串联电路和并联电路范文第1篇
四 、家庭电路与安全用电
执教者：孙晓斌
1. 教材分析
本节在教材的地位和作用
《家庭电路与安全用电》是在学习过了电路及电路计算的基础上进行了一定的拓展。本节以此前学习为基础，既是旧知识的综合运用又是新知识的延伸。
本节编排是为了让学生“了解电路，学会生存”的教育内涵的具体表现，面对电气化非常普及的今天，安全用电知识的学习对以后的生活与生产实践意义分外重要且是必要的。我们通过学习本节知识，学生既能了解家庭电路的结构组成和连接方式，如何正确使用测电笔，还可以认识相关的日常安全用电常识，强化安全用电意识，规范日常用电行为，并提高学生解决实际问题的实践能力。 因此，无论是对学生知识学习还是培养能力，这一节课都有着非常重要的作用，是必不可少，不可或缺的。 2. 学情分析
1. 学生对庭家电路与安全用电认知有形象思维和抽象思维的相应基础，具体实践相对缺乏，学生既存在新奇，强烈渴求的心理预期、又感到害怕的心理形成本节课知识时最主要的障碍点;
2. 教师可以让学生在愉悦、和谐的氛围中进行学习、探讨与实践。让学生通过亲身体验获取直接经验，培养学生的动手动脑能力能力，养成科学精神和科学态度，实施兴趣引导、激励教育贯穿于课堂，达到教学目标，则比较容易的。 3. 教学目标(含重、难点) 学习目标： 知识与技能
1、理解家庭电路的布线示意图的结构组成和连接方式。
2、知道插座、家用电器靠供电箱统一接地的作用。
3、知道火线、零线、地线的含义，会正确使用测电笔正确辨认火线和零线。
4、培养学生逻辑思维能力、培养学生利用知识解决实际问题的能力。 过程与方法
1、通过演示实验，知道家庭电路中产生的负载过大的后果，知道熔丝(保险丝)的作用，会正确选用熔丝。
情感与态度与价值观
1、知道安全电压，知道常见的几种触电情况、避免触电方法，积累安全用电常识。
2、体验自然科学的价值，体验知识来源于实践而又作用于实践的辩证关系。 教学重点：
家庭电路的布线示意图、测电笔的结构和正确使用、熔丝熔断的原因、熔丝的作用和选择、常见的几种触电情况和急救方法、培养学生逻辑思维能力、培养学生利用知识解决实际问题的能力。
教学难点：
常见的几种触电情况、避免触电方法。 4. 教学过程
引入：同学们平时在家看电视、使用电饭锅、电风扇、空调等，如果家里突然出现了电路故障，大家有没有想过自己去动手解决问题呢?
当然，我们在学习了本节课后，对家庭电路及安全用电有了认识、熟悉的情况下，我们才可以成为一个合格的有所作为的小电工。首先，我们应当了解一下家庭电路的布置、结构组成和连接方式。
1、家庭电路的学习
活动一：观看家庭电路的布线图
学生了解家庭电路的结构组成，要注意连接的顺序及连接的方式。
电能表、闸刀开关是如何连接的?电灯和开关是如何连接的?插座、各家用电器是如何连接?注意开关和电灯的连接位置。注意连接的顺序、连接的方式。
火线和零线：了解火线和零线
地线的作用：防止触电
活动二：观察测电笔
了解测电笔的结构及作用。
教师提问：如何使用测电笔?教师讲解原理。
学生练习使用测电笔
安全用电的学习
活动三：探究电路电流过大的原因
根据简单电路的知识回顾电路短路。
了解家庭电路的短路、原因及危害。
学生实验观察：家庭电路短路实验。
学生总结得出结论：短路可引起电路电流过大。
回忆家庭电路经常跳闸的原因。
了解超负荷电路
实验观察：家庭电路过载电路实验。
学生总结得出结论：超负荷工作可引起电路电流过大。
师生共同总结电流过大的原因。
我们在家庭用电时能避免危险的原因---熔断器
熔断器的作用 材料特点 选择方法
不能用其它材料乱代替的原因
触电：
教师提问：什么是触电?为什么一节干电池不会引起触电? 学生阅读课本，了解触电的两种方式：单线触电、双线触电 触电的急救
学生阅读生活、社会、物理部分。 进一步了解用电安全。 课堂小结。 布置作业。 课堂巩固练习。 5.板书设计
一、
1、家庭电路的组成：进户线(电源)→电能表→闸刀开关→熔断器(保险盒)→插座→用电器+开关→……等组成
2、插板接法：左零右火、上地
3、开关控制火线
4、正确使用测电笔
二、安全用电，防止触电
1、引起火灾的原因之一：
由于电流的热效应:当电路中的电流超过一定限度，就可能导致电路元件温度过高，达到着火点。
2、家庭电路中电流过大的原因
(1)短路会引起家庭电路电流过大。
(2)用电器的总功率过大(超负荷运行)会引起电流过大。
(二)熔丝(保险丝)
1、制作材料：用电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成。
2、选用要求：保险丝的规格应等于或略大于电路中所有电器正常工作时的总电流。
3、不能用铁丝、铜丝代替。
(三)人体的安全电压:不高于36V
(四)
1、两种类型的触电：单线触电 双线触电
2、触电急救方法：发生触电时，应立即切断电源，再进行救护! 6.教学活动设计(含师生对话设计)
活动一：观看家庭电路的布线图
教师提问：电灯和开关如何连接?插座和各用电器如何连接? 师生共同探究。 活动二：观察测电笔
教师讲授：如何使用测电笔(讲解原理) 学生练习使用测电笔
活动三：探究电路电流过大的原因 实验观察：短路实验
学生得出结论：短路可引起电路电流过大 学生进行实验观察：过载电路实验
学生得出结论：超负荷工作可引起电路电流过大 师生共同总结出电流过大的原因。
教师提问：什么是触电?为什么一节干电池不会引起触电? 学生阅读课本，了解触电的两种方式：单线触电、双线触电 教师提问：一旦触电，触电的急救将如何进行?
学生阅读生活、社会、物理部分，进一步了解用电安全。 7.教学反思
教师最需要做的就是充分调动学生学习的积极性，可以让学生在愉悦、和谐的氛围中进行学习、探讨与实践;让学生通过亲身体验获取直接经验，培养学生的动手动脑能力能力，养成科学精神和科学态度，需要实施兴趣引导、激励教育贯穿于课堂。
实际操作中，依据了教材编排顺序，依据了学生的认知规律，对家庭电路部分各知识点按照课本顺序一一进行了呈现，在安全用电和防止触电两部分中依据了学生常规认知思路采用了交叉呈现知识点的方法，并在各部分的尾部利用习题巩固学生本部分所学，学以致用。
串联电路和并联电路范文第2篇
由冒险现象产生的毛刺, 通常对电路的触发清零端、触发复位端、时钟端、锁存器的门控端和专用芯片的控制端等产生严重的影响, 会使电路发生错误动作, 从而造成数字系统的逻辑混乱, 尤其对尖峰脉冲或脉冲边沿敏感的电路更是如此。可见, 在组合逻辑电路中对冒险现象的判断与消除十分的重要。
1 冒险现象的判断
判断竞争电路中是否产生冒险, 一般有四种方法, 即代数法、卡诺图法、计算机辅助分析法、实验法。
1.1 代数法
在n变量的逻辑函数表达式中, 给n-1个变量以特定取值 (0或1) 后, 表达式中仅保留某个具有竞争能力的变量x, 使逻辑函数表达式变成x+x或x·x形式, 则可以判断该表达式的电路中存在冒险。
1.2 卡诺图法
在逻辑函数的卡诺图中, 函数的每个与项 (或项) 对应卡诺图上一个卡诺圈, 若两个卡诺圈相切, 则相切处将会发生冒险。
1.3 计算机辅助分析法
代数法和卡诺图法虽然简单, 但有很大的局限性, 因为实际的逻辑电路输入变量通常会比较多, 并且有可能多个输入变量同时发生变化。在这种情况下, 很难利用上述的方法判断所有的冒险现象。计算机辅助分析法是通过在计算机上运行数字电路的模拟程序, 迅速地查找到电路中的冒险现象, 例如EDA软件和某些基于功能仿真的算法。
1.4 实验法
实验法是检验电路是否存在冒险现象的最有效、最可靠的方法。它是利用实验手段检查冒险的方法, 即在逻辑电路的输入端, 加入信号所有可能的组合状态, 用逻辑分析仪或示波器, 捕捉出可能出现的冒险现象。这种方法, 虽然有点繁琐, 但却是最可靠的方法。
2 消除冒险现象的方法
当逻辑电路中出现冒险现象时, 可能会对电路的正常工作造成极大的不利, 此时必须设法消除冒险现象。常用的消除冒险现象的方法也有四种, 即代数法、卡诺图法、取样脉冲法、输出端加滤波电容法。
2.1 代数法
逻辑表达式1p=AB+C, 当B=C=1时可改写为1p=A+, 存在冒险现象, 此时若在p1式中加上—“1”电平, 便可以消除冒险。而且这个1电平必须是出现冒险瞬间时输入的“1”电平, 这样不影响p1逻辑关系的与项才行。将p1改写成1p=A+与项BC=1可以做到。见图1, 虚线部分是后加的。
2.2 卡诺图法
卡诺图法消除竞争冒险实质上和代数法是一致的, 应根据条件采用何种方法来消除竞争冒险。
从卡诺图上看, 既然问题出在两个卡诺圈的相切处, 只要增加一些卡诺圈将两个互不搭接的卡诺圈——搭接起来, 就可已实现消除冒险的目的, 所以卡诺图法也叫增加多余项法。还以逻辑表达式1p=AB+为例, 见图2, 其中虚线的卡诺圈为后添加的, 添加后的逻辑表达式为1p=AB++BC。
2.3 取样脉冲法
一般来说, 多个输入发生状态变化时冒险是难以消除的, 当组合电路的冒险影响了整个系统的工作时, 可以用取样的方法解决。取样脉冲仅在输出处于稳定值的期间到来, 以保证输出正确的结果, 在没有取样脉冲期间, 输出的信息是无效的。常用的取样脉冲的极性和所加位置如图3所示。如图4 (a) 所示的逻辑电路, p的高电平出现在电路到达稳定状态以后, 所以G0～G3每个门的输出都不会出现尖峰脉冲。但需注意, 这时G0～G3正常的输出信号将变成脉冲信号, 而且它们的宽度与取样脉冲相同。
2.4 输出端加滤波电容法
组合电路中由竞争冒险产生的毛刺, 一般都是低频分量少而高频分量很丰富的信号, 由此, 可以在组合电路的输出端添加一积分器 (低通滤波器) , 从而达到通高频阻低频的作用。为了能消除毛刺, 必须要正确选择积分电路的时间常数τ=RC。时间常数要比毛刺的宽度大, 以达到消除毛刺的目的, 但也不能太大, 以免使信号形状出现不能允许的畸变。RC的值一般都是通过实验的方法来确定的。如L=A⋅C+A⋅B+A⋅C逻辑表达式, 逻辑电路见图5 (a) , 在输出端加积分电路后, 得到比较平滑的信号, 见图5 (b) 。
3 结语
在数字系统设计中, 冒险现象的消除问题是必须要解决的。通过代数法, 卡诺图和EDA软件等方法来查找冒险现象都是比较传统的, 具有最普遍的意义。在消除冒险方法中, 代数法和卡诺图法简便, 但局限性比较大, 不适合输入变量较多及较复杂的电路;脉冲取样法简单而且不需要增加电路元件就可以从根本上消除毛刺, 但要求脉冲与输入信号同步, 而且对取样脉冲的宽度, 极性, 作用时间都有严格的要求;电容滤波法简单易行, 但输出电压的波形边沿会随之变形, 仅适合对输出波形前、后沿要求不高。因此对于不同的电路应给予不同方法来消除毛刺, 从而达到方便易行低成本的目的。
摘要：随着科学技术的发展, 数字电路在实际应用中起到了举足轻重的作用, 例如PLD、FPGA等, 而在组合逻辑电路中产生的竞争与冒险现象, 会对某些数字系统产生不良影响甚至混乱。本文主要讨论了对组合逻辑电路中冒险现象的判断方法及消除冒险现象的基本方法。
关键词：组合逻辑,竞争冒险,判断方法,消除方法
参考文献
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[2] 曹汉房.数字电路与逻辑设计基础[M].北京:电子工业出版社, 2007, 7.
[3] 岳怡.数字电路与数字电子技术[M].西北:西北工业大学出版社, 2000, 12.
[4] 何伟, 张玲.消除CPLD/FPGA器件中的毛刺[J].重庆大学学报, 2002, 25 (12) .
[5] 宣丽萍.FPGA器件的竞争与冒险现象及消除方法[J].现代电子技术, 2005, 10.
[6] 孙加存.浅析FPGA/PLD设计中的竞争与冒险问题[J].大众科技, 2005 (4) .
串联电路和并联电路范文第3篇
1 480型轨道电路原理及功能
轨道电路是铁路运输作业过程中重要的信号设备, 功能是在调车作业过程中显示线路状态, 保证调车作业安全。它可以显示区间内的铁路线路机车运行、车列占用的情况, 同时也能保证钢轨发生断轨时及时发现。它是以两条钢轨作为导线, 钢轨之间用钢轨接续线及钢轨引接线、岔心跳线等连接起来, 轨道电路的一端接着送电端送出的电源, 另一端接着受电端的电气设备, 形成一个闭环电路回路来工作。
480型轨道电路符合下列要求:轨道电流在调整状态时, 轨道继电器交流端电压应小于10.5V, 道岔区段一般不大于16V;送电端限流电阻在道岔区段不小于2Ω;在道床不良的线路上, 不小于1Ω;在轨道电路分路不利的轨面上, 轨道继电器的交流端不大于2.7V, 继电器应可靠落下。
2 480型轨道电路的常见故障
铁路运输车间自使用480型轨道电路以来, 依据班组和专业技术人员统计分析, 出现过以下几种故障情况:
2.1钢轨轨缝调整不及时, 西北地区昼夜温差、季节变化温差较大, 尤其工字轨端绝缘部分容易顶死, 使两轨之间容易形成瞎缝, 进而导致两轨轨端相互接触, 造成轨道电路发生“红光带”故障情况。
2.2轨道电路使用的钢轨接续线、钢轨引接线及道心岔线无保护胶皮套, 由于化工场区腐蚀性比较大, 极易造成钢轨接续线、钢轨引接线锈蚀断丝, 导致轨道电路电阻过大、电路回路不通故障。
2.3轨道电路在安装固定钢轨引接线、钢轨接续线及道心岔线时, 用粗铁丝钉得太紧, 造成钢轨引接线、钢轨接续线及道心岔线保护胶皮管破损, 雨季时进水形成短路, 就发生轨道电路发生“红光带”故障情况。
2.4轨道信号箱内部线缆套管密封不严, 部分轨道信号箱内线缆套管用沥青密封时都是一次成型, 没有分三次进行浇注, 出现轨道信号箱地下潮气返潮, 造成轨道变压器、线缆端子锈蚀, 导致轨道电路出现故障。
2.5部分线路由于在雨季时不经常使用, 导致钢轨轨面形成一层铁锈, 机车或者车列经过此区间时电阻过大, 造成轨道电路发生断路情况, 电路无法形成回路。
2.6轨道电路送电端电压调整不平衡, 一送多受的轨道电路, 因各受电端离送电端距离不一样, 轨面电压调整不平衡, 有个别受电端轨面电压过高而出现故障。
3 480型轨道电路故障的预防措施
在非电化区段如何防止480型轨道电路故障主要是要解决好轨道电路自身电路故障、钢轨锈蚀、钢轨接线断线等问题, 一般解决方法有以下几种方法:
3.1轨道电路电压调整
调整轨道电路电压处于良好状态。轨道电路在调整过程中, 要分成冬季和夏季, 雨季和旱季四种情况进行调整, 冬季时轨道电路电压为13-14V, 夏季时轨道电路电压为16-17V, 雨季时轨道电路电压为12-14V, 旱季时轨道电路电压为13-16V;480轨道电路接收电压的调整, 必须严格按调整表的要求进行, 一般情况下可实现一次性调整道床漏泄较严重, 道渣电阻变化较大的特殊区段, 可适时进行二次调整;480型轨道电路在一送多受的轨道区段进行调整, 应根据不同区段的长短、道床影响程度分类调整, 距离较远、道床影响较大的区段, 应送电端送出的电压高一下, 反之亦然。
3.2日常维护保养工作
车间班组巡道工及时检查轨距杆、胶接绝缘等情况, 绝缘不良必须及时进行更换。工务每季度要对全场区的轨缝、轨端绝缘进行检查, 发现瞎缝、轨缝超标、轨端绝缘破损情况, 及时处理更换, 尤其在温差较大的冬季和夏季特别关注。班组要在雨季时特别关注轨道电路的变化情况, 在一些不常进车、受道床电阻影响大的线路, 定期对轨道电压进行测量调整。钢轨接续线的安装位置要正确, 由于部分塞钉孔位置不适当, 造成安装的钢轨接续线凸起, 极易被机车车列轮对压断, 安装过程中, 应固定钢轨接续线向下凹, 避免与机车车列轮对的接触。塞钉式接续线的塞钉打入深度最少与轨腰平齐, 露出不得超过5mm, 塞钉与塞钉孔要全面紧密接触, 并涂漆封闭;保持线条密贴钢轨连接夹板到平、紧、指、直。信号班组要定期检查钢轨接续线、道心岔线保护胶皮的完好状态, 在钉固过程中也应注意不能刺伤胶皮, 防止造成钢轨接续线、道心岔线短路。工务要定期检查各类开口销的状态, 尤其是道岔区段方钢的开口销长短要适中, 过长容易接触钢轨造成短路, 开口销的开度以60-90度为宜。及时更换长期钢轨接续线和钢轨引接线、道岔跳线, 使用带防腐胶皮的引接线等, 防止由于场区内污染腐蚀而导致轨道电路故障。
摘要：本文从JZXC-480型交流轨道电路 (简称480型轨道电路) 工作原理、应用情况等进行了阐述, 并结合车间实际应用时出现的常见故障、方法措施进行了分析。
关键词：480型轨道电路,常见故障,处理措施
参考文献
[1] 《铁路信号维护规则-技术标准》, 郑文琦, 张玲编著.中国铁道出版社, 2008.