工厂供电知识点笔记

工厂供电知识点笔记

1.电路的基本组成电源、负载、控制器件和联结导线等四个部分；

2.电路有通路、开路、短路等三种状态。

3.由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。

4.在电场力作用下，电路中电荷沿着导体的定向运动即形成电流，其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向)，其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)。

5.电流的大小及方向都不随时间变化，则称为直流电流。电流的大小及方向均随时间做周期性变化，则称为交流电流。

6.电压是指电路中两点A 、B 之间的电位差，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A 点移动到B 点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

7.电功率是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能，P = UI 。

吸收或发出：一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载，负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。

习惯上，通常把耗能元件吸收的功率写成正数，把供能元件发出的功率写成负数，而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率，即其功率P = 0。

通常所说的功率P 又叫做有功功率或平均功率。

9.电能是指在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，W = P · t =UIt

1度(电) = 1kW · h = 3.6 ⨯ 106

J 。

10.为了保证电气设备和电路元件能够长期安全地正常工作，规定了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。

额定电压——电气设备或元器件在正常工作条件下允许施加的最大电压。 额定电流——电气设备或元器件在正常工作条件下允许通过的最大电流。 额定功率——在额定电压和额定电流下消耗的功率，即允许消耗的最大功率。 额定工作状态——电气设备或元器件在额定功率下的工作状态，也称满载状态。 轻载状态——电气设备或元器件在低于额定功率的工作状态，轻载时电气设备不能得到充分利用或根本无法正常工作。

过载(超载)状态——电气设备或元器件在高于额定功率的工作状态，过载时电气设备很容易被烧坏或造成严重事故。

11. 电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件，电阻定律为S

l R ρ

=。 电阻元件的电阻值一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1︒C 时电阻值发生变化的百分数，即 )

(1211

2t t R R R --=

α 。

12. 电阻元件的伏安特性关系服从欧姆定律，即U = RI 或 I = U/R = GU 。 其中，电阻R 的倒数G 叫做电导，其国际单位制为西门子(S)。

13. 电流通过导体时产生的热量为Q = I 2

Rt (焦尔定律)。 14. r

R E

I +=

负载R 获得最大功率的条件是R = r ，此时负载的最大功率值为R

E P 42

max =。

15.电池组：n 个相同的电池相串联，那么整个串联电池组的电动势E 串 = nE ，等效内阻r 串 = nr 。

n 个相同的电池相并联，那么整个并联电池组的电动势E 并 = E ，等效内阻r 并= r /n 。 16.电阻的串联

16.1.等效电阻: R = R 1 + R 2 + … +R n 16.2.分压关系： I R U

R U R U R U n n ===⋅⋅⋅==2211 16.3.功率分配： 22211I R

P R P R P R P n n ===⋅⋅⋅== 17.电阻的并联

17.1. 等效电导: G =G 1 + G 2 + … + G n 即

n

R R R R 1

11121+

⋅⋅⋅++= 17.2. 分流关系： R 1I 1 =R 2I 2 = … = R n I n = RI = U 17.3. 功率分配： R 1P 1 = R 2P 2 = … = R n P n = RP = U 2

18.万用表

万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串联分压、并联分流等规律基础之上的。一般的万用表可以测量直流电压、直流电流、电阻、交流电压等。

19、电阻的测量

19.1．直接测阻法 采用直读式仪表测量电阻，仪表的标尺是以电阻的单位(Ω、k Ω 或M Ω)刻度的，可以直接读取测量结果。例如用万用表的 Ω 档测量电阻，就是直接测阻法。

19.2．比较测阻法 采用比较仪器将被测电阻与标准电阻器进行比较，在比较仪器中接有检流计，当检流计指零时，可以根据已知的标准电阻值，获取被测电阻的阻值。

19.3．间接测阻法 通过测量与电阻有关的电量，然后根据相关公式计算，求出被测电阻的阻值。例如得到广泛应用的、最简单的间接测阻法是伏安法。它是用电流表测出通过被测电阻中的电流、用电压表测出被测电阻两端的电压，然后根据欧姆定律即可计算出被测电阻的阻值。

19.4惠斯通电桥法可以比较准确的测量电阻，电桥平衡时，被测电阻为312R R R

R =。惠斯通电桥

有多种形式，常见的是一种滑线式电桥，被测电阻为R l l R 1

2x =

。 20.电路中各点电位的计算

在电路中选定某一点A 为电位参考点，就是规定该点的电位为零，即U A = 0。电路中某一点M 的电位U M 就是该点到电位参考点A 的电压，也即M 、A 两点间的电位差，即U M = U MA 。

21.基夫尔霍定律

21.1．电流定律

电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于

从该节点流出的电流之和，即∑I流入= ∑I流出。

电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于

零，即∑I = 0。

在使用电流定律时，必须注意：

(1) 对于含有n个节点的电路，只能列出(n -1)个独立的电流方程。

(2) 列节点电流方程时，只需考虑电流的参考方向，然后再带入电流的数值。

21.2电压定律

在任何时刻，沿着电路中的任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零，

即∑U = 0。

对于电阻电路来说，任何时刻，在任一闭合回路中，各段电阻上的电压降代数和等于

各电源电动势的代数和，即∑RI = ∑E。

22.支路电流法

以各支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程，解出各支路电流，从而可确定各支路(或各元件)的电压及功率，这种解决电路问题的方法叫做支路电流法。

对于具有b条支路、n个节点的电路，可列出(n - 1)个独立的电流方程和b - (n -1)个独立的电压方程。

23.叠加定理

当线性电路中有几个电源共同作用时，各支路的电流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加)。

24.戴维宁定理

任何一个线性有源二端电阻网络，对外电路来说，总可以用一个电压源E0与一个电阻r0相串联的模型来替代。

电压源的电动势E0等于该二端网络的开路电压，电阻r0等于该二端网络中所有电源不作用时(即令电压源短路、电流源开路)的等效电阻。

25.两种实际电源模型的等效变换

实际电源可用一个理想电压源E和一个电阻r0串联的电路模型表示，也可用一个理想电流源I S 和一个电阻r S并联的电路模型表示，对外电路来说，二者是相互等效的，等效变换条件是

r0 = r S ， E = r S I S 或I S = E/r0

26.任何两个相互靠近有彼此绝缘的导体，都可看成是一个电容器。27.平行板电容器是最简单的电容器，是由两块相互绝缘，彼此靠得很近的平行金属板组成。

28.电容器是储能元件。充电时把能量储存起来，放电时把储存的能量释放出去。储存在电容器中的电场能量为

2

2

1

2

1

C

C

C

CU

qU

W=

=

29.若电容器极板上所储存的电荷量不变，则电路中没有电流流过；当电容器极板上的所带的电量发生变化时，电路中就有电流流过，其电流大小为

t

u

C

t

q

i C

∆

∆

=

∆

∆

=

30.加在电容器两端的电压不能超过它的额定电压，否则电容器将有可能被击穿。

31.电容器所带的电量与它的两极板间的电压的比值，称为电容器的电容。

U

Q

C=

32.电容是电容器的固有特性，外界条件变化、电容器是否带电或带电多少都不会使电容改变。平行板电容器的电容是有两极板的正对面积、极板间距离以及两板间的介质所决定的。即

d

S

d

S

C0

r

ε

ε

ε

=

=

33.电容器的连接

33.1电容器的连接方法有串联、并联和混联三种。

33.2串联电容器的总电容的倒数等于各电容器电容的倒数之和，各电容器上的电压与它的电容成反比；并联电容器的总电容等于各电容器电容之和。

34磁场

34.1磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，磁体通过磁场发生相互作用。

34.2磁场的大小和方向可用磁感线来形象的描述：磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。

35.电流的磁效应

35.1通电导线周围存在着磁场，说明电可以产生磁，由电产生磁的现象称为电流的磁效应。电流具有磁效应说明磁现象具有电本质。

35.2电流产生的磁场方向与电流的方向有关，可用安培定则，即右手螺旋定则来判断。

36.描述磁场的物理量

36.1磁感应强度B

B是描述磁场强弱和磁场方向的物理量，它描述了磁场的力效应。当通电直导线与磁