热控基础知识——电工学基础知识

目录

电工学基础知识 (33)

1.为什么一般绝缘材料的绝缘电阻随着温度的升高而减小，而金属导体的电阻

却随着温度升高而增加? (33)

2.什么叫静电感应？ (33)

3.什么叫静电屏蔽？ (33)

4.尖端放电的工作原理是什么？ (33)

5.什么是热电效应? (44)

6.什么是光电效应？ (44)

7.什么是电流的热效应?它有何利弊? (44)

8.为什么直流不能通过电容器而交流电能通过电容器？ (44)

9.什么是“左手定则”?什么是“右手定则”?分别说明它们的用途。 (44)

10.什么叫自感现象、自感电动势和自感?什么叫互感现象、互感电动势和互感?

55

11.什么叫集肤效应？ (55)

12.什么叫涡流？涡流的产生有哪些危害？ (55)

13.常用的电阻器阻值标示方法有哪些？各是怎样表示的？ (55)

14.常用的电容器容量标示方法有哪些？ (66)

15.电路的基本物理量有哪些？ (66)

16.什么是电路的有载工作状态、开路与短路？ (66)

17.短路的原因是什么？有什么危害？生产中能否利用短路？ (77)

18.如何理解额定值与实际值的关系？ (77)

19.什么叫交流电？什么是正弦交流电？正弦量的三要素是什么？ (77)

20.什么是交流电的最大值、瞬时值和有效值? (77)

21.什么是周期、频率和角频率？ (77)

22.什么是相位(ωt+φ)、初相位φ、相位差Δφ？ (88)

23.正弦有哪几种表示方法？ (88)

24.什么叫感抗、容抗和阻抗？ (99)

25.什么是视在功率、有功功率、无功功率？ (99)

26.什么是电压三角形、阻抗三角形和功率三角形？ (99)

27.什么是谐振、串联谐振、并联谐振？ (1010)

28.串联谐振有什么特点？ (1111)

29.并联谐振有什么特点？ (1111)

30.什么叫功率因数（cosφ）？怎样提高功率因数？ (1111)

31.什么是三相电路?采用三相电路的原因是什么？ (1212)

32.什么叫端线、中点、中线线电压、相电压、相电流、线电流？ (1212)

33.三相功率如何计算？ (1212)

34.什么是换路与换路定律？ (1212)

35.什么是微分电路与积分电路？它们有什么不同？ (1313)

36.什么叫磁路？ (1313)

37.变压器为什么不能使直流电变压？ (1313)

38.三相异步电动机的工作原理是怎样的？ (1414)

39.何为转差率？怎样改变异步电动机的转速？ (1414)

40.异步电动机起动时应满足什么条件？ (1414)

41.异步电动机铭牌上标有哪些数据？各表示什么意义？ (1414)

42.单相异步电动机采用分相电容的意义是什么？ (1515)

43.同步电机与异步电机主要区别是什么？同步电机有哪些分类？ (1515)

电工学基础知识

1.为什么一般绝缘材料的绝缘电阻随着温度的升高而减小，而金属导体的电阻却随着温

度升高而增加?

答：一般绝缘材料可认为是一个电阻系数很大的导电体，其导电性质是离子性的，而金属导体的导电性质是自由电子性的。

在离子性导电中，代表电流流动的电荷是附在分子上的，它不能脱离分子而移动。当绝缘材料中存在一部分从结晶晶格中分离出来的原子离子时，则绝缘材料具有一定的导电能力。当温度升高时，材料中原子、分子的活动增加，产生离子的数量也增加，所以导电能力增强，绝缘电阻就降低了。

而在自由电子性导电的金属导体中，其所具有的自由电子数量是固定不变的，而且不受温度的影响。当温度升高时，材料中的原子、分子活动力增强，自由电子移动时与分子的碰撞的可能性增加，因此所受的阻力很大，所以，金属导体当温度升高时电阻增加。

2.什么叫静电感应？

答：一个不带电的物体，如果靠近带电物体，虽然没有接触，但不带电物体上也会出现电荷。这是什么原因呢？我们知道，所有物质所带的正电荷与负电荷数量刚好相等，这样正负电荷恰好中和，所以就不呈现电性。当一个不带电物体靠近带电物体时，如果带电物体所带的是负电荷，它和正电荷是相吸的，而和负电荷是相斥的，这时靠近带电物体的一面带正电，而另外一面就带负电。如果把带电物体取走，不带电物体的正负电荷又中和了，仍不带电，这种现象称静电感应。

3.什么叫静电屏蔽？

答：导体在外界电场的作用下，会产生静电感应现象，如果用一个金属罩把导体罩住，则导体便不会产生静电感应现象。这种隔断静电感应的作用，叫做静电屏蔽。

利用静电屏蔽，可使某些电子仪器免受外电场的干扰。另外，利用静电屏蔽的原理制成的均压服，能够使人在超高压的电场中安全地进行带电作业。

4.尖端放电的工作原理是什么？

答：如把导体放到电场中，由于静电感应的结果，在导体中会出现感应电荷。感应电荷在导体表面的分布情况决定于导体表面的形状，导体表面弯曲(凸出面)程度愈大的地方，所聚集的电荷就愈多；比较平坦的地方电荷聚集的就少。在导体尖端的地方由于电荷密集，电场很强，在一定的条件下就可导致空气击穿而发生“尖端放电”现象。

如变电所和高大建筑物所安装的避雷针，就是利用尖端放电的原理而设置的。

5.什么是热电效应?

答：将两根不同金属导线的两端分别连接起来，组成一闭合回路，一端加热，另一端冷却，导线中将产生电流。另外，在一段均匀导线上如果有温度差存在时，也会有电动势产生，这些现象称为热电效应。

热电效应是可逆的，单位时间内的发热量Q与电流强度成正比，并且与两端金属的性质有关。

工业上用来测量高温的热电偶，就是利用热电效应原理制成的。

6.什么是光电效应？

答：光照射在某些物体上，使它释放出电子的作用称光电效应。从晶体和半导体中释放出的电子，使其导电性增大，称内光电效应；所放出的电子脱离了物体，称外光电效应，而用电子冲击物质使它发光的现象，称为反光电效应。

太阳能电池、光电管、光敏电阻等，就是利用光电效应而制成的。

7.什么是电流的热效应?它有何利弊?

答：当电流通过电阻时，要消耗能量而产生热量，这种现象称电流的热效应。如常用的电炉、白织灯、电烙铁、电烘箱等都是沿用电流的热效应而制成的电器。但电流的热效应也带来了很大的麻烦，在电机、变压器、电力线路等设备中，电流通过绕组或导线所产生的热量限制了设备的利用率。同时对系统的安全运行，也是一种不利因素。

8.为什么直流不能通过电容器而交流电能通过电容器？

答：因为电容器的电流与电容器两端电压的变化率成正比。直流电路中，当电路充电过程结束后，电容两端的电压与电源的直流电压相等，不再变化，即电压的变化率为零，则电流也为零。交流电路中，由于电压的变化率不为零，则电流也不为零。所以说电容器能隔直通交。

9.什么是“左手定则”?什么是“右手定则”?分别说明它们的用途。

答：“左手定则”又叫电动机定则，用它来确定载流导体在磁场中的受力方向。左手定则规定：伸平左手使姆指与四指垂直，手心向着磁场的N极，四指的方向与导体中电流的方向一致，姆指所指的方向即为导体在磁场中受力的方向。

“右手定则”又叫发电机定则，用它来确定在磁场中运动的导体感应电动势的方向。右手定则规定：伸平右手使姆指与四指垂直，手心向着磁场的N极，姆指的方向与导体运动的方向一致，四指所指的方向即为导体中感应电流的方向(感应电动势的方向与感应电流的方向相同)。

在生产实践中，左、右手定则的应用是较为广泛的。例如，发电机的感应电动势方向是用右手定则确定的；电动机的旋转方向是用左手定则来确定的；我们还用这些定则来分析一些电路中的电磁感应现象。