可变电感器、微调电感器之分，在电路中有阻交流通直流的作用。

4.半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。本征半导体中掺入三价或五价元素杂质，可形成P型半导体或N型半导体。P型半导体中，空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。而N型半导体中，自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。

5.二极管具有单向导电性，可用来进行整流、检波、限幅等。稳压管是一种特殊的二极管，可用来稳压。二极管的伏安特性曲线是非线性的，所以它是非线性器件。

6.万用表又称多用表，用来测量直流电流、直流电压和交流电流、交流电压及电子元器件某些参数，常用的万用表可分为指针式万用表和数字万用表。

7.示波器是一种用途广泛的电子仪器，它可以直接观察电信号的波形，测量电压的幅度、周期（频率）等参数，用双踪示波器还可测量两个电压之间的时间差或相位差。

8.凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。

9.直流稳压电源是指能为负载提供稳定直流电源的电子装置。当交流供电电源的电压变化或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。

10.电子毫伏表是一种专门用于测量正弦交流电压有效值的电子仪器。

一、填空题

1.电阻用字母_________表示，电阻的基本单位是_________。

2.电容用字母_________表示，电容的基本单位是_________。

3.电感用字母_________表示，电感的基本单位是_________。

4.普通二极管的电路符号为_________，其有标记的一边是它的_________极。

5.导电能力介于_________和_________之间的物体称为_________半导体。

6.在N 型半导体中_________为多数载流子，_________为少数载流子。

7.当加在硅二极管上的正向电压超过_________伏时，二极管进入_________状态。

8.二极管以PN结面积大小分类可分为_________接触型和面接触型。

9.利用二极管的特性，把_________电变成_________电的电路叫整流电路。

10.常用二极管以材料分类，可分为_________二极管和_________二极管。

11.滤除脉动直流电中的交流成分的过程叫_________。

12.电阻2 kΩ与电阻4 kΩ串联总电阻为_________，并联的总电阻为_________。

13.稳压二极管在_________状态下管子两端的电压叫稳定电压。

14.在图1-41所示电路中，设所有二极管均为理想的。

①当开关K打开时，A点电位UA＝_________伏，此时流过电阻R1中电流I1＝_________毫安；

②当开关K闭合时，A点电位UA＝_________伏，此时流过电阻R1电流I1＝_________毫安。

（提示：开关K打开时，VD3管优先导通）

15.在图1-42所示电路中，VD为理想二极管，则当开关K打开时，A点电位UA＝_________伏；开关K闭合时，UA＝_________伏。

图1-41　填空题14

图1-42　填空题15

16.将15.36和362.51保留3位有效数字后为_________。

17.用峰值电压表测量一方波电压，若读数为1 V，则该电压的峰值为_________伏。

18.在没有信号输入时，仍有水平扫描线，这时示波器工作在_________状态。

19.交流电路中，电容元件电流相位_________电压相位π/2。（填超前或滞后）

20.正弦量的三要素是指_________、_________、_________。

二、选择题

1.请选出以下有极性的元件（　）。

A.三极管　B.压敏电阻　C.钽电容　D.有源晶振

2.请指出以下容量最大的电容（　）。

A.104　B.220　C.471　D.330

3.4色环第四环为银色，其误差值是（　）。

A.5%　B.10%　C.15%　D.20%

4.本征半导体又叫（　）。

A.普通半导体　B.P型半导体　C.掺杂半导体　D.纯净半导体

5.锗二极管的死区电压为（　）。

A.0.3 V　B.0.5 V　C.1 V　D.0.7 V

6.从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管两端压降大于（　）时处于正偏导通状态。

A.0　B.死区电压　C.反向击穿电压　D.正向压降

7.为了在示波器荧光屏上得到清晰而稳定的波形，应保证信号的扫描电压同步，即扫描电压的周期应等于被测信号周期的（　）倍。

A.奇数　B.偶数　C.整数　D.2/3

8.正确的手工焊接操作过程可以分成（　）个步骤。

A.准备施焊　B.加热焊件　C.送入焊丝　D.移出焊丝

E.移出烙铁

9.工程上说的正弦电压、电流一般指有效值，下列为有效值的是（　）。

A.设备铭牌额定值　B.示波器读数峰-峰值　C.万用表指示的电压值　D.其他

10.常用的安全措施有（　）等措施。

A.开关必须控制相线　B.正确安装用电设备

C.电气设备保护接地应可靠　D.使用触电保护装置。

三、思考与计算题

1.电阻器的色环一次为黄、紫、蓝、黄、金，它的阻值和误差各是多少？

2.电容器上分别标注有下列数字和符号：22n、3n3、202、0.47、103，试指出其标称容量。

3.如图1-43所示，已知稳压管的稳定电压UZ＝6 V，稳定电流的最小值IZmin＝5 mA，最大功耗PZM＝150 mW，试求稳压管正常工作时电阻R的取值范围。

4.如图1-44所示电路中，发光二极管导通电压UD＝1 V，正常工作时要求正向电流为5～15 mA。试问：

（1）开关K在什么位置时发光二极管才能发光？

（2）R的取值范围是多少？

图1-43　思考与计算题3

图1-44　思考与计算题4

5.某待测电流约为100 mA，现有0.5级量程为0～400 mA和1.5级量程为0～100 mA的两个电流表，问用哪一个电流表测量较好？

6.用示波器测量正弦信号电压幅度，“倍率”置“×5”挡，“偏转灵敏度粗调”开关置“0.5 V/cm”挡，“偏转灵敏度微调”置“校正”位置，用衰减量为10倍的探头引入，荧光屏上信号峰-峰值高度为5 cm，求被测信号电压幅值Um和有效值U。