电工基础1
电工基础知识1讲解
Ф 磁通量（磁通），用 表示。单位是韦伯。
在匀强磁场中，Ф与B的关系是：Ф=BS
电流的磁场
电流产生的磁场方向可用安培定则（右手螺旋 定则）来判定，一般分二种情况：
习题讲解
6、三相电源星形联结中，相电压指——。 A.相线与相线之间的电压 B.相线与地之间的电压 C.相线与中性线之间的电压 D.中性线与地之间的电压 （C） 7、在纯电阻电路中，电流的相位与电压的相位关系是——。
° A.同相位 B.电流超前电压180 ° ° C.电流滞后电压90 D.电流超前电压90 （A）
10、提高感性电路功率因素的方法是将电力电容器与感性负载——。 A.串联 B.并联 C.混联 D.短接 （B） 11、在电路中，电流之所以能流动，是由电源两端的电位差造成的，我们把
这个电位差叫做——。 A.电压 B.电动势 C.电流 D.压降 （B） 12、两个电阻串联接在电路中，则较大阻值的那个电阻发热——。 A.较多 B.较小 C.没有明显差别 D.完全相同（A） 13、在30Ω电阻的两端加60V的电压，则通过该电阻的电流是——。 A.1800A B.90A C.30A D.2A (D)
在一个闭合电路中，电 流强度与电源的电动势 成正比，与整个电路中 的内电阻和外电阻之和 成反比。
电阻的串联
1、流过每个电阻的电流 都相等。
2、电路两端的总电压等 于各电阻两端电压之和。
3、电路的总电阻等于各 电阻之和。
4、各电阻上分配的电压 与其电阻值成正比。
电阻的并联
1、在并联电路中，各电 阻两端的电压相等，且 等于电路两端的电压。
电工基础第1章知识要点解读
序号
名称
图形符号
主要用途
1
碳膜
电阻器
目前电子、电气产品使用量最大、价格最便宜、品质稳定性和信赖度较高的电阻器
2
金属膜
电阻器
常用在要求较高的电路中，如各种测试仪表
3
线绕
电阻器
在大功率电阻电路中作为分压电阻和分流电阻，在电源电路中作为限流电阻
2.可变电阻器
可变电阻器是阻值可变的电阻器，也称电位器，分为半可变电阻器和电位器。常见可变电阻器比较见表1.3。
（3）表达式：Q=I2Rt
4．最大功率输出定理
（1）内容：当负载电阻R和电源内阻r相等时，电源输出功率最大（负载获得最大功率）Ｐmax。
（2）表达式：当R＝r时
Pmax＝
（3）负载匹配（阻抗匹配）：负载电阻等于电源电阻。——欧姆（Ω）6
电能
W
电荷定向移动形成的电流所做的功
W=Uq=UIt
——
焦耳
（J）
7
电功率
P
描述电流做功快慢的物理量
——
瓦特（W）
三、电阻器
电阻器是利用金属或非金属材料对电流起阻碍作用的特性制成，通常被称为电阻。它在电路中起分压、分流和限流等作用。
1.固定电阻器
固定电阻器是阻值不能改变的电阻器，文字符号为R。常见固定电阻器比较见表1.2。
序号
（2）电阻器的主要参数
电阻器的主要参数有标称阻值、允许误差和额定功率等。电阻器主要参数的标注方法有直标法、文字符号法、数码法和色标法，见表1.5。
表1.5电阻器主要参数标注方法比较
序号
标注方法
电阻值识读要点
允许误差识读要点
1
电工基础知识
第一章电工基础知识第一节电路的基本概念1、电路电路就是电流通过的路径。
电路是由电源、负载、连接导线和开关组成。
图1-1为简单手电筒电路，其中干电池为电源、灯泡为负载，用连接导线将电源、开关、负载连接成电路。
在实际用中通常按国家统一规定的图形符号表示电路图。
如图1-2所示就是图1-1手电筒电路图。
电路通常有三种状态（1）通路：电路中的开关闭合，负载（电路）中有电流通过，这种状态一般称为正常工作状态。
（2）开路：也称为断路，是指电路中某处断开或电路中开关打开，负载（电路）中无电流通过。
（3）短路：电源两端的导线由于某种事故，而直接相连，使负载中无电流通过。
短路时，电源向导线提供的电源比正常时大几十至几百倍，因而不允许短路。
2、电流与电流强度在电路中，把电荷的定向运动叫做电流。
规定：以正电荷移动的方向作为电流的正方向。
在闭合电路中，电流的方向为：电流从电源正极流出，通过导线、开关流入负载后回到电源的负极。
电流分成直流和交流电源两大类：直流电流：是指电流的方向不随时间变化的电流，如图1-3所示交流电流：是指电流的大小和方向和方向随时间作周期性变化。
如图1-4最常见的是正弦交流电。
电流强度：由于电流所产生的效果具有不同的程度，这样就形成电流强度的概念。
电流强度也简称为电流，它是用在单位时间内通过导体横截面的电量多少来度量的。
QI=t式中I-表示电流强度，单位：安培（A）。
Q-表示t时间内，通守导体横截面电荷电量，单位：库仑（C）。
T-表示时间，单位：秒（s）。
在国际单位制中，电流强度的单位是安培，（A），简称安。
计算微小电流时以毫安（mA）或微安（μA）为单位，它们的关系是：1A=103mA 1mA=103μA3、电压与电动势（1）电压图1-5A和B表示负载两端，电流的方向由A流向B，负载灯泡发光，说明电流通过灯线时产生热和发光。
为了表示电流强度与做功的本领，引入一物理量—电压（电位差）U AB：WU AB=QQ-由A端移动到B端的电荷电量，单位：库仑。
电工基础知识1
一 .电工基础知识1. 直流电路电路电路的定义: 就是电流通过的途径电路的组成: 电路由电源、负载、导线、开关组成 内电路: 负载、导线、开关 外电路: 电源内部的一段电路 负载: 所有电器电源: 能将其它形式的能量转换成电能的设备基本物理量1.2.1 电流1.2.1.1 电流的形成: 导体中的自由电子在电场力的作用下作有规则的定向运动就形成电流.1.2.1.2 电流具备的条件: 一是有电位差,二是电路一定要闭合.1.2.1.3 电流强度: 电流的大小用电流强度来表示,基数值等于单位时间内通过导体截面的电荷量,计算公式为tQ I =其中Q 为电荷量(库仑); t 为时间(秒/s); I 为电流强度1.2.1.4电流强度的单位是 ―安‖,用字母 ―A‖表示.常用单位有: 千安(KA)、安(A)、毫安(mA) 、微安(uA)1KA = 103A 1A = 103mA 1mA = 103uA1.2.1.5直流电流(恒定电流)的大小和方向不随时间的变化而变化,用大写字母 ―I‖表示,简称直流电.1.2.2 电压1.2.2.1 电压的形成: 物体带电后具有一定的电位,在电路中任意两点之间的电位差,称为该两点的电压.1.2.2.2 电压的方向: 一是高电位指向低电位; 二是电位随参考点不同而改变.1.2.2.3 电压的单位是 ―伏特‖,用字母 ―U‖表示.常用单位有: 千伏(KV) 、伏(V)、毫伏(mV) 、微伏(uV)1KV = 103V 1V = 103 mV 1mV = 103 uV1.2.3 电动势1.2.3.1 电动势的定义: 一个电源能够使电流持续不断沿电路流动,就是因为它能使电路两端维持一定的电位差.这种电路两端产生和维持电位差的能力就叫电源电动势. 1.2.3.2 电动势的单位是 ―伏‖,用字母 ―E‖表示.计算公式为 QA E =(该公式表明电源将其它形式的能转化成电能的能力)其中A 为外力所作的功,Q 为电荷量,E 为电动势.1.2.3.3 电源内电动势的方向: 由低电位移向高电位1.2.4 电阻1.2.4.1 电阻的定义: 自由电子在物体中移动受到其它电子的阻碍,对于这种导电所表现的能力就叫电阻.1.2.4.2 电阻的单位是 ―欧姆‖,用字母 ―R‖表示. 1.2.4.3 电阻的计算方式为: sl R ρ=其中l 为导体长度,s 为截面积,ρ为材料电阻率 铜ρ=0.017铝ρ=0.028欧姆定律1.3.1 欧姆定律是表示电压、电流、电阻三者关系的基本定律.1.3.2 部分电路欧姆定律: 电路中通过电阻的电流，与电阻两端所加的电压成正比,与电阻成反比,称为部分欧姆定律.计算公式为 RU I =IU R =U = IR1.3.3 全电路欧姆定律: 在闭合电路中(包括电源),电路中的电流与电源的电动势成正比,与电路中负载电阻及电源内阻之和成反比,称全电路欧姆定律.计算公式为r R E I +=其中R 为外电阻,r 0为内电阻,E 为电动势电路的连接(串连、并连、混连) 1.4.1 串联电路 1.4.1.1 电阻串联将电阻首尾依次相连,但电流只有一条通路的连接方法. 1.4.1.2 电路串联的特点为电流与总电流相等,即I = I 1 = I 2 = I 3…总电压等于各电阻上电压之和,即 U = U 1 + U 2 + U 3… 总电阻等于负载电阻之和,即 R = R 1 + R 2 + R 3…各电阻上电压降之比等于其电阻比,即2121R R UU =,3131R R UU =, …1.4.1.3电源串联: 将前一个电源的负极和后一个电源的正极依次连接起来. 特点: 可以获得较大的电压与电源.计算公式为 E = E 1 + E 2 + E 3 +…+ E n r 0 = r 01 + r 02 + r 03 +…+ r 0nnnr r r r E E E E I 0030201321......++++++++=1.4.2 并联电路1.4.2.1 电阻的并联: 将电路中若干个电阻并列连接起来的接法,称为电阻并联.1.4.2.2并联电路的特点: 各电阻两端的电压均相等,即U 1 = U 2 = U 3 = … = U n ; 电路的总电流等于电路中各支路电流之总和,即I = I 1 + I 2 + I 3 + … + I n ; 电路总电阻R 的倒数等于各支路电阻倒数之和,即nR R R R R 1...1111321++++=.并联负载愈多,总电阻愈小,供应电流愈大,负荷愈重.1.4.2.3 通过各支路的电流与各自电阻成反比,即2121R R I I =1.4.2.4 电源的并联：把所有电源的正极连接起来作为电源的正极，把所有电源的负极连接起来作为电源的负极，然后接到电路中，称为电源并联．1.4.2.5并联电源的条件：一是电源的电势相等；二是每个电源的内电阻相同． 1.4.2.6并联电源的特点：能获得较大的电流，即外电路的电流等于流过各电源的电流之和．1.4.3 混联电路 1.4.3.1 定义: 电路中即有元件的串联又有元件的并联称为混联电路 1.4.3.2 混联电路的计算: 先求出各元件串联和并联的电阻值,再计算电路的点电阻值;由电路总电阻值和电路的端电压,根据欧姆定律计算出电路的总电流;根据元件串联的分压关系和元件并联的分流关系,逐步推算出各部分的电流和电压.电功和电功率 电功电流所作的功叫做电功,用符号 ―Ａ‖表示.电功的大小与电路中的电流、电压及通电时间成正比,计算公式为 Ａ = U ＩT =Ｉ2RT电功及电能量的单位名称是焦耳,用符号 ―Ｊ‖表示;也称千瓦/时,用符号 ―KWH‖表示. 1KWH=3.6M Ｊ电功率电流在单位时间内所作的功叫电功率,用符号 ―P‖表示.计算公式为RU R I UI t A P 22====电功率单位名称为 ―瓦‖或 ―千瓦‖,用符号 ―W‖或 ―KW‖表示;也可称 ―马力.1马力=736W 1KW = 1.36马力电流的热效应、短路 电流的热效应定义: 电流通过导体时,由于自由电子的碰撞,电能不断的转变为热能.这种电流通过导体时会发生热的现象,称为电流的热效应.电与热的转化关系其计算公式为 t RUW RT I Q22===其中Q 为导体产生的热量,W 为消耗的电能.短路定义: 电源通向负载的两根导线,不以过负载而相互直接接通.该现象称之为短路. 短路分析: 电阻(R) 变小,电流(I)加大,用公式表示为 0r R E I +=短路的危害: 温度升高,烧毁设备,发生火灾;产生很大的动力,烧毁电源,电网破裂. 保护措施: 安装自动开关;安装熔断器.2. 交流电路;单相交流电路定义: 所谓交流电即指其电动势、电压及电流的大小和方向都随时间按一定规律作周期性的变化,又叫正磁交流电.单相交流电的产生: 线圈在磁场中运动旋转,旋转方向切割磁力线,产生感应电动势. 单相交流发电机: 只有一个线圈在磁场中运动旋转,电路里只能产生一个交变电动势,叫单相交流发电机.由单相交流发电机发出的电简称为单相交流电. 交流电与直流电的比较: 输送方便、使用安全，价格便宜。
电工基础知识入门1
目录第一章直流电路 (5)§1—1电学的基本物理量 (5)一、电量 (5)二、电流 (5)三、电压 (6)四、电动势、电源 (7)五、电阻 (7)六、电功、电功率 (8)七、电流的热效应 (10)§1—2电路 (11)一、电路的组成和作用 (11)二、电路图 (11)三、电路的三种状态 (12)§1—3欧姆定律 (12)一、一段电阻电路的欧姆定律 (12)二、全电路欧姆定律 (13)§1—4电阻的串联、并联电路 (15)一、电阻的串联电路 (15)二、电阻的并联电路 (16)§1—5电工测量基本知识 (17)一、万用表的外形及基本组成 (18)二、万用表的使用步骤 (20)三、万用表的使用注意事项 (20)习题 (21)第二章电磁的基本知识 (22)§2—1磁的基本知识 (22)一、磁现象 (22)二、磁场、磁感应线 (22)三、磁通、磁感应强度 (23)四、磁导率 (24)§2—2电流的磁场 (25)一、通电直导线的磁场 (25)二、通电螺线管的磁场 (26)三、磁场对载流直导线的作用 (26)四、磁场对通电线圈的作用 (27)§2—3电磁感应 (28)一、电磁感应现象 (28)二、法拉第定律 (29)三、楞次定律 (30)四、电磁感应定律 (31)§2—4自感、互感 (31)一、自感 (31)二、互感 (32)习题 (33)第三章正弦交流电路 (35)§3—1正弦交流电的产生 (35)一、正弦交流电的特点种 (35)二、正弦交流电的产生 (36)§3—2正弦交流电的三要素 (37)一、周期、频率、角频率 (37)二、瞬时值、最大值、有效值 (38)三、相位、初相和相位差 (39)§3—3正弦交流电的表示法 (41)一、三角函数式法 (41)一、纯电阻电路 (42)二、纯电感电路 (43)三、纯电容电路 (44)§3—5三相交流电路 (46)一、三相电动势的产生 (47)二、三相电源绕组的联结 (48)三、三相交流电路负载的联结 (48)§3—6常用电气照明电路 (50)一、白炽灯照明电路 (50)二、节能灯照明电路 (51)三、日光灯照明电路 (52)习题 (53)第四章变压器与三相异步电动机 (55)§4—1变压器的基本结构和工作原理 (55)一、变压器的基本结构 (56)二、变压器的工作原理 (57)三、几种常见变压器 (59)四、变压器的主要技术数据 (60)五、变压器的使用要点 (62)§4—2三相异步电动机的用途和结构 (62)一、电动机概述 (62)二、三相笼式异步电动机的基本结构 (62)§4—3三相异步电动机的转动原理 (63)一、演示实验 (63)二、定子旋转磁场的产生 (64)三、旋转磁场对转子的作用 (66)§4—3三相异步电动机的使用 (67)一、启动 (67)二、反转 (68)三、制动 (68)四、三相笼式异步电动机的铭牌数据 (69)五、三相异步电动机使用要点 (70)§4—5单相异步电动机 (70)第五章简单机床电路 (73)§5—1常用低压电器 (73)一、开关 (73)二、接触器 (76)三、热继电器 (78)四、熔断器 (79)§5—2机床的几种控制线路 (80)一、点动控制线路 (80)二、看懂机床控制线路的基本要领 (81)三、接触器自锁控制线路 (82)四、接触器联锁的正反转控制线路 (83)五、C620—1型车床控制线路 (85)习题 (86)第六章安全用电 (87)§6—1触电 (88)一、触电事故 (88)二、触电原因及方式 (88)§6—2安全用电措施 (90)一、常用安全用电措施 (90)二、电气设备的保护接地和保护接零 (91)三、安全用电十不准 (92)§6—3电气事故及紧急处理 (92)一、触电急救 (92)二、对电气设备做好监护 (94)三、电火警的紧急处理 (94)四、防雷击的安全措施 (94)习题 (95)第一章直流电路现实生活中，我们经常听到或说起很多有关电方面的名词、术语，也经常有很多用电方面的困惑。
电工基础复习资料
《电工基础》第一章：直流电路第一部分：直流电路之串、并、混联电路练习题：（一）、填空题1．在串联电路中，等效电阻等于各电阻。
串联的电阻越多，等效电阻越。
2．在串联电路中，流过各电阻的电流，总电压等于各电阻电压，各电阻上电压与其阻值成。
3．利用串联电阻的原理可以扩大电压表的量程。
4．在并联电路中，等效电阻的倒数等于各电阻倒数。
并联的的电阻越多，等效电阻值越。
5．利用并联电阻的原理可以扩大电流表的量程。
6．在220V电源上串联额定值为220V、60W和220V、40W的两个灯泡，灯泡亮的是_____；若将它们并联，灯泡亮的是____。
7．图1_1所示电路中，已知U ab=6V, U=2V, 则R=____Ω。
8．图1_2所示电路中，R=___Ω。
9．图1_3所示电路中，由Y联结变换为Δ联结时，电阻R12=____、R23=____ 、R31=____。
10．图1_4所示电路中，由Y联结变换为Δ联结时，电阻R12=____、R23=____ 、R31=____。
11．图1_5所示电路中，由Y联结变换为Δ联结时，电阻R12=____、R23=____ 、R31=____。
12．图1_6所示电路中，由Δ联结变换为Y联结时，电阻R1=____、R2=____ 、R3=____。
图1—3 图1—4图1—5 13．图1_7所示电路中，由Δ联结变换为Y联结时，电阻R1=____、R2=____ 、R3=____。
14．图1_8所示电路中，由Δ联结变换为Y联结时，电阻R1=____、R2=____ 、R3=____。
15．图1_9所示电路中，有___个Δ联结，有___个Y联结。
16．图1_10所示电路中，R中电流为____。
（二）、选择题1．图1_11所示电路，下面的表达式中正确的是____。
a) U1=-R1U/(R1+R2) b) U2=R2U/(R1+R2) c) U1=R2U/(R1+R2)2．图1_12所示电路，下面的表达式中正确的是____。
第一讲 电工基础知识
第一讲电工基础知识1.电路和电路图由电源、用电器以及导线、开关等元件组成的电流路径叫做电路。
图1是手电筒的电路。
在这个电路中，干电池GB 是电源，金属外壳代替导线，小灯泡EL 是用电器，按钮SA 是开关。
当按下开关时，它们形成了一个闭合电路，小灯泡就亮了。
图2是室内照明电路。
为了方便，电路常用简单的图来表示，如图1（b ）和图2（b ）所示。
这种用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元器件，画出电路连接情况的图叫电路图。
图3画出了简单电路中用的一些符号。
在画图时一定要画准确，如电池中的正、负极应该用长短不同的线加以区别；表示电池组的虚线不能少；交叉相连接的导线中“点”号不能少等。
电路所处的状态可分为三种：通路、断路和短路。
从电路的连接形式上可分为串联电路和并联电路。
通路：电路里有电流通过，电路处在处处连通的状态，称为通路。
如图4所示。
断路：电路中某处断开了，电路不再闭合，电路中就没有电流了。
图5中的三种情况都是断路。
短路：电路处在不正常（电流不经过用电器）的通路工作状态叫短路。
例如，用一根导线把小灯泡的两端连起来，如图6所示。
由于导线的电阻值比小灯泡小很多很多，而电流是专拣阻力小的地方走，所以绝大多数电流都通过导线，完成回路，而流过小灯泡的电流极少。
这种不正常的工作状态叫短路现象，此时小灯泡不发光，而导线中因流过大量的电流会产生很大的热量，电源也会损坏。
串联电路：把电路元件逐个顺次连接起来的方法叫串联，用串联的方法连接成的电路为串联电路，图7中，EL1和EL2就是串联起来接在电路中的，所以图7就叫串联电路。
并联电路：把电路元件并列接在电路两点间的方法叫并联，用并联方法连接成的电路叫并联电路。
图8中，EL1和EL2就是并联在电源两端的，所以图8电路叫并联电路。
在串联电路中如果想断开开关熄灭一盏灯，另一盏灯也会同时被熄灭。
在非联电路中，EL1和EL2都可以分别用开关控制。
在两盏灯都亮时，如断开开关SA1，灯EL1熄灭，灯EL2仍可以照常点亮，反之也是一样。
电工基础1-4
电荷在电路中沿着一定的方向作有规律的定向移动便形成 了电流。不同的导电材料中可以自由移动的电荷不同。在 金属导体中，可以自由移动的电荷是电子。如图 1-3所示，电子在外电场的作用下逆着电场力的方向运动，于 是在导体中出现了电流。在某些电解液或气体中，可以自 由移动的电荷是正离子或负离子，在外电场的作用下它们 同样可以形成电流。由此可见，产生电流必须具备两个基 本条件：物体内部存在能自由移动的电荷；外部存在使自 由电荷定向移动的电场，两者缺一不可。
•
2.电功率
• 单位时间内电场力所作的功称为电功率。 也可以说成，单位时间内电路产生或消 耗的电能叫做电功率。如果用P表示电功 率，则： • P=W/t=UABI （1-8） • 由此可见，某段电路上的电功率与这段 电路两端的电压和电路中的电流成正比。 • 在国际单位制中，电功率的单位为瓦特 （W），简称瓦。
•
•
二、电源的电动势
为了衡量电源将其他形式的能转换成电能的能力，我 们采用电动势这个物理量。电动势定义为：在电源内 部，非电场力将单位正电荷从电源负极经电源内部移 动到电源正极所作的功。 在国际单位制中，电动势的单位是伏特。电动势不仅 有大小，还有方向。电动势的大小等于电源两端的电 位差，它只取决于电源本身的性质，与外电路的性质 以及是否接通外电路无关。每个电源都有一定的电动 势。电动势的方向一般规定为由电源的负极指向正极， 即非电场力推动正电荷运动的方向。
电压不仅有大小，也有方向。电压的实际方向规定为电 位降低的方向，因此电压也常被称为电压降。电压是对 电路中的两点而言的。例如，UAB表示单位正电荷从电 路中的A点运动到B点时电场力所作的功，于是UAB的方 向是由A指向B。在电路图中，电压的方向有时也称为是 电压的极性，用“+”、“-”两个符号表示。和电流一样， 在电路分析中，任意两点之间电压的实际方向往往不能 预先确定，只有先假定一个参考方向，然后根据最终计 算结果的正负来判断实际的方向。如果计算结果为正值， 则电压的实际方向与假定的参考方向是一致的；否则， 电压的实际方向与假定的参考方向相反。
第一章--电工基础知识
UAB V
R
R0
R0
E
I
IR
132 110 11
2
B
第二章 直流电路 第二节 电阻的联接
第三节 电阻的串接、并联和混联
一、电阻串联电路 二、电阻并联电路 三、电阻混联电路
（三）电压
1、定义：电场中不同两点间的电位的差值叫这 两点间的电压。用字母“U”表示。
推导：
Uab = Ua-Ub = Wa/q-Wb/q =
电压的单位：
Wab/q
电压的单位同电位的单位一样为“伏特” 用字母 “V”表示。
2、电压在电路中的标注方法
电路
IU
有向线段标注法
电路
a
I
Uab
b
注脚标注法
A (a,b两点) a能量比b点大 电位值说明 电场在a点能量大小 (就a点而言) 正电荷一定由a点向参考点 移动
B 参考点的改变只影响电位值,不影响电压值
电源工作原理图
Fg q F
U
三、电源与电动势
（一）电源 1、定义：电源是产生电能的设备，它的作用
是产生和维持电路两端电位差。
2、分类：电压源、电流源。（常用电源）
电路
IU
电位标注法
3、电压的测量 用来测量电压的电表称为电压表。
电压表
直流电压表：接线柱有正负之分 交流电压表：接线柱无正负之分
无论直流还是交流，都须并联在电路中。
4、电压表的表示符号
直流电压表
（DC）
V
mV
μV
交流电压表 （AC）
V
mV
μV
5、电压的参考方向
电压是标量，其只能表示电位的高低。电压 的方向规定为从高电位（正极）指向低电位（负 极）的方向。
电工基础第1章
上式反映了路端电压与电源输出电流之间的关系，也称为电源的外特 性：随着电源输出电流的增大，加在外电路电阻两端的路端电压会降低。
例：电路如图所示，求路端电压U是多少？
2 4V
I
解： U IR
E
U R
1 1Ω
ER R rO
ro
1Ω
24 11 22V
11 1
也可这样计算：
U
E
Uo
E
I
ro
24 24 1 11 1
一、电路
1、概念
电路又叫电网络，它是电学的研究对象。 根据电路的功能不同，可将电路分为两大类。 第一类是用于能量转换、传输和分配的电路，它是电工技术的研究对象； 第二类是用于信号处理的电路，它是电子技术的研究对象。
2. 电路的组成（重、难点） 一般由电源、负载、导线和控制部分组成。图a所示的电路是一 个小灯泡照明电路。这种电路通常用于手电筒中，如
三. 路端电压及电源外
在下图所示的全电路中，电流在电源内阻和外电路电阻上都要产生电压，
内阻上产生的电压为：
U o I ro
I
外电路电阻上产生的电压为： U IR
E
R
U
U被称为路端电压（或端电压）。
ro
将
I
R
E
ro
变形可得：
E IR I ro U Uo
所以路端电压为： U E Uo E I ro
塑料 陶瓷 云母
1.6×10-8 1.7×10-8 2.8×10-8 9.8×10-8 1.14×10-7
3.5×10-5 0.60 2300
1015～1016 1012～1013 1011～1015
导电能力很强，称为导体
第一章 电工基础知识
3、 电阻的混联 弄清楚串、并联的概念。
例1.
4
º
2
R º
6 3
七、电路与电路的三种状态
电路有三种工作状态：通路、断路和短路状态 。
I
E
U
（1）通路：开关闭合，电路成闭合，电路中有电流通过； （2）断路：开关打开，电路被切断，电路中没有电流通过； （3）短路：电路某一部分原来存在电压的两端意外变为0V，叫 做短路。短路可能损坏电源装置和元器件，是危险的状态，必须 加以避免。
（2）单位：特斯拉(T)，工程上常采用高(Gs)。1Gs =10-4T。
（三）磁导率μ 1、定义：磁导率是一个用来表示磁场媒质磁性的物
理量,也就是用来衡量物质导磁能力的物理量。
2、真空中的磁导率：是一个常数，用μ0表示， 即 μ0＝4π×10-7H/m
3、相对磁导率：其他任一媒质的磁导率与真空的 磁导率的比值称为相对磁导率，用 μr表示，即
表示。 • （2）单位：瓦特，简称瓦，符号W.，其它KW、
mW。 • （3）计算公式：
PW t
第二节 电与磁
一、磁现象 （一）磁体与磁极 1.磁性：能够吸引铁、镍、钴等物质的性质 2.磁体：具有磁性的物体叫磁体。 3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。
小磁针静止时指南的磁极叫做南极，又叫S 极；指北的磁极叫做北极，又叫N极。 磁化，变有磁性物体为无磁性物体叫退磁． 5.磁极间的相互作用:同名磁极相斥，异名磁极相吸。
（4）电流分类：交流电流和直流电流。 交流电流：大小和方向都发生变化。 直流电流：方向不随时间发生改变。 脉动直流电流：是方向不变,但是电流的大小脉
第一章电工基础知识
磁体磁场 磁体周围都存在磁场，其磁力用磁力线来描述，磁力线是闭合的曲线，所以磁体外部，磁力线方向由N极到S极，磁体内部，磁力线方向由S极到N极。 通电导体的磁场 电流周围都有磁场，可以用右手定则判定其方向，包括直线导体和线圈。 磁场基本物理量 磁通ф：描述磁场分布情况的量，磁通单位：Wb（韦伯） 磁感应强度B：表示磁场强弱的量，与材料导磁率有关。磁感应强度单位：T（特斯拉） 导磁率μ：描述材料导磁性能的量。导磁率单位：H/m
电路的连接 串联，并联，混连 电阻串联的特点： 1、串联电路各电阻电流相等。 2、电路总电压等于各电阻电压和。 3、电路总电阻等于各电阻和。 电阻并联的特点： 1、并联各电阻两端电压相等。 2、并联电路总电流等于各电阻电流和。 3、并联电路总电阻倒数等于各电阻倒数和。 两个电阻并联总电阻等于两电阻和分之积：R=RR/(R+R)
ห้องสมุดไป่ตู้
直流电路相关定律 欧姆定律是反映电路中电压，电流，电阻三者之间的关系 部分电路欧姆定律：I=U/R,U=IR,R=U/I 流过导体的电流强度与这段导体两端的电压成正比，与 这段导体的电阻成反比 全电路欧姆定律：I=E/R0+R 闭合电路中，电流强度与电源的电动势成正比，与电路 中内电阻合外电阻之和成反比
三相电源的连接 Y连接（星形连接）：线电压等于√3倍相电压，各线电压相位分别超前对应各相电压300.均为对称电压。 Δ连接（三角形连接）：线电压即为相电压。 三相对称负载的连接 Y连接（星形连接）：线电流即为相电流。 Δ连接（三角形连接）：线电流等于√3倍相电流，各相电流相位超前对应各线电流300。 注：由于照明负荷一般为单相负荷，不可能做到绝对对称，因此实际电路中，零线上有电流，零线不能断开，也不能装设熔断器或开关。
电工手册第一章电工基础知识
第1章电工基础知识1.1基本概念1.1.1常用名词定义电流。
导体内的自由电子或离子在电场力的作用下，有规律的流动叫做电流。
人们规定正电荷移动的方向为电流的正方向。
电流用字母I表示，单位为A。
电流强度。
衡量电流强弱的物理量。
单位时间内通过导体截面积的电量即为电流强度，用字母I 表示，习惯上简称为电流。
电流密度。
在单位横截面积上通过的电流大小，称为电流密度，单位为A/mm2。
电位。
在电场中，单位正电荷从a点移到参考点时，电场力所做的功，称为a点对参考点的电位。
进行理论研究时，常取无限远点作为电位的参考点；在实用工程中，常取大地作为电位的参考点，电位的单位为V。
电压。
电路中两点之间的电位差称为电压。
用字母U表示，单位为V。
电动势。
单位正电荷由低电位移向高电位时非静电力对它所做的功称为电动势。
用字母E表示，单位为V。
电阻。
导体能导电，同时对、电流有阻力作用，这种阻碍电流通过的能力称为电阻，用字母R或r表示，单位为Ω。
电阻率。
又称为电阻系数。
是衡量物体导电性能好坏的一个物理亮，用字母ρ表示，单位为Ω.m.其数值是指导体的长度为1m、截面积为1mm2的均匀导体在温度为200C时所具有的电阻值，即为该导体的电阻率。
电阻的温度系数。
表示物质的电阻率随温度而变化的物理量，其数值等于温度每升高10C时，电阻率的变化量与原来的电阻率的比值，用字母d表示，单位为1/0C。
电导。
物体传导电流的本领叫电导。
电阻值的倒数就是电导，用字母G表示，单位为S（西门子）。
电导率。
又叫电导系数。
是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。
其数值大小是电阻率的倒数。
用字母γ表示，单位为S/m（西/米）。
电容。
凡是用绝缘介质隔开的两个导体就构成了一个电容器。
两个极板在单位电压作用下每一极板上所储存的电荷量叫做该电容器的电容，用字母C表示，单位为F（法拉）。
感抗。
交流电流过具有电感的电路时，电感有阻碍交流电流过的作用，这种作用称为感抗，用XL 表示，单位为Ω。
《电工基础》第1单元
返 回
小结 (1) 电荷的定向运动形成电流。
Iq t
(2) 规定正电荷的运动方向为电流方向。
1.2
在金属导体中电流方向与带电粒子运动方向相反。
电
(3) 电流的参考方向。
流
(4) 电流的测量。
及
其
测
量
返 回
巩固练习
1. 规定 定向运动的方向为电流的方向。金属导体中 自由电子的定向运动方向与电流方向是 的。
及
状
态
调研方法
返
回
电路原理图 对各种不同电路的
表达方式——电路图
1.1
电
电路图是最简单明了提供电路信息的方法。
路
电路图主要用来详细理解设备和其组成部分的
的
工作原理，故称电路原理图。它为接线、测试、排
组
故提供信息。
成
电工作业人员实际操作时离不开电路图，识图、
及
读图是作为一名电工的基本功。
状
态
调研方法
测
量
返 回
【例题1】一根铜导线长L=2 000 m ，截面积S = 2㎜2， 导线的电阻是多少？
【例题2】有一根阻值为1Ω的电阻丝，将它均匀拉长为原
来的3倍，拉长后的电阻丝的阻值为（ ）。
1.4
A. 1Ω B. 3Ω C. 6Ω D. 9Ω
电
阻
及
其
测
量
返 回
学习小结
(1) 电阻表示的是对物质中带电粒子定向移动的阻碍作用 强弱。
一、部分电路欧姆定律
部分电路欧姆定律：（不含电源电路） 内容：流过导体的电流与这段导体两端电压成正比，与 导体的电阻成反比 电阻一定时，电压愈高电流愈大； 电压一定，电阻愈大电流就愈小。
电工基础第1章 电路的基本概念和基本定理
I O I ＋
R U －
(a)
(b)
线性电阻元件有两种特殊情况值得注意: 一种情 况是电阻值R为无限大, 电压为任何有限值时, 其电流 总是零, 这时把它称为“开路”; 另一种情况是电阻 为零, 电流为任何有限值时, 其电压总是零, 这时把它 称为“短路”。
二、非线性电阻元件
U
I
碳膜电阻
贴片电阻
u AB WAB dWAB lim q0 q dq
电压的SI单位是伏［特］, 符号为V。 常用的有千伏
（kV）、毫伏（mV）、 微伏（μV）等。
2. 电压的种类 大小和方向都不随时间变化的直流电压, 用
大写字母U表示。
交流电压, 用小写字母u表示。 3. 电压的方向 电路中，规定电位真正降低的方向为电压的实际方向。 电压参考方向，就是假设电位降低之方向。
a i u b a ＋ u i b －
(a)
(b)
3. 电能
在直流电路中，
w Ult
电能的SI主单位是焦［耳］, 符号为J, 在实际生活中还 采用千瓦小时（kW· h）作为电能的单位,简称为1度电。
1kW h 10 3600 3.6 10 J
3 6
电路中所有元件接受的功率的总和为零。这个
I1 b I3 I2 a c
d
3. 直流电流的测量
在直流电路中， 测量电流时， 应根据电流的实际方 向将电流表串入待测支路中， 如图所示， 电流表两旁标 注的“+”“—”号为电流表的极性。
R2 I2＝－1 A R3 US － ＋ I1＝2 A R1 － ＋
A2
＋
A1
－
二、电压
1. 电压的定义 电路中A、 B两点间的电压是单位正电荷在电场 力的作用下由A点移动到B点所减少的电能, 即
电工基础1-电路基础
解题过程
模块一
电路基础
2．电阻的伏安特性曲线 在温度一定的条件下，通过电阻的电流随电压而变 化的关系曲线称为电阻的伏安特性曲线。
电阻的伏安特性曲线
想一想—三个电阻的伏安特性曲线
模块一
电路基础
二、全电路欧姆定律 全电路——含有电源的闭合电路，由内电路和外电路两部分组成。 全电路欧姆定律：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与 电路的总电阻成反比，数学表达式为
电路基础
二、电阻串联的应用 1. 分压作用 2. 限流作用 3. 多个电阻串联可获得较大阻值
模块一
［例2－1］
电路基础
如图所示的电阻分压器中，已知U＝300V，R1=150kΩ、 R2=100kΩ 、R3=50kΩ，求当开关在1、2、3位置时，输出 电压各为多少？
解题过程
仿真验证
模块一
电路基础
设串联电池组中每个电池的电动势都是E1，内阻都是r1，则串联 电池组的总电动势E总为: E总＝nE1 串联电动势的总内阻为：
电路基础
一、电流和电流密度
1．电流
电流——电荷有规则的定向运动。电流是一种客观 存在的物理现象。
模块一
电路基础
（1）电流的方向
规定：以正电荷运动方向为正。
电流为正值（I＞0），表明电流的实际方向与假设的参考方向相同； 电流为负值（I＜0），表明电流的实际方向与参考方向相反。
电流的方向
模块一
电路基础
E I Rr
也可整理成
E＝IR＋Ir＝U外＋U内
U内——电源内阻上的电压降； U外——外电路的电压降。
模块一
电路基础
全电路欧姆定律
闭合水路
全电路欧姆定律
模块一
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1. 什么叫电路 ?答 :电路就是电流流通的路径。
它是由电源、负载 ( 用电设备 ) 、连接导线以及控制电器等组成。
电源 : 是产生电能的设备 , 它的作用是将其它形式的能量 ( 如化学能、热能、机械能、原子能等 ) 转变成电能 , 并向用电设备供给能量。
负载 : 是各种用电设备。
它的作用是将电能转变为其它形式的能量。
连接导线 : 它把电源和负载联成一个闭合通路 , 起着传输和分配电能的作用。
控制电器 : 其作用是执行控制任务和保护电器设备。
2. 什么叫线性电路 ?答 :线性电路是指由线性元件所组成的电路。
例如电阻是线性元件 , 其阻值是常数 , 与外加电压、电流数值无关。
3. 什么叫非线性元件 ? 什么叫非线性电路 ?答 :若流过元件的电流与外加电压不成比例 ,则这样的元件就称为非线性元件。
含有非线性元件的电路称为非线性电路。
4. 什么叫电荷 ?答 :电的量度 , 习惯上也把带电体本身简称电荷。
电子是其最小单元。
任何物体都含有大量的极微小带正电和带负电质点 , 在正常条件下 , 这些带正电和带负电质点在数值上是相等的。
由于某种原因 , 使负电荷多于 ( 或少于 ) 正电荷 , 因而这个物体便带负电 ( 或带正电 ) 。
电荷以字母 Q 表示 , 单位为库仑 (C), 一个电子的电荷 Q =1.6 × 10-9Co5. 什么叫电流 ? 什么叫电流强度 ?答 :通常把电荷的有规律运动称为电流。
电流强度是表示电流大小的一个物理量 , 指单位时间穿过导体截面积的电荷 , 以字母 I 表示 , 单位为安培 (A), 简称安。
习惯上往往把电流强度简称电流。
6. 什么叫电位 ? 什么叫电压 ?答 :电场中某点的电位 , 在数值上等于单位正电荷沿任意路径从该点移至无限远处的过程中电场力所做的功, 其单位为伏特 , 简称伏 , 用字母 V 表示。
静电场或电路中两点间的电位差称为电压。
其数值等于单位正电荷在电场力的作用下 ,从一点移动到另一点所做的功 , 以字母 U 表示 , 单位为伏特 , 简称伏。
7. 什么叫电阻和电阻率 ?答 :将电荷在导体内定向运动所受到的阻碍作用称为导体的电阻 , 以字母 R 或 r 表示 ,单位为欧姆(Ω), 简称欧。
电阻率又叫电阻系数或比电阻。
是衡量物质导电性能好坏的一个物理量 , 以字母ρ表示 , 单位为Q .mm2/m。
电阻率在数值上等于用该物质做的长 lm, 截面积为 1mm2的导线 , 在温度为 20 ℃时的电阻值。
电阻率愈大 , 则物质的电阻愈大 , 导电性能愈低。
8. 什么叫电导和电导率 ?答 :物体传导电流的本能叫做电导。
在直流电路里 , 电导的大小用电阻值的倒数衡量 ,以字母 G 表示 , 单位为西门子 (S) 。
电导率又叫电导系数 , 也是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。
其大小用电阻率的倒数来衡量 , 以字母γ表示 , 单位为 (S/m) 。
9. 什么叫介电系数ε ?答 : 介电系数ε是表示电介质在电场中极化性能的大小 ( 真空中的ε值为 1), 它影响到导体间的电容 , 在使用两层或多层不同介质时还影响到各层间电场强度的分布。
10. 什么叫电动势 ?答 :电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差 , 叫做电动势 , 其数值等于单位正电荷从电源负极经电源内部移至正极时所做的功 , 以字母 E 表示 , 单位为伏特 (V) 。
11. 什么叫恒压源 ? 它有何特点 ?答 :在定电势源中 , 如果内阻 R 。
很小 ( 与负载电阻比较 ), 则电源、端电压将不随负载而变 , 称为恒压源。
恒压源的特点如下 :(1) 恒压源的端电压在电源允许的范围内不随负载电流的变化 , 其外特性 U =f(I) 是一条平行于横坐标 (I) 的直线。
l(2) 恒压源电流的大小是由外电路的负载电阻 RL 决定的 , 即 I=Us/RLo 恒压源不允许短路 , 否则输出电流趋向无限大而把电源烧坏。
恒压源是理想电源 , 实际上是不存在的。
只有当电压源的内阻 R 。
远小于负载电阻 RL时 , 可看作是恒压源。
12. 什么叫恒流源 ? 它有何特点 ?答 :在定激流源中 , 如果内电导很小 ( 即与负载比较 , 电源内阻很大 ), 则电源输出的电流将不随负载而变化 , 称为恒流源。
恒流源的特点如下:(1) 恒流源在电路中提供恒定的电流人 , 其值与负载电阻 RL 大小元关。
(2) 恒流源两端电压由外电路决定。
恒流源是理想元件 , 实际不存在。
只有当电流源内阻 Rs 远大于负载电阻 RL 时 , 可近似看作是恒流源。
13. 什么叫自感和互感 ?答 :由线圈自身的电流变化而产生的感应电动势称为自感电动势。
自感电动势的大小与电流的变化速度与线圈本身的结构及其周围的介质的导磁系数有关。
为了计算方便 , 将线圈本身的匣数、几何形状、周围介质的导磁系数等因素综合起来 , 称为自感系数 , 简称自感或电感。
其数值等于单位时间内 , 电流变化一个单位时由于自感而产生的电动势 , 以字母 L 表示 , 单位为亨利 ( 则 , 简称亨。
有两只线圈互相靠近但没有电气联系 , 在第一只线圈中的电流所产生的磁通有一部分会与第二只线圈相环链。
当第一只线圈中电流发生变化时 , 与第二只线圈环链的磁通也发生变化 , 在第二只线圈中产生感应电动势和感应电流 , 此感应电流反过来也会在第一只线圈中产生感应电势。
这种现象叫做互感现象。
两个线圈的交链磁通与产生交链磁通的电流之比称为两只线圈的互感系数 , 简称互感 , 以字母 M 表示 , 单位为亨利 (H), 简称亨。
14. 什么叫电感 ? 什么叫电容 ?答 :电感是自感与互感的统称。
电容表示被介质分隔的两个任何形状的导体 , 在单位电压作用下 , 贮存电场能量 ( 电荷 ) 能力的一个参数 , 以字母 C 表示 , 单位为法拉 (F) 。
电容在数值上等于导体所具有电量与两导体电位差 ( 电压 ) 之比值 , 即 :C =Q/Uo15. 什么是感抗 ? 什么是容抗 ? 什么是阻抗 ?答 :当交流电流流过具有电感的电路时 , 电感有阻碍交流电流流过的作用 , 这种作用叫做感抗 , 以符号 XL 表示 , 单位为欧姆。
感抗的大小可以表示为 XL=hiE= 叫。
可见 XL 与频率 f 或角频率成正比。
当交流电流过具有电容的电路时 , 电容有阻碍交流电流过的作用 , 这种作用叫做容抗 ,以符号 Xc 表示 , 单位为欧姆。
容抗的大小可以表示为 Xc=1/hjC=1/ ω C 。
可见 Xc 与 f 或ω成反比。
当交流电流过具有电阻、电感、电容的电路时 , 它们有阻碍交流电流过的作用 , 这种作用叫做阻抗 , 以字母 Z 表z==示 , 单位为欧姆。
阻抗的大小可以表示为2216. 什么叫直流电 ? 什么叫交流电 ?答 :大小和方向不随时间变化的电流称为直流 , 又称稳恒电流。
交流又称交流电或交变电流 , 是指大小和方向随时间作周期性变化的电流。
17. 什么是正弦电流 ? 什么是非正弦电流 ?答 :正弦电流指随时间按正弦规律变化的交流电流。
非正弦电流指不按正弦规律变化的交变电流称为非正弦电流。
18. 什么是脉动电流 ?答 : 大小随时间变化而方向不变化的电流 , 称为脉动电流。
19. 什么叫频率 ? 什么叫周期 ?答 :将每秒钟内电流方向改变的次数称为交流电的频率 , 以字母 f 表示 , 单位为赫兹 ( Hz ) 或者 s-1, 简称赫。
交流电每变化一周所需要的时间称为周期 , 以字母 T 表示 , 单位为秒 (s) 。
20. 正弦量的三要素是什么 ? 各指什么含义 ?答 :正弦量的三要素是指正弦量的幅值、频率和初相位。
幅值指的是正弦量的最大瞬时值 , 用大写字母加下标 "m" 表示。
频率 f 是正弦量在单位时间内重复的次数 , 在表达式中 , 一般用角频率ω来表示 ( ω =2πf) 。
角频率表示单位时间所变化的弧度 , 单位为弧度 / 秒 (mdh) 。
初相位指计时起点 (t=0 时刻 ) 正弦量的相位角。
初相位在这三要素中也非常重要 ,初相位不同 , 所体现的波形位置就不同。
21. 什么叫相位差 ?答 :相位差是反映两个同频率正弦量之间相位关系的一个量 , 等于两者的初相位之差22. 什么叫平均值 ? 什么叫有效值 ?答 :交变电流的平均值是指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值。
正弦量的平均值通常指正半周内的平均值 , 它与最大值的关系是 : 平均值 =0.637 最大值。
有效值 : 在两个相同的电阻器中 , 分别通以直流电和交流电 , 如果在一个周期内 , 它们产生的热量相等 , 那么就把此直流电的大小定为交流电的有效值。
正弦电流的有效值等于它最大值的 JE/2 倍。
在工程上 , 一般所说的正弦电压、电流的大小都是指有效值。
23. 什么叫功率 ? 什么叫有功功率 ? 什么叫无功功率 ? 什么叫视在功率 ? 什么叫电能 ?答 :将单位时间内所做的功称为功率。
单位时间内的电能称为电功率。
电功率可分为视在功率、有功功率和无功功率三种。
有功功率 : 指交流电瞬时功率在一个周期内平均值 , 故又称为平均功率 , 以字母 P 表示 , 单位为千瓦 (KW) 。
它在电路中指电阻部分所消耗的功率 , 对电动机来说是指它的出力。
无功功率 : 在具有电感 ( 或电容 ) 的电路里 , 电感 ( 或电容 ) 在半周期的时间里把电源的能量变成磁场 ( 或电场 ) 的能量贮存起来 , 在另外半周期的时间里又把贮存的磁场( 或电场) 能量送还给电源。
它们只是与电源进行能量交换 , 并没有真正消耗能量。
把与电源交换能量的速率的振幅值叫做无功功率 , 以字母 Q 表示 , 单位为乏 var。
电动机、变压器等带有电感线圈的设备在运行中 , 建立交变磁场 , 进行着 " 电 " 、 " 磁 " 转换或 " 电磁能 " 和 " 机械能 " 转换的过程 , 在一个周波内吸收的功率和释放的功率相等 , 实际不消耗能量 , 这种功率叫做感性无功功率。
电容器等设备在交流电网中运行 , 在一个周波内 ( 不考虑有功损耗 ), 上半周波的充电功率和下半周波的放电功率相等 , 实际没有消耗能量 , 这种充、放电功率叫做容性无功功率。
感性无功功率的电流相量滞后于电压相量 900 , 容性无功功率的电流相量超前电压相量 900。
故常用容性无功功率补偿感性无功功率以减少电网元功负荷。
这就是所谓电动机、变压器 " 吸收 " 元功电流而电容器 " 发 " 无功电流的道理。