項(xiàng)目3認(rèn)知交流電路與檢測(cè)電子元件和設(shè)備

任務(wù)二認(rèn)知與檢測(cè)電容器汽車電工電子

中國工信出版集團(tuán)·電子工業(yè)出版社職業(yè)教育汽車類專業(yè)核心課程系列教材《汽車電工電子》教材編寫組知識(shí)目標(biāo)：1．理解電容器定義、分類、應(yīng)用及標(biāo)注方法；2．理解電容器的連接方式；3．理解計(jì)算不同連接方式電容器總電容的方法；4．理解電路中電容器的作用；5．理解電容器的特性及容抗的概念。能力目標(biāo)：1．會(huì)使用萬用表檢測(cè)電容器的好壞；2．會(huì)搭建一個(gè)含有電容器的電路。情感目標(biāo)：1．具備精益求精的大國工匠精神與社會(huì)責(zé)任感；2．養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)，發(fā)展職業(yè)能力與創(chuàng)新精神，促進(jìn)德智體美勞等全面發(fā)展。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)簡(jiǎn)單直流電路搭建鞏固提升電容器作為基礎(chǔ)元器件，在汽車傳感器、執(zhí)行器和控制模塊中廣泛存在，了解其作用、類別及檢測(cè)方法非常重要。如果一個(gè)電容器損壞，你會(huì)檢測(cè)嗎？你知道其在電路中的作用嗎？。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器元器件一般分為有源器件和無源元件兩大類：有源器件工作時(shí)，其輸出除了需輸入信號(hào)外，還必須有專門的電源。它在電路中的作用主要是能量轉(zhuǎn)換，如晶體管、集成電路等。無源元件工作時(shí)，不需要專門的附加電源，如電阻器、電容器、電感器和接插件。無源元件又分為電抗元件和結(jié)構(gòu)元件，而電抗元件又可分為耗能元件和儲(chǔ)能元件。電阻器是典型的耗能元件；電容器、電感器則屬于儲(chǔ)能元件。而開關(guān)、接插件屬于結(jié)構(gòu)元件。通常有源器件稱為“器件”，無源元件稱為“元件”。電抗元件包括電阻器（含電位器）、電容器和電感器（含變壓器），它們?cè)陔娮赢a(chǎn)品中應(yīng)用非常廣泛，尤其是電阻器和電容器，往往占一個(gè)產(chǎn)品元器件的80%以上。因此，電抗元件又被稱為基礎(chǔ)元件。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器一、電容器的概念、作用與分類1．電容器的概念任意兩個(gè)彼此絕緣且靠近的導(dǎo)體組成的基礎(chǔ)元件就構(gòu)成一個(gè)電容器，簡(jiǎn)稱電容（capacitance），用C表示。由于電容器在電路中的作用巨大，因此在電路板上廣泛存在。電視機(jī)電路板上的電容器與汽車懸架電子控制單元上的電容器如圖3-19、圖3-20所示。電容器是由兩塊金屬板電極和中間的一層絕緣介質(zhì)（包括空氣）構(gòu)成的，最簡(jiǎn)單的電容器就是由兩塊金屬薄板，中間隔著空氣而組成的平行板電容器。電容器的電氣圖形符號(hào)如圖3-21所示。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器在電容器的極板兩端外加直流電源，由于中間介質(zhì)的阻隔作用，正負(fù)電荷就會(huì)累積在極板的兩端，直至充滿電荷，停止充電，兩個(gè)極板分別儲(chǔ)存了等量異種電荷，這種過程叫電容器的充電過程，如圖3-22所示。在充滿電的極板兩端，如果連接一個(gè)電珠，電珠就會(huì)亮一下熄滅，顯示了電容器的放電過程（注意：電容器要足夠大），如圖3-23所示。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器2．電容器的作用電容器在電路中的作用：儲(chǔ)能、隔直流、濾波、耦合、調(diào)諧、整流等。如圖3-24所示，按圖連接電容器和兩個(gè)功率相同的燈泡，接直流時(shí)，L2亮，但L1不亮，接交流時(shí)，L1、L2均點(diǎn)亮。說明直流電不能通過電容器，而交流電能“通過”電容器。接交流電時(shí)，自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是在交流電壓的作用下，電容器交替進(jìn)行充、放電，電路中就有了電流。電容器對(duì)交流電有阻礙作用。電容器對(duì)交流電阻礙作用的大小由容抗確定。容抗：

，單位為歐姆。電容越大，交流電的頻率越高，電容器對(duì)交流電的阻礙作用越小，即容抗越小。電容器的特性：隔直流，通交流；通高頻，阻低頻。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器如圖3-25（a）所示，前級(jí)輸入的交直流混合信號(hào)，經(jīng)過串聯(lián)的電容器后，交流信號(hào)通過電容器輸入后級(jí)，直流信號(hào)通過電阻被過濾（隔直流，通交流），即電容器具有隔直作用。如圖3-25（b）所示，前級(jí)輸出的高、低頻混合信號(hào)，經(jīng)過并聯(lián)的電容器后，高頻信號(hào)通過電容器被過濾，低頻信號(hào)則輸入后級(jí)（通高頻，阻低頻），即電容器具有濾波作用。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器3．電容器的分類電容器的種類眾多，不同的分類依據(jù)產(chǎn)生不同的電容器，常見的電容器如表3-3所示。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器1．電容的大小不同的電容器儲(chǔ)存電量的能力不同。電容器儲(chǔ)存電量的能力用物理量電容來衡量，電容大小僅與電容器自身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，與外加的電源電壓無關(guān)，但可以通過電容器儲(chǔ)存的電量大小及外加的電壓來計(jì)算，如圖3-26所示。

式中，C為電容；Q為電量；U為電壓。2．電容的單位電容的國際單位為法拉，簡(jiǎn)稱法（F），由于法太大，所以，常用的單位還有毫法（mF）、微法（μF）、納法（nF）、皮法（pF）。它們均是1000進(jìn)制關(guān)系。即： 1F=103mF=106μF1μF=103nF=106pF

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器3．電容器的（額定電壓）擊穿電壓不同的電容器都有自己的耐壓值（擊穿電壓），在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)確保每個(gè)電容器在電路中承受的電壓低于其擊穿電壓，這樣才能保證電容器及電路的正常工作，否則會(huì)被擊穿，如圖3-27所示。擊穿電壓一般都直接標(biāo)注在電容器上，表3-4是電容器的擊穿電壓。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器4．電容器的標(biāo)注電容器的標(biāo)注方法如表3-5所示。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器由于追求電路板的小型化、輕便化，現(xiàn)在的電路板使用的電容器也正在變?yōu)樾⌒突馁N片電容器，如圖3-28所示為電路板上的貼片電容器。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器5．不同類別電容器的電氣圖形符號(hào)不同類別電容器的電氣圖形符號(hào)如表3-6所示。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器1．電容器的并聯(lián)將幾個(gè)電容器并列連接在一起，如圖3-29所示。并聯(lián)后的總電容等于各個(gè)電容之和?？傠娙荼茸畲蟮倪€大。 C=C1+C2+C3+…Cn每個(gè)電容器兩端承受的電壓都相等，且等于電源電壓。注意：每個(gè)電容器兩端承受的電壓都要小于電容器自身的擊穿電壓。 U=U1=U2=U3=…=Un

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器2．電容器的串聯(lián)將幾個(gè)電容器依次串聯(lián)在一起，如圖3-30所示。串聯(lián)后總電容的倒數(shù)等于各個(gè)電容倒數(shù)之和。總電容比最小的電容還小。

串聯(lián)電容器總電壓等于每個(gè)電容器的電壓之和。 U=U1+U2+U3+…+Un

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器在圖3-33所示電路中的所有電解電容器和瓷電容器也都是起到相同的作用。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升認(rèn)知與檢測(cè)電容器五、電容器好壞的檢測(cè)電容器在使用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)開裂、膨脹、漏電或擊穿現(xiàn)象，所以，要學(xué)會(huì)檢測(cè)其好壞的方法并會(huì)更換電容器。1．觀察法觀察電路板上的電容器是否有開裂、頂部膨脹、燒焦，通電運(yùn)行時(shí)，是否有異響，如有以上情況，則更換電容器。如圖3-34所示為電路板上損壞的電容器。2．?dāng)?shù)字式萬用表檢測(cè)法首先短接電容器兩端，給電容器放電；再用萬用表的歐姆擋，測(cè)量兩端的阻值，測(cè)量的過程中，阻值不斷上升，直到接近無窮大；最后使用電容擋，選擇合適的量程，測(cè)量電容器的容量，電容器的容量應(yīng)接近標(biāo)注的電容器容量。否則，更換電容器。

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升一、實(shí)施條件不同種類電容器若干，電路板若干，數(shù)字式萬用表4塊。二、實(shí)施計(jì)劃1．識(shí)別不同電容器的型號(hào)及電容量大小。2．在電路板上找到電容器及電阻器兩種基礎(chǔ)元件。3．使用數(shù)字式萬用表檢測(cè)電容器電容的大小及電容器的好壞。4．搭建圖3-35所示電路，檢驗(yàn)電容器的特性。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升學(xué)生學(xué)習(xí)情況評(píng)價(jià)表考核項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值學(xué)生

自評(píng)

（20%）小組

互評(píng)

（30%）教師

評(píng)價(jià)

（50%）小計(jì)知識(shí)目標(biāo)電容器的定義、分類、應(yīng)用及標(biāo)注方法會(huì)敘述10

電容器的連接方式會(huì)敘述5

不同連接方式的總電容會(huì)計(jì)算10

電路中電容器的作用會(huì)分析10

技能目標(biāo)通過電容器的標(biāo)識(shí)識(shí)別電容的大小會(huì)識(shí)別5

在電路板上找到電容器及電阻器兩種基礎(chǔ)元件會(huì)尋找5

使用萬用表檢測(cè)電容器的容量大小及好壞會(huì)規(guī)范檢測(cè)15

搭建含有電容器的電路，檢驗(yàn)電容器的特性會(huì)搭建、會(huì)檢驗(yàn)15

素養(yǎng)目標(biāo)安全、規(guī)范操作無不安全行為和隱患5

對(duì)問題的質(zhì)疑和創(chuàng)新性能提出問題，并具有創(chuàng)新性思維和創(chuàng)新性舉動(dòng)

5

勞動(dòng)精神、工匠精神、勞模精神吃苦耐勞、嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范、不計(jì)較個(gè)人得失5

勞動(dòng)紀(jì)律嚴(yán)格遵守5

團(tuán)隊(duì)合作和諧5

總分100

教師簽名：

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月

日得分

使用指針式萬用表歐姆擋檢測(cè)電容器對(duì)于正、負(fù)極標(biāo)志模糊不清的電解電容器，可用測(cè)量其正、反向絕緣電阻的方法，判斷出其引腳的正、負(fù)極。具體方法是：用萬用表“R×lk”擋測(cè)出電解電容器的絕緣電阻，將紅、黑表筆對(duì)調(diào)后再測(cè)出第二個(gè)絕緣電阻。兩次測(cè)量中，絕緣電阻較大的那一次，黑表筆（與萬用表中電池正極相連）所接為電解電容器的正極，紅表筆（與萬用表中電池負(fù)極相連）所接為電解電容器的負(fù)極，如果表針向右偏轉(zhuǎn)后不向左回歸，說明該電容器已短路損壞，如果表針向右偏轉(zhuǎn)，然后向左回歸穩(wěn)定后，阻值指示小于500kΩ，說明該電容器絕緣電阻太小，漏電流較大，也不宜使用。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升上海大眾汽車點(diǎn)火開關(guān)的四種狀態(tài)1．脫離線路時(shí)檢測(cè)采用萬用表“R×1k”擋，在檢測(cè)前，先將電解電容器的兩根引腳相碰，以便放掉電容器內(nèi)殘余的電荷。當(dāng)表筆剛接通時(shí)，表針向右偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，然后表針緩慢地向左回轉(zhuǎn)，最后表針停下。表針停下來所指示的阻值為該電容器的漏電電阻，此阻值越大越好，最好應(yīng)接近無窮大處。如果漏電電阻只有幾十千歐，說明這一電解電容器漏電嚴(yán)重。表針向右擺動(dòng)的角度越大（表針還應(yīng)該向左回?cái)[），說明這一電解電容器的電容量也越大，反之說明電容量越小。2．線路上直接檢測(cè)主要是檢測(cè)電容器是否已開路或已擊穿這兩種明顯故障，而對(duì)漏電故障由于受外電路的影響一般是測(cè)不準(zhǔn)的。用萬用表“R×1k”擋，電路斷開后，先放掉殘存在電容器內(nèi)的電荷。測(cè)量時(shí)若表針向右偏轉(zhuǎn)，說明電解電容器內(nèi)部斷路。如果表針向右偏轉(zhuǎn)后所指示的阻值很?。ń咏搪罚?，說明電容器嚴(yán)重漏電或已擊穿。如果表針向右偏后無回轉(zhuǎn)，但所指示的阻值不是很小，說明電容器開路的可能很大，應(yīng)脫開電路后進(jìn)一步檢測(cè)。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)施任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)拓展學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)鞏固提升使用指針式萬用表歐姆擋檢測(cè)電容器