电工基础学习上课讲义
电工基础讲义
家电维修培训资料师宗县疾人家电维修培训班二零一六年四月第一部分《电工基本知识》直流电路电路——电流流通的路径。
直流电路——直流电源供电的电路。
§1－1 电路及基本物理量一、电路的组成及作用1．电路的组成电源——为电路提供电能的设备。
负载——又称用电器，其作用是将电能转变为其他形式的能。
导线——起连接电路和输送电能的作用。
控制装置——主要作用是控制电路的通断。
2．电路的作用一是进行电能的传输和转换；二是进行信息的传输和处理。
3．电路的三种状态通路——电路构成闭合回路，有电流流过。
开路——电路断开，无电流通过，也称断路。
短路——电源未经负载而直接由导体构成闭合回路。
二、电流1．电流的形成电荷的定向移动形成电流。
2．电流的大小单位时间内通过导体横截面的电荷量，即：3．电流的方向习惯上把正电荷移动的方向规定为电流的方向，自由电子和负离子移动的方向与电流方向相反。
直流——大小和方向都不随时间变化。
交流——大小和方向都随时间作相应变化。
电流的基本单位：安培，简称安（A ）。
电流的常用单位：毫安（mA ），微安（μA ）; 1Ａ＝103mA ＝106μA 三、电压、电位和电动势1．电压电压——电场力将单位正电荷从a 点移到b 点所做的功，称为a 、b 两点间的电压，用U ab 表示。
单位为伏特（V ）。
电压的基本单位：伏特（V ）。
电压的常用单位：千伏（KV ），毫伏（mV ），微伏（μV ）。
1V ＝103mV ＝106μV ＝10-3KV2．电位电位——电路中某一点与参考点之间的电压。
单位为伏特（V ）。
电压——电路中任意两点之间的电位差，又称电位差。
3．电动势电动势——表示电源将正电荷从电源负极经电源内部移向正极的能力，符号为E ，单位为伏特（V ）。
4．电压的测量tQ I（1）对交、直流电压应分别采用交流电压表和直流电压表测量。
（2）电压表必须并联在被测电路的两端。
（3）直流电压表表壳接线柱上标明的“＋”“－”记号，应和被测两点的电位相一致，即“＋”端接高电位，“－”端接低电位，不能接错，否则指针要反转，并会损坏电压表。
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电工技能要求
电工需要具备一定的电气知识和技 能，能够熟练掌握电气安全操作规 程，了解电气设备的性能和特点。
电力系统组成及功能
电力系统组成
电力系统由发电、输电、配电和用电 等环节组成，包括发电机、变压器、 输电线路、配电装置和用电设备等。
05
照明与配电系统
照明系统设计和选型依据
1 2 3
照明种类和照度标准
根据使用场所和功能需求，选择适当的照明种类 和照度标准，如一般照明、局部照明、混合照明 等。
光源和灯具选择
根据照度要求、使用环境、能效等因素，选择合 适的光源和灯具，如LED灯、荧光灯、白炽灯等 。
照明质量
考虑照明质量因素，如眩光、光色、显色指数等 ，以提高居住者的舒适感和工作效率。
安全管理要求
建立健全的安全管理制度和操作规程，加强对照明系统的安全管理，防止触电、火灾等 事故的发生。同时，对照明系统进行定期的安全检查和评估，及时发现和消除安全隐患
。
06
接地保护与防雷措施
接地保护原理及作用阐述
接地保护原理
将电气设备的金属外壳或构架通过接 地线与大地相连，当设备发生漏电或 绝缘损坏时，电流通过接地线流入大 地，保护人身安全。
行业发展趋势
电力行业正朝着智能化、 绿色化、高效化的方向发 展，对电工的技能和素质 要求也越来越高。
职业技能提升
电工需要不断学习和提升 自己的职业技能，适应行 业发展的需要，提高自己 的竞争力。
02
电路基础
电路组成要素及符号表示
负载
消耗电能的设备，如灯泡、电 动机等。
开关
控制电路通断的设备，如闸刀 开关、按钮开关等。
《电工基础知识》ppt课件
包括电路安装与调试、电气设备 维护与保养、故障排查与修理、 电气设备改造与升级等。
电工职业发展前景
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行业需求
随着科技的不断进步和电 气化程度的提高，电工行 业对专业人才的需求不断 增加。
职业发展路径
从初级电工到高级电工、 技师、高级工程师等，职 业发展空间广阔。
技能提升与转型
电气附件
包括开关、插座、镇流器等， 保证照明系统的正常运行。
配电系统
负责将电能分配给各个灯具， 确保供电的稳定性和安全性。
照明灯具类型选择依据
环境条件
根据使用场所的环境条件，如温度、湿度、 腐蚀性等，选择适合的灯具。
装饰效果
考虑灯具的外观和装饰效果，使其与使用场 所的风格相协调。
光照需求
根据工作、生活等不同需求，选择具有合适 光照强度和光照均匀性的灯具。
04
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电力系统运行维护与故障排除
电力系统运行维护内容和方法
运行维护内容
包括设备巡视检查、定期试验与轮换、设备 维护与保养、缺陷处理等。
运行维护方法
采用红外测温、在线监测、油色谱分析等先 进技术手段，提高设备状态监测水平。
常见故障类型及诊断方法
要点一
常见故障类型
包括短路故障、接地故障、断线故障、设备损坏等。
逆变器
逆变器是一种将直流电转换为交流电 的电路或设备。逆变器通常由半导体 开关器件（如晶体管、场效应管等） 和控制电路组成，利用半导体开关器 件的开关作用实现逆变功能。逆变器 广泛应用于各种需要交流电源的场合 ，如不间断电源（UPS）、变频调速 系统等。
04
电气设备安装与调试技能
电气设备安装前准备工作
电工基础知识(全面)ppt课件
需照明和节能。
能源管理
03
建立能源管理系统，对照明系统的能耗进行实时监测和分析，
提出优化建议。
06 弱电系统与智能 化技术
弱电系统概述及分类
弱电系统定义
指电压在36V以下的直流电路，以及视频线路、网络线路、电话线路等，主要用于信息 传输。
弱电系统分类
包括安全防范系统（如闭路电视监控系统、防盗报警系统、门禁系统等）、自动控制系 统（如楼宇自控系统、智能家居系统等）、信息网络系统（如计算机网络系统、综合布
人工智能技术
通过人工智能技术，实现弱电 系统的自动化运行和智能化管 理，提高系统的运行效率和安
全性。
弱电系统维护与故障排除方法
日常维护
定期对弱电系统进行巡检和维护，包 括清洁设备、检查线路连接、更新软 件等。
故障诊断
当弱电系统出现故障时，通过专业的 故障诊断工具和方法，快速定位故障 原因并进行修复。
02
主要职责包括：安装和调试电气 设备、维护和检修电气系统、处 理电气故障、确保电气设备安全 运行等。
电力系统组成与功能
电力系统由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成。 各环节功能如下
发电：将一次能源转换为电能。
电力系统组成与功能
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输电
将电能从发电厂输送到负荷中 心。
变电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
将电能进行电压变换，以适应 不同用电设备的需求。
验电时，必须使用相应电压等级的验 电器，并在装设接地线或合接地刀闸 处对各相分别验电。
在一经合闸即可送电到工作地点的断 路器（开关）和隔离开关（刀闸）的 操作把手上，均应悬挂“禁止合闸， 有人工作”的标示牌。
装设接地线必须由两人进行，先接接 地端，后接导体端，且必须接触良好 。
1电工基础培训讲义
电工基础第一章电路的基本概念一、学习要求1.了解电路的组成及其作用。
2.理解电路的基本物理量(电动势、电流、电位、电压)概念及其单位。
3.熟练掌握电动势、电流、电压的参考方向(正方向)和数值正负的意义及在电路计算时的应用。
4.理解电功和电功率的概念，掌握电功、电功率和焦耳定律的计算。
5.理解电阻的概念和电阻与温度的关系、熟练掌握电阻定律。
6.了解电气设备额定值的意义。
二、知识要点1.电路的组成及其作用(1)电路：电流流过的全部通路称为电路。
(2)电路的组成：电路由电源、负载和中间环节三部分组成，如图1-1所示。
(3)电路的主要作用：传输和转换电能；传递和处理电信号。
(4)电路模型：由一些理想电路元件(如电阻元件、电感元件、电容元件等)所组成的电路，就是实际电路的模型。
今后分析的均是指电路模型，简称电路。
2.电路的基本物理量(1)电流(强度)：①定义：I=q/t。
②单位：安培(A) 1A=103mA, 1mA=103μA。
③实际方向：规定为正电荷移动方向。
负电荷移动方向与电流方向相反。
④电流的种类：a.直流：电流方向和大小都不随时间而改变的电流。
b.交流：电流的大小和方向均随时间变化的电流。
如正弦交流电。
(2)电位：①定义：电路中某点之电位，是将单位正电荷从该点沿电路所约束的路径移至参考点电场力所做的功的大小。
电场力做正功，其电位为正；反之为负。
做功大，电位高，做功小，电位低。
②参考点电位规定为零伏。
用符号“⊥”表示。
③单位：伏特(V) 1V=103mV,1kV=103V。
④计算电路各点的电位，首先应选定参考点。
(3)电压：①定义：两点间电位之差。
从电场力做功角度定义，电压就是将单位正电荷从电路中一点移至电路中另一点电场力所做功的大小。
②实际方向：由高电位指向低电位，(或“+”指向“-”)表明电场力做正功。
③单位：伏特(V) 1V=103mV，1kV=103V。
(4)电动势：①定义：非静电力(局外力)将单位正电荷由低电位移至高电位所做的功。
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家电维修培训资料师宗县疾人家电维修培训班二零一六年四月第一部分《电工基本知识》直流电路电路——电流流通的路径。
直流电路——直流电源供电的电路。
§1－1 电路及基本物理量一、电路的组成及作用1．电路的组成电源——为电路提供电能的设备。
负载——又称用电器，其作用是将电能转变为其他形式的能。
导线——起连接电路和输送电能的作用。
控制装置——主要作用是控制电路的通断。
2．电路的作用一是进行电能的传输和转换；二是进行信息的传输和处理。
3．电路的三种状态通路——电路构成闭合回路，有电流流过。
开路——电路断开，无电流通过，也称断路。
短路——电源未经负载而直接由导体构成闭合回路。
二、电流1．电流的形成 电荷的定向移动形成电流。
2．电流的大小 单位时间内通过导体横截面的电荷量，即：3．电流的方向习惯上把正电荷移动的方向规定为电流的方向，自由电子和负离子移动的方向与电流方向相反。
直流——大小和方向都不随时间变化 。
交流——大小和方向都随时间作相应变化。
电流的基本单位：安培，简称安（A ）。
电流的常用单位：毫安（mA ），微安（μA ）; 1Ａ＝103 mA ＝106μA 三、电压、电位和电动势 1．电压电压——电场力将单位正电荷从a 点移到b 点所做的功，称为a 、b 两点间的电压，用U ab 表示。
单位为伏特（V ）。
电压的基本单位：伏特（V ）。
电压的常用单位：千伏（KV ），毫伏（mV ），微伏（μV ）。
1V ＝103 mV ＝106μV ＝10-3KV 2．电位电位——电路中某一点与参考点之间的电压。
单位为伏特（V ）。
电压——电路中任意两点之间的电位差，又称电位差。
3．电动势电动势——表示电源将正电荷从电源负极经电源内部移向正极的能力，符tQ I号为E ，单位为伏特（V ）。
4．电压的测量（1）对交、直流电压应分别采用交流电压表和直流电压表测量。
（2）电压表必须并联在被测电路的两端。
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第三节 电 阻
一、电阻元件 二、电阻与温度旳关系
一、电阻元件
电阻元件是对电流呈现阻碍作用旳耗能元件，例如灯泡、
电热炉等电器。
电阻定律
R l
S
——制成电阻旳材料电阻率，国际单位制为欧姆·米 ( ·m) ；
l ——绕制成电阻旳导线长度，国际单位制为米 (m) ；
S ——绕制成电阻旳导线横截面积，国际单位制为平方米 (m2) ；
四、电功率与电能
电功率是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出旳电能， P = UI 。
电能是指在一定旳时间内电路元件或设备吸收或发出旳电能 量，W = P ·t =UIt
1度(电) = 1 kW ·h = 3.6 106 J
为了确保电气设备和电路元件能够长久安全地正常工作，都 要求了额定电压、额定电流、额定功率等铭牌数据。
到 t2 时电阻值为 R2 ，则该电阻在 t1 ~ t2 温度范围内旳(平均)温度
系数为
R2 R1
R1( t2 t1 )
值伴随假温如度R2旳>升R高1 ，而则增大>；0假，如将
R R2
称为正温度系数电阻，即电阻
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eL
N
dL
dt
d L
dt
在线性电路中，线圈的自感磁链和电流成正比，线圈的自感磁链 与电流的比值叫做自感系数，简称自感，也叫电感，用L表示。L的 数值与线圈的匝数、形状和大小有关。
L L
i
eL
L
di dt
2.7 自感、互感和涡流
二、互感 由于一个线圈电流的变化，使另一个线圈产生感应电动势的现象 叫做互感现象。由互感现象而产生的感应电动势叫做互感电动势。
6、电阻率：在＋20℃时，长度为1m，横截面积为1mm2的某种材料 导线的电阻值，称为这种材料的电阻率；电阻率越小，导 电性能越好；电阻率的单位是Ω•mm2/m。
R L
S
7、电功率：单位时间内电场力所做的功，称为电功率；电功率与时 间的乘积，称为电能；功率的单位为kW，电能的单位为 kW•h。
P UI I 2R U 2 R
第二章 电磁场理论
1. 磁铁的性质 2. 电流的磁场 3. 磁场的几个物理量 4. 磁场对通电导体的作用 5. 电磁感应 6. 铁磁物质的磁化 7. 自感、互感和涡流
2.1 铁磁的性质
磁铁就是具有磁性的磁体。能够长期保持磁性的磁体叫永久磁 铁。能够被磁铁吸引的物质称为铁磁物质。
磁铁之所以能吸引铁磁物质，是由于磁铁的周围存在着具有磁 力作用的磁场。磁场和电场一样，具有力和能的特性，因此，磁场 也是一种特殊的物质。
第三章 单相交流电路
1. 正弦交流电的三要素 2. 交流电的有效值 3. 交流电的平均值 4. 正弦交流电的向量表示法 5. 交流电路中的电阻元件 6. 交流电路中的纯电感元件 7. 交流电路中的纯电容元件 8. RLC串联电路的分析与计算
9. 线圈与电容并联电路 10. 电路的谐振
专业电工基础讲义(工人培训)
电工基础讲义(机械工人技术理论培训教材)山西大同大学煤炭工程学院穆连生副教授第章直流电路§直流电路的基本概念一.电路的组成◆电路:电流的通路.由若干电气设备或器件组成的总体.【例】手电筒电路,图E电源S开关载导线+-ESR导线()手电筒电路 ()电路模型(称电路图)图最简单电路▷电源:•电池、发电机等提供电能.•电源是将其他形式的能量(化学能、机械能、热能、光能、风能、核能等)转化为电能.▷负载:•灯泡、电动机等消耗电能.•负载是将电能转化为其他形式的能量(热能、光能、机械能、化学能等).▷开关:控制电器,控制电路通断.▷导线:连接电路,为电流提供通路,起输送电能作用.◆电路图:各电器元件为理想化的电路元件,只是实际电路的一种近似(如电源有内部电阻,运行中要发热;导线有电阻(对交流电路还有电抗),运行中除了要发热,还有电压损失;开关有接触电阻等).◆网络:复杂的电路称为网络.如高压电力网络、大规模集成电路、高级生物的神经网络等.通常电路、网络不予区分.二.电流◆电流:•导体中自由电子在电场力的作用下作定向移动,形成电流.•电解液中的正、负离子在电场力的作用下,各向相反的方向移动也形成电流.◆电流正方向(也称参考方向):规定为正电荷移动的方向.图RA B+-图电流,电压方向•假定的正方向从至,用箭头表示,或写成AB I .如,表示实际电流为,从流至;又如,则表示实际电流从至.◆电压的正方向(也称参考方向):规定为电压降落的方向.用正负号注明(有时用箭头表示电压降落方向),假定的方向是从到,也可以写成B A AB U U U -=,即、两点之间的电压是点电位与点电位之差.如,表示点电位比点电位高;如,表示点电位比点电位低.只有知道电压的参考方向和正负号,才能确定实际上两点电位的高低.◆电流大小:在数值上等于单位时间内通过导体横截面电量的多少. t Q I = ()电流()电荷量(库仑)时间().•如果在内通过导体横截面的电荷量为,那么通过导体的电流就为,即 s C A 111=◆电流的单位:A A 6101-=μ;A mA 3101-=;A kA 3101= ◆电流的特点:连续性;◆电流测量,图•用电流表直接测量电流;•对交、直流电流应分别用交流电流表和直流电流表; •电流表必须串接到被测量的电路中;•直流电流表表壳接线柱上标明“”、“”记号应和电路的极性相一致;•合理选用电流表量程(指针偏转不到分度时,再改用较小一档测量).R 图 直流电流的测量 【例】如果内通过导体截面的电量是,则通过导体的电流是多少?如果通过导体的电流是内有多少电量通过导体截面? 解 通过导体的电流:A sC t Q I 4312=== 内通过导体截面的电量:A It Q 9.033.0=⨯==三.电位、电压、电动势.电位(表示)◆电位:把单位正电荷在某点具有的能量(叫做该点的电位).◆正电荷是从高电位流向低电位(同水流一样);负电荷是从低电位流向高电位;◆电位表示:如点的电位为,表示为V V a 5.1=(伏)点的电位,表示为V V b 3-=;◆参考点:零电位点;•交流动力电路,以大地为参考点;•电子线路中一般以金属底板为参考点;•规定了零电位点(参考点)后,其他各点的电位可以和零电位点比较,得正电位、负电位、零电位. ◆电位的单位(伏)【例】计算图各点的电位A() ()图 电位高低比较解 ()图中,参考点是,V V a 0= V V b 3=;V V V V c b c 936=+=+=注意:电位的正方向,降为正()图,参考点是, V V b 0=V V a 3-=;V V c 6=.电压(表示)◆电压:两点之间的电位差;◆两点之间的电压与参考点无关(某点电位大小与参考点选择有关);◆图中V V V U B A AB 330-=-=-=V V V U A B BA 303=-=-=V V V U A C CA 909=-=-=图中V V V U B A AB 303-=--=-=V V V U A B BA 3)3(0=--=-=V V V U A C CA 9)3(6=--=-=◆电压方向:规定由高电位指向低电位,即降为正; ◆表示方法:以带箭头的实线表示;用“”、“”表示; ◆电压单位:V mV 3101-=;V mV V 6310101--==μ;V kV 3101= ◆电压测量,图图 直流电压测量 •对交流直流电压分别使用交流电压表和直流电压表; •表上“、”记号应和被测两点的电位应一致,即“”端接高电位,“”端接低电位;•表的量程合适..电动势◆电源内部正负极之间的电路叫内电路,电源外部正负极之间的电路叫外电路.整个电路是由内电路和外电路组合而成的闭合回路.图电◆外电路中,电源正级电位高于负极电位→正负极之间有电位差→导线中存在电场→导线中自由电子在电场力作用下→沿导线→由负极移向正极,在电路中产生电流.◆电场力在移动电荷的过程中,对电荷做功.◆电场力对电荷做的功:()WUqAB电场力对电荷做的功();U两极之间的电压();AB电场力移动的电荷量().♧电场力不断对电荷做功,不断将负级中的负电荷移到正极,把正极中的正电荷移到负极,使、两点之间的电压愈来愈小,电场力对电荷的作用减弱逐渐减小,最后0=AB U ,0=I ,电流中断⇒解决办法.♧办法:为维持一定的,电源内部必须有一种外力能持续不断地把正电荷从电源负极(低电位处)移送到正极(高电位处),以保持、之间具有一定电位差.♧电源内部的外力(电源力):•电池.电极和电解液进行化学反应时所产生的化学力; •发电机.电磁感应产生的电磁力.♧电源中外力移动电荷的过程,就电电源将其他形式的能量转换为电能的过程.◆电动势(表示)•的大小是电源力(非电场力)把单位正电荷从电源负极由电源内部移送到电源正极时,克服电场力所做的功.即 q W E ＇= ()电源电动势()外力移动的电量()W ＇外力对电荷 做的功(). •电源势的大小只取决于电源本身的性质,与外电路无关.•电动势方向,图E +--+E E+- ()我国教材常用符号 ()英美教材常用符号 ()电池组符号图 电动势的方向四.电阻.电阻元件◆只表征有热能损耗的元件.符号如图.R +-U() ()图 电阻符号及特性 •电阻元件表示符号,图;•伏安特性:线性电阻元件端电压和电阻的关系,图,为过原点的直线.满足欧姆定律.RU I = ;或GU I =;RI U = 电压(); 电流();电导(西门子),RG 1=; 比例系数,称为电阻(Ω).◆Ω的定义: A V 111=Ω•如果在电阻(导体)两端施加电压,通过电阻(导体)的电流为,则这个电阻为Ω◆电阻的单位:Ω=Ω3101k ;Ω=Ω6101M ;[读为千读为兆]◆电阻分类:金属模电阻、炭模电阻、绕线电阻. .导体电阻◆在导体中流动时,即电子做定向移动过程中,不断相互碰撞,还要和原子碰撞,起阻碍作用,导致导体发热,称为导体的电阻.◆导体电阻的大小是由导体材料性质决定.◆长导体等截面的导体电阻值,与长度成正比,与横截面成反比.即 S L R ρ= ()导体电阻(Ω)导体长度()导体横截面积(2m )ρ导体电阻率(Ω•).◆不同温度下导体的电阻率ρ()[]001T T -+=αρρ ()ρ导体材料的温度时的电阻率;0ρ参考温度0T 时的电阻率;α电阻温度系数(℃);T导体材料的温度(℃);T参考温度(通常取℃)◆几种常见导体在℃时电阻率ρ和温度系数α.表. 表几种导体材料的电阻率和电阻温度系数◆电工材料按导电性分类:♧导体:电阻率9810~10--=ρΩ•(金属材料);♧绝缘体: 电阻率12710~10=ρΩ•(橡胶、塑料、陶瓷、云母、玻璃、空气等);♧半导体:电阻率介于导体与绝缘体之间;♧超导材料:某种稀有材料及其合金在超低温下,电阻率为零(磁悬浮火车).【例】一铝质导线,横截面积为26mm ,全长,试求电阻值.若把长度拉长一倍,求拉长后的电阻值. 解 ()查,铝8109.2-⨯=ρΩ•, Ω=⨯⨯⋅Ω⨯==--9.2106600109.2268m mm SL R ρ()导体的体积截面×长度,长度拉长一倍,截面必然缩小一倍.Ω=⨯⨯⨯⋅Ω⨯==--6.1121062600109.2268m mm SL R ρ § 欧姆定律 一.部分电路欧姆定律◆部分电路:电路中的一部分.图图 部分电路图◆部分电路欧姆定律:表测量的电流电压,得R UI = ()电流()电压()电阻(Ω).•、、三个物理量知道其中两个,便可求得第三个.【例】已知热处理车间的某一电阻炉,接到的电压上,电阻丝的电阻值为Ω,求通过电阻丝的电流? 解 A VR U I 09.61.36220=Ω==[纯电阻正弦交流电路计算方法与直流电路相同]【例】一个接在电源上的灯泡,通过灯丝的电流是,求灯丝电阻. 解 Ω=⨯==-550010402203I U R 【例】一段导体两端的电压是,导线中的电流,如果两端电压增大到,导线中的电流是多少? 解 ()导体的电阻 Ω===45.0211AV I U R()导线两端电压加大到时,导体的电流A VR U I 14422=Ω==【例】某人触及的电源裸线,如身体电阻为Ω,通过人体电流多大?若电网电压为,通过人身电流又为多少? 解 ()误触电,通过人身电流mA mA A R U I 3022022.010002201>====(安全极限值)()误触及,通过人体的电流mA mA A R U I 3060006100060001>>====【例】一电阻炉,接到电源上,流过电炉的电流是,求电阻.若电炉是用截面积为210mm 的康铜丝制成,需要多少米?如改用截面积为220mm 的康铜丝,又要多少米? 解 ()电炉的电阻 Ω===1120220I UR ()用210mm 康铜丝制,其电阻率81050-⨯=ρΩ•,康铜丝的电阻应为Ω,则丝长:m mm RSL 220105*********6=⋅Ω⨯⨯⨯Ω==--ρ () 用220mm 康铜丝制,长度:m mm RSL 4401050102011826=⋅Ω⨯⨯⨯Ω==--ρ 二.全电路欧姆定律◆全电路:外电路和内电路组成闭合回路的整体.图图 全电路◆全电路欧姆定律:r R EI += ()电路的电流()电源电动势()负载电阻(Ω)电源内阻(Ω).Ir IR E += ()或 Ir E IR -= ()•IR 是电流通过外电路电阻产生的电压降,也称端电压,用AB U 表示.即 IR U AB =Ir U E AB += () Ir E U AB -= () ◆开路,短路 •电路开路∞,AB U E =;•电路短路,电流达到最大值,即为短路电流,即rE I s =,0=AB U【例】在图中,内阻Ω,外电阻Ω.试求,电池端电压.解 ()电流 A Vr R E I 8.42324=Ω+Ω=+=()电池端电压V A V Ir E U AB 4.1428.424=Ω⨯-=-=§ 电阻的串联、并联和混联 一.电阻串联◆通过每个电阻的电流为同一个电流.图12n()串联电路 ()等效电路图 电阻串联♧串联电路特点:☺流过每个电阻的电流为同一个电流;☺总电压(电压降)等于各个电阻上的电压之和(即为定律∑=0U ).n U U U U +++= 21 () 电阻上电压,电流的关系:I R U 11=,I R U 22=,……I R U n n =()I R I R R R U eq n =++= 21 ☺等效电阻eq R :∑==+++==nk k n eq R R R R I UR 121 ()☺串联电路每个电阻上的电压U R R I R U eqkk k ==,n k ,,2,1 =•两个电阻1R ,2R 串联分压:U R R R U R R U eq 21111+==,U R R R U R R Ueq 21212+==(电压与电阻成正比)【例】图中,V U 20=,Ω=11R ,Ω=42R ,Ω=53R . 求:等效电阻eq R ;总电流;每个电阻两端电压.R 3R 2R 1+R e q +-U等效图 串联电阻解 ()等效电阻Ω=Ω+Ω+Ω=++=10541321R R R R eq()流过电阻中的电流 A V R U I eq 21020=Ω==()每个电阻两端电压V A I R U 22111=⨯Ω==;V A I R U 82422=⨯Ω==V A I R U 102533=⨯Ω==【例】一块直流电流表,能通过的最大电流为mA I g 1=,内阻为Ω=500g R ,它能测量的最大电压为g g g I R U =.根据串联分压原理,要把它改装成量程为g nU U =的电压表,10=n ,应串联多大? 解 电流表改装为电压表,如图R g图 直流电流表改装为直流电压表 •串联电路特点:流过同一电流g I ;•g g g RI I R U +=,g g g g nU RI I R =+,g g g g g I nR RI I R =+ ()g R n R 1-= •代入数据()()Ω=Ω⨯-=-=45005001101g R n R二.电阻并联 ◆电阻并联,图图 电阻并联•电源电压为为总电流;•1R ,2R …,n R 为各支路电阻;•111R G =,221R G =…, nn R G 1=表示各电阻的电导;◆并联电路特点:☺各电阻(支路)上的电压是同一电压; ☺总电流为各并联电阻(并联支路)电流之和; ◆计算:UR U R R R R UR U R U I I I I eq n nn 1111212121=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++=+++=() ∑==++=nk kn eq R R R R R 12111111 () 这样,k eq R R <,即等效电阻总小于任一并联的电阻. •每个电阻上的电流I R R R U I eq111==;I R R I eq 22=;I R R I n eq n =•两个电阻并联分流,图等效图 两个电阻并联21111R R R eq +=;2121R R R R R eq +=eq eq R R R R R R R G G G 11121212121=+=+=+=I R R R I G G I eq 21211+==I R R R I G G Ieq 21122+==•在并联电阻电路中,流过每个电阻上电流的大小,与电阻成反比.•总电阻的倒数等于各电阻倒数之和. ◆用电导表示:()UG U G G G R U R U R U I I I I eq n n n =++=++=+++=212121 (定律∑=0I )•总电导:∑==++=nk k n eq G G G G G 121•各电阻中的电流:I G G U G I eqkk k ==, n k,,2,1 =eq eq G R 1=•在并联电阻电路中,总电导等于各电导之和.•各并联电阻中的电流,与它们各自的电导值成正比.【例】图中,求等效的总电阻. ()Ω=3001R ,Ω=6002R ()Ω=3001R ,Ω=3002R ()Ω=3001R ,Ω=152R解 () Ω=Ω+ΩΩ⨯Ω=+=2006003006003002121R R R R R eqS R R G G G eq 005.0600360013001112121==Ω+Ω=+=+=Ω===200005.011SG R eq eq 【例】有一块微安表,它的最大量程A I μ1000=,其内阻Ω=k R 10,如果改装成最大量程为mA I 10=的毫安表,必须并联多大的分流电阻f R ? 解 流过分流电阻的电流f I 为:mA mA mA I I I f 9.91.0100=-=-=表的两端电压:V A I R U 1.0101001016300=⨯⨯Ω⨯==-分流电阻f R 为:Ω=⨯==-1.10109.91.03AV I U R f f 【例】下图是一个电阻分压电路.固定端、接在直流电源上,固定端与活动端接负载.利用分压器上滑动触头的滑动,可向负载电阻输出的可变电压.已知:直流电源电压,滑动触头的位置使Ω=6001R ,Ω=4002R .求输出电压2U .若用内阻为Ω=1200V R 的电压表去测量此电压,求电压表的读数.V V() ()例题图解 ()未接电压表时,等效电阻eq R 为 Ω=Ω+Ω=+=100040060021R R R eq 串联分压,输出电压2U 为 V V U R R U eq 2.718100040022=⨯ΩΩ==()当接上电压表后,电路如图,V R 表示电压表内阻,等效电阻eq R 为Ω=Ω+ΩΩ⨯Ω+Ω=++=90012004001200400600221V V eq R R R R R R总电流1I 为mA A V R U I eq 2002.0900181==Ω==用并联分流公式,得mA mA I R R R I V V 520120040040022=⨯Ω+ΩΩ=+=V A I R U V V V 610512003=⨯⨯Ω==-电压表读数为,可见电压表内阻不高时,测得的电压是有一定误差的.三.电阻的混联◆电阻混联:一个电路中,既有电阻串联,又有电阻并联.◆图为例,求等效电阻eq R 的化简步骤.ab (a)等效(b)ba ab (c)等效等效(d)b a图 电阻的混联及等效电路•5430R R R R ++=(串联)•022R R R R R cd += (两电阻并联)•之间的等效电阻eq R 为: 61R R R R cd eq ++= •总电流:eqabR U I =【例】计算图.已知:V U 20=,Ω=101R ,Ω=52R ,Ω=203R ,Ω=154R .求总电阻、总电流;各支路中电流和电阻两端电压.a b (d)等效等效(c)baU ab (b)等效(a)b a U 5Ω0Ω22U 10ΩU 20Ω图 例图解 ()等效电阻Ω=Ω+Ω=+=20155420R R RΩ=Ω+ΩΩ⨯Ω=+=10202020200303R R R R R cd Ω=Ω+Ω=+=2010101cd eq R R R()总电流A V R U I eq 12020=Ω==()各支路电流和电阻两端电压 V A I R U cd cd 10110=⨯Ω==A VR U I cd 5.0201031=Ω==A V R U I cd 5.0201002=Ω==V A I R U R 1011011=⨯Ω== V A I R U R 5.25.05222=⨯Ω== V A I R U R 105.020133=⨯Ω==V A I R U R 5.75.015244=⨯Ω==【例】在一个内阻为Ω,电动势为的电源两端,并联两只小灯泡,如图,灯泡电阻为Ω,先接通开关,使灯泡亮起来,再接通开关,灯泡也亮起来.问当亮后亮度前后有何变化?E H 1图 例图解 ()在接通前,流过灯泡电流 A VR r E I I 4.2822411=Ω+Ω=+== ()接通后和并联,其等效电阻 Ω=Ω+ΩΩ⨯Ω=+=488882121R R R R R eq ()通过电路总电流A VR r E I eq 44224=Ω+Ω=+=()电流(并联分流) A A I R R R I 248882121=⨯Ω+ΩΩ=+=接通前电流为接通后的电流为,故灯泡变四*.电阻的形联接与△形联接的等效变换◆星形联接和三角形△联接都是通过个端子与外部相联.◆与△联接等效变换原则: •是要求它们的外部性能相同;•当它们的对应端子间的电压相同时,流入对应端子的电流也必须相等.◆分析: •附图3＇I 3图 电阻星形联接与三角形△联接的等效变换•对应端子、、有相同的电压12U 、23U 、31U . •联接与△联接彼此等效,流入对应端子的电流必须分别相等.＇I I 11=,＇I I 22=,＇I I 33=◆对三角形△联接电路,各电阻中的电流分别为:121212R U I ＇=; 232323R U I ＇=; 313131R U I ＇=•各端子处电流(定律):3131121231121R U R U I I I ＇＇＇-=-=1212232312232R U R U I I I ＇＇＇-=-= () 2323313123313RU R U I I I ＇＇＇-=-=◆对于星形联接 221112I R I R U -=332223I R I R U -=0321=++I I I 由上式解出电流:1332213121332211231RR R R R R U R R R R R R R U R I ++-++=1332211231332212312R R R R R R U R R R R R R R U R I ++-++=() 1332212311332213123RR R R R R U R R R R R R R U R I ++-++=◆两个电路等效,对应端子电压相同时,流入对应端子电流必须相等.式()等于式(),12U 、23U 、31U 前面的系数应对应地相等,得32121313322112R R R R R R R R R R R R R ++=++=13232113322123R RR R R R R R R R R R R ++=++=() 21331213322131R R R R R R R R R R R R R ++=++=由式()可以解得: 31231212311R R R R R R ++=31231223122RR R R R R ++= () 31231231233R R R R R R ++=◆将式()用电导来表示: 3212112G G G G G G ++=3213223G G G G G G ++=() 3211331GG G G G G ++=◆为了便于记忆,写成; 电阻之和形三角形相邻电阻的乘积形三角形电阻形星形)()()(∆∆=Y 电导之和形星形相邻电导的乘积形星形电导形三角形)()()(Y Y =∆◆若电路的个电阻相等,即Y R R R R ===321,则等效的△电路电阻也相等.即Y R R R R R 3312312====∆反之,则 ∆=R R Y 31【例】下图为电桥电路,求总电阻12R .11(a)(b)1.4Ω1ΩΩ10.8Ω1Ω(c)(d)(e)图 桥形电路解 把接点、、上的三角形电路用等效星形电路来代替,如图.Ω=Ω+Ω+ΩΩ⨯Ω=++=8.012222)(31231212311公式R R R R R RΩ=Ω+Ω+ΩΩ⨯Ω=4.0122122RΩ=++⨯=4.0122123R 用串联,并联方法,如图、、,得出Ω=684.212R§ 电功和电功率 一.电功◆电功():电场力把电荷从一点移到另一点,电场力对电荷做功. ◆图R+-图 部分电路•电阻上的电流是由电荷移动引起,如果在时间内,电场力将带有电量的正电荷从点移到点,电场力对电荷做的功:UQ W = () 因为It Q =,上式为:t RU Rt I UIt W 22=== () 电功(焦耳)电阻两端电压()通过电阻电流()电阻(Ω)通电时间(). ◆电功单位: s A V C V J ⋅⋅=⋅=111J s W h kW h kW 6106.336001000111⨯=⨯=⨯=⋅二.电功率◆电功率():电场力在单位时间内做的电功. •公式:R U R I UI t W P 22==== ()•规定:在(秒)内,电场力做(焦耳)的功叫(瓦) •单位:W MW 6101=; W kW 3101=◆分析全电路功率,图图 全电路r R EI +=(全电路欧姆定律)rI E IR -=,两边同乘以,得 r I EI R I 22-= ()P P P E ∆-= ()()2222r R R E R r R E R I P +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+==是电源输出功率;EI P E =是电源产生的功率;r I P 2=∆电源内阻消耗的功率,发热.【例】图,已知,内阻Ω.试求ΩΩΩ时电源输出的功率各为多少?解 ()Ω时,电源输出功率()()W r R R E P 6421124222=+⨯=+= ()Ω时,电源输出功率()()W r R R E P 7222124222=+⨯=+=()Ω时,电源输出功率()()W r R R E P 12.6923124222=+⨯=+=◆实验证明:当外电阻等于内电阻时(),电源输出功率最大,即()r E r R R E P m 4222=+= ◆当负载获得最大功率时,电路的效率()%5022=+=+==r R Rr R I R I 电源总功率负载功率η•对电力系统这样传输功率不合适;电子线路因输出功率小,工作在这种状态.【例】有一台直流发电机,其端电压,内阻Ω,输出的电流.求()发电机,负载电阻;()写出功率平衡式,求各项功率. 解 ()负载电阻,电动势 Ω===465230I U R ()()V r R I E 2336.0465=+⨯=+=()功率平衡式:r I UI EI 2+= •电源产生的功率:W EI P E 11655233=⨯== •电源输出功率:W UI P 11505230=⨯==•电源内部电阻消耗的功率:W r I P 156.0522=⨯==∆三.焦耳楞次定律◆焦耳楞次定律:电流通过某段导体(设备),产生的热量与电流的平方、导体的电阻、通电时间成正比.Rt I Q 2= () 产生的热量()电流(); 电阻(Ω)通电时间().◆电流热效应:电流使导体发热现象. ◆设备额定值:•N U 额定电压:所有的电气设备都是按一定的电压标准制造,在这个电压下,电气设备运行性能最好. •N I 额定电流:在额定电压下,电气设备可以长时通过最大允许电流值.【例】一台直流电动机,运行时消耗的功率为,每天运行,问消耗电能是多少? 解 ×消耗电能×(度)【例】某电表标有“”字样,这只电度表最多能带的电灯多少盏?这些灯每天使用,一个月(按天计)走多少度电? 解 电表允许的最大功率为: ×(注意单位) 最多可带灯:盏11606601===P P n 盏灯一个月消耗的电量: ××盏××(度)【例】功率为的电阻炉,半时间内产生的热量?解 J S W Pt Rt I Q 62108.1m in 30601000⨯=⨯⨯===【例】一台额定电压为、功率为的电阻炉,如果加电压允许在±内波动,电炉输入功率波动多大(电炉的电阻不变)?解 ◆电炉的电阻:()Ω≈==1.16300022022WV P U R ◆当电压超过额定电压时,电炉功率:()W V V R U P 41991.16402202211=Ω+==•功率超过额定值的百分数:%40%10033199.4=⨯-=-kWkW kW P P P 上,电炉过热,设备损坏. ◆当电压降低,电炉的功率:()W V V R U P 20121.16402202222=Ω-== •功率低于额定值的百分数:%33%1003012.23≈⨯-=-kWkWkW P P P 下,电炉功率过小,温度达不到要求.§ 电容器 一.电容器与电容 ◆电容器•构成原理.由两块金属极板间隔以不同的介质(如云母、绝缘纸、电解质、空气、陶瓷等)所组成. •加上电源后,极板上分别聚集起等量异号电荷,在介质中建立起电场,并储存有电场能.电源移去后，电荷可以继续聚集在极板上，电场继续存在. •电容器是一种能构储存电场能量的实际器件. ◆电容•实验证明,电容器两个极板、分别带上和的电量,在两个极板之间产生电压AB U ,电荷量越多,电压越大. •线性电容元件符号,图-Q+-U ABU(a)(b)图 线性电容器符号及库伏特性•极板上所带电荷量与它们之间的电压成正比,即 AB CU Q =比例系数叫该电容器的电容量,简称电容.即 AB U QC =()极板上带的电量()AB U 两极板间的电压()电容().•电容.电容器在一定电压下储存电荷能力的大小. ◆电容的单位F F μ6101=;pF F 6101=μ 二.电容器的种类 ◆分类•按容量是否可变分:固定电容、可变电容、半可变电容;•按电介质分:空气、纸质、云母、陶瓷、涤纶、玻璃釉、电解电容器等.◆变频器动力回路用电解电容器:•结构:用铝箔做极板,中间充有糊状或液体状态的电解质,在它的两端通上直流电压后,在铝箔表面生成一层极薄的氧化铝薄膜作为介质.由于薄膜和铝箔间具有单向导电的作用,故电解电容有正负极.使用时,正极接高电位,负极接低电位. •特点:容量大,一般为几微法到几千微法.三.电容器的串联和并联 .电容器的串联,图(a)1-C 1+C2U C (b)图 串联电容器等效电路◆电容器串联的特点•每一个电容器上所带的电量都相等; Q Q Q ==21(设为个电容器) () •总电压等于各电容器两端电压之和; U U U ==21(设为个电容器) () •串联电容器等效电容,式()除QU Q U Q U 21+=; CU Q =,得:21111C C C +=; 2121C C C C C += () •串联电容器,每个电容器所承受的电压U C C C Q U 111==, (CU Q =)U C C C Q U 222==•在电容器串联中,电容量越小的电容器,两端承受的电压越高.实际应用中,应注意耐压,以免击穿. .电容器的并联,图(a)(b)图 并联电容的等效电路◆电容器并联的特点 •各电容器两端电压相同;U U U ==21(两个电容器并联) ()•等效电容器所带电量,等于各电容器极板所带电量之和;21Q Q Q +=(两个电容器并联) ()•并联电容器的等效电容量等于各电容器电容之和21Q Q Q +=;21UC UC UC +=21C C C += ()•实际应用中,如果单个电容器的容量不足时,可以用几个电容器并联使用.【例】一个电容量为μ的电容器,极板上带有C 4109-⨯的电量,求两极板间的电压.解 V C Q U 30010310964=⨯⨯==--(注意单位) 【例】在图中,1C 、2C 两个电容器,分别标明“”和“”,把它们串联后等效电容多大?如果两端加电压,是否肢击穿?UC 2+C 1-1 图 例附图 解 串联等效电容量为: pF pFpF pFpF C C C C C 1203002003002002121=+⨯=+=串联时,各电容器承受电压:V V pF pF U C C U 600100020012011=⨯==V V pFpFU C C U 400100030012022=⨯==电容器1C 上的电压为,超过了额定电压,选被击穿→1C 击穿后, 电压加到2C 上, 2C 击穿.第章 磁与电磁§ 磁场基本知识 一.磁场与磁力线•天然磁铁:43O Fe 磁铁矿;•磁性:能吸引铁、钴、镍及它们的合金的性质; •磁极:条形磁铁两端磁性最强,称为磁极; •任何磁铁存在两个极:南极,北极; •磁极特性:异性相吸,同性相斥;•地球为一大磁体极在地理南极附近极在地理北极的附近;•磁力:磁铁之间的相与作用力; •磁场:磁力线分布的区域;图图 磁铁的磁力线•磁力线:无头无尾的闭合曲线;•磁力线方向:磁铁外部由极到极,磁铁内部由到; •磁场中,某点小磁针极的指向,即为该点磁力线的切线方向.•磁力线密度的大小反映了该点磁场的强弱.二.电流的磁场.通电直导线的磁场◆年奥斯特发现:放在载流导线周围的磁针会受到磁力的作用而发生偏转.图A B图电流使磁针偏转•当导线通入电流时,磁针发生偏转,如果改变电流方向时,磁针偏转的方向也改变;◆用磁力线表示磁场,导电直导线周围产生磁力线,磁力线是以导线为中心的一组同心圆.图图通电直导线周围的磁力线•磁力线方向判定:右手螺旋定则;•右手螺旋定则:右手握住导线,以大拇指指向电流的方向,其余四指弯曲的方向就是磁力线的方向;•方向:正电荷运动的方向.【例】判断图导线中电流方向和磁力线方向.B(a)I(b)(C)I B(d)图例附图表示磁场(磁力线)方向为电流方向.解用右手螺旋定则判断()已知磁力线方向,电流方向从右向左;()已知电流方向,磁力线方向顺时针方向;()已知电流方向,磁力线方向逆时针方向;()已知磁力线方向,电流方向指向读者..通电线圈的磁场•把直导线绕成线圈,通电后线圈产生磁场;•通电线圈磁场方向判断:右手螺旋定则;•右手螺旋定则:右手握住线圈个弯曲手指的方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是线圈内部磁力线方向,即极的指向.【例】判定图电流方向或线圈的磁极极性.BA(a)(b)(c)NSNS1234-图 例附图解 ()左右;()左右;()接接接三.磁场的基本物理量.磁感应强度(又叫磁通密度)()•设有长为L ∆的导线,通以电流I ,放置于和磁力线(磁场)相垂直的位置上,产生电磁力F ; •磁感应强度大小:L I FB ∆⋅= ()磁感应强度(特斯拉)电磁力(牛顿)电流();△导线长度(). •磁感应强度定义: mA NT 1111⋅=Gs T 4101=(高斯) •磁感应强度方向:该处磁场的磁力线方向; •均匀磁场(匀强磁场):磁场中,各点的磁感应强度大小相等,方向相同;•在电机、电器上应用的磁感应强度: 电机变压器电磁铁 继电器 永久磁铁地磁场为T 4105.0-⨯•磁感应强度的大小可通过高斯计直接测量..磁通(磁通量)(Ф)•磁通Ф:磁感应强度和与它垂直的某一截面积的乘积(匀强磁场,磁感应强度为常数). BS =Φ ()Ф磁通()磁感应强度()截面积(2m ).•磁通的单位:()韦伯麦克斯韦Wb Mx 810)(1-= SB Φ=•磁感应强度,就是垂直于磁场单位面积上的磁通量,故又称磁通密度. .磁场强度()•磁场强度,用来确定磁场和电流之间的关系,是一引进物理量;如图图 环形线圈lFl IN H ==() 磁场强度()线圈中流过的电流()线圈匝数线圈的平均长度()称为磁势..磁导率(μ)•磁导率μ用来表示磁场媒质磁性的大小,即物质的导磁能力.•真空的磁导率0μ:)/(10470m H -⨯=πμ常数; •介质的相对磁导率r μ: 0μμμ=r ()◆按磁导率,物质分三类:•第一类逆磁物质:相对磁导率略小于.如铜、银、铋等;•第二类顺磁物质:相对磁导率略大于.如空气、锡、铝等;•第三类铁磁物质:相对磁导率远大于,到几千几万.如铁、钴、镍及它们的合金.◆铁磁物质磁导率很高,磁感应强度比真空大几千几万倍,制造电机电器.◆磁感强度和磁场强度的关系: H B μ= () •环形线圈铁芯内的磁感应强度:l INB μ= ()•磁场强度只与线圈中电流的大小和线圈结构有关,而与铁芯的材料无关;磁感应强度与磁导率有关,即与磁性材料有关.§ 铁磁物质的磁化和分类 一.铁磁物质的磁化曲线 .磁畴•分子电流:一切物质都是由分子、原子组成.原子由原子核和核外电子组成,电子带负电量,绕着原子核在核外不同轨道上高速旋转,这种电子运动形成电流.•磁畴:分子电流产生磁场,组成物质中的每一个分子就相当于一块小磁铁,相邻分子间有一特殊的作用力,使每一个小区域内部的分子小磁体排列整齐,显示出磁性,这些小区域叫做磁畴..铁磁物质的磁化。
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05
照明设备安装调试技巧
照明设备类型及特点介绍
白炽灯
发光效率低，寿命短，但显色性好，光线柔 和。
LED灯
发光效率高，寿命极长，显色性和光线均匀 性较好，但价格较高。
荧光灯
电阻
限制电流大小，起 到分压、分流等作 用。
电感
阻碍电流变化，滤 波、振荡等。
三极管
放大、开关等作用。
符号表示方法与识别技巧
电阻符号
通常用“R”表示，图形符号为矩形或波纹 线。
三极管符号
用“Q”或“T”表示，图形符号为三个引 脚的元器件。
电容符号
用“C”表示，图形符号为两条平行线或圆 形。
二极管符号
04
优化改进建议
选用高效节能灯具
如LED灯等，提高照明效率，降低能耗。
智能照明控制系统
根据实际需求自动调节光线亮度和颜色温度等，提高舒适性和节能效果。
定期维护保养
清洁灯具表面，检查线路连接是否松动或老化等，确保照明设备正常运行。
加强安全管理
建立安全用电制度，加强员工培训，提高安全意识和操作技能。
06
实际操作中注意事项
01
02
03
04
元件选择
根据实际需求和电路要求选择 合适的元件类型和参数。
符号识别
准确识别电路图中的元件符号 和连接方式，避免出现错误。
焊接技巧
掌握正确的焊接方法和技巧， 确保电路连接可靠、美观。
安全防护
注意用电安全，避免触电、短 路等事故发生。
03
导线选择与连接方法
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电工基础
(3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】
磁通
电感 L N
i
B H
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H N
l
38
电工基础
4.3 磁场对电流的作用
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39
电工基础
1．电磁力的大小
磁场
电流
有效
强弱
大小
长度
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F=B I ι
B------均匀磁场的磁感应强度(特斯拉T) I ------导线中的电流强度(安)
拔 出
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原磁 通减 少
感应 电流 磁通
原磁通 减少
感应磁通 与之方向
相同
56
判断电感工应基础电动势（感应电流）方向的具体方法：
插
入N
-
+
1、先确定原磁通方向及其变化趋势( 是增加还是减少)；
2、根据楞次定律确定感应磁通方向 如果原磁通的趋势是增加,则感应 磁通与原有磁通方向相反；
反之，原有磁通的变化趋势是减少 ，则感应磁通与原有磁通方向相同。 3、根据感应磁通方向，应用右手螺 旋定则确定感应电流及感应电动势方
图5-12 主磁通和漏磁通
图 5-13 有 分 支 磁 路
对称分支磁路 和 不对称有分支磁路
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电工基础
A
· N2
aX
N1
x
·
A
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电工基础
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电工基础
应用
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电工基础
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涡流的害处
在交铁变芯磁场 作用发下热，整 块铁芯中产 生的线旋圈涡状 感应绝电缘流称 为涡流。
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E2
I1
E3 R3 I11
R1
I22 I3
R2
I2
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16、练习
要求列出方程并算出A、B两点之间的电压值。
R1
A R2
E1
R3
R4
B E2
R5
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四、专题 : 三个三角形
U
ULC
UR
电压三角形
Z
XLC
S
Q
R
P
阻抗三角形
功率三角形
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练习题
三极管的两大应用场合：放大电路和开关电 路。
使三极管处于放大状态的原则是：发射结 （e、b） 之间加正向电压，集电结（c、b） 之间加反向电压。
2024/3/17
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半导体管的整流电路
将交流电变为直流电的过程称为整流。 实现整流过程的电路叫整流电路。 整流电路的形式有：单相半波、单相桥式、三相
有一个R-L串联电路，已知R=3欧，XL=4 欧，电阻的端压为10伏，求(1)电路的总 阻抗。（2）功率因数。 （3） R-L电路 两端的电压值。（4）视在功率S。
2024/3/17
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第二章 电工专业知识
一、电工识图
1、电气图的分类及制图的一般规则 （1）系统图及框图 （2）电路图 （3）接线图和接线表 2、常用的电器图形符号
I2
I1
9
I4+I3= I1+ I2
基尔霍夫第二定律，又称回路电压定律。其内容是：在 任一闭合回路中，沿一定方向绕行一周，电动势的代数 和恒等于电阻上电压降的代数和。
即：E=IR
注意: 在列回路电压方程时，必须考虑电压的正 负，确定步骤如下：
《电工基础》全册配套完整教学课件
电容元件：表示产生电场，储存电场能量的元件
电压源和电流源：表示将其它形式的能量转变成
注意
电能的元件。
5种基本理想电路元件有三个特征：
（a）只有两个端子；
（b）可以用电压或电流按数学方式描述；
（c）不能被分解为其他元件。
9
第1章 直流电路
理想电路元件的分类
理想电路元件
理想有源元件
理想无源元件
与回路环行方向一致的电流、电压和电动势前面 取正号， 不一致的前面取负号。
对回路 adbca R1I1－R2I2 ＝ E1－E2
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第1章 直流电路
基尔霍夫电压定律不仅适用于电路中任一闭 合的回路，而且还可以推广应用于任何一个 假想闭合的一段电路。
将 a、b 两点间的电压 作为电阻电压降一样考 虑进去。
36
第1章 直流电路
内容：从电路的某一点出发，
沿回路绕行一周回到原点， ＋ I1 在绕行方向上，各部分电位US1 升的和等于电位降的和。 － c
a
＋ I2 US2
－d
I3
R3 e
－
－
U1 R1
U2 R2
R4
＋
U电位升 U电位降
＋
b
对回路 adbca ，从 a 点出发沿回路环行一周又回到 a 点
导线
手电筒电路
第1章 直流电路
（2） 电路模型
实际电路
10BASE-T wall plate
开关
灯泡
电 池
电路模型
导线
电路模型 理想电路元件
8
反映实际电路部件主要电磁 性质的理想电路元件及其组合。
有某种确定的电磁性能的理想 元件。是对实际元件的抽象和概括
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电路中任意两点间的电压等于该两点电位差。
UabVa Vb
引入电位的概念后，电压的方向即由高电位指向低电位， 因此电压又称作电压降。
电位参考点的选择
通常假设参考点的电位为零，用接地符号“ ”表示。
用大写字母表示。
电压的国际单位制是伏特[V]，常用的单位还有毫伏[mV] 和千伏【KV】等，换算关系为：1V=103mV=10－3KV
电工技术基础问题分析中，通常规定电压的方向由高电势 指向低电势。
电压参考方向的表示方法：
（1）极性法
+
a
（2）箭头法
u_ ub
a
b
（3）双下标法
uab
a
b
参考方向与实际方向的关系：
电工基础
授课教师：李 杨
任务一 建立电路模型
知识链接一 电路与电路模型
想一想
1.你能举出哪些用电的例子？它们用的是什么电？ 2.谈谈你对电路的认识，你认为什么是电路？电路有什 么用？
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设 备或电路元件按一定方式组合而成。
看一看
想一想
以上两幅图中电路的作用一样的吗？若不同，你能说 出它们的区别吗？
R L 可以忽略。
i
产生磁场的电 特性可用电感 元件表征
白炽灯的电
L 路模型可表
示为：
R
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其 电特性单一、确切，可定量分析和计算。
理想电路元件分有无源和有源两大类
无源二端元件
有源二端元件
+
IS
R
L
C
US
–
电阻元件
只具耗能 的电特性
电感元件 只具有储 存磁能的
u >0，参考方向与实际方向一致
u <0，参考方向与实际方向相反
注意：在求电压、电流之前必须事先规定好参考方向，否 则求出的值无意义，并且电路中电流、电压参考方向一旦 标定，在整个分析计算过程中就不允许再变更。
2、电位
什么是电位呀？谁能 告诉我呢？
在电路中任选一点作为参考点，电路中其它各点到
参考点的电压即为该点的电位，用符号“V”表示，单
（1）电流
电荷有规则的定向移动形成电流。电流的大小用电流强
度表征，定义式为： dq
i = dt
…… （1-1）
大小、方向均不随时间变化的稳恒直流电可表示为：
Q
I= t
…… （1-2）
电流的国际单位制是安培【A】，较小的单位还有毫安 【mA】和微安【μA】等，它们之间的换算关系为：
1A=103mA=106μA=109nA
位为伏特（V）。
例a
例a
1 5A
1 5A
b
b
a 点电位： Va = +5V
b点电位： Vb = - 5V
找一找
电位有什么特点？电位的正负说明什么？
想一想 电压与电位有什么区别吗？两者又有什么关系吗？
❖ 区别 ❖ 联系
电压：任意两点之间，绝对值， 不随参考点的改变而改变
电位：某一点和参考点之间，相对值， 随参考点的改变而变化
在电工技术分析中，仅仅指出电流的大小是不够的，通 常以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。
如果事先不知道电流
的实际方向怎么办？
R0
+
RL
a
i b 方向？
_ US
假设一个方向 a
i b 或者 a
ib
电流的参考方向：任意假设的电流的方向。 参考方向的表示方法：
（1）箭头法 a i b
（2）双下标法 Iab 或Iab（a→b）
电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
发电机
升压 变压器
输电线
负载: 取用 电能的装置
降压 变压器
电灯 电动机
电炉
...
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
2.电路的组成部分
信号处理：
信号源:
放大、调谐、检波等
提供信息 话筒
放 扬声器
大
器
直流电源:
负载
提供能源
直流电源
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电 路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
电特性
电容元件
只具有储 存电能的 电特性
理想电压源
输出电压恒 定，输出电 流由它和负 载共同决定
理想电流源
输出电流恒 定，两端电 压由它和负 载共同决定
电路的工作状态及电气设备的额定值
议一议
1.结合生活事例，请大家讨论一下电路的 有几种工作状态？分别有什么特点？ 2.一般电器上标注的数字，比如一个灯泡 上标注的“220V 60W”，是什么含义？
电气设备的三种运行状态
额定工作状态： I = IN ，P = PN (经济合理安全可靠) 过载(超载)： I > IN ，P > PN (设备易损坏) 欠载(轻载)： I < IN ，P < PN (损耗大，不经济，效率低)
知识链接二 电路的基本物理量及相互关系
议一议
你知道的电路的基本物理量有哪些？你 对它们的认识有多少？谈谈你的认识。
1.电路的三种工作状态
（1）通路
S
I
（2）开路
SI
RS
＋
RS
＋
＋
U
－US
－
RL
＋ －US
U －
RL
I = US÷(RS＋RL)
U=US－IRS
I=0 U=US
（3）短路
S
＋ RS
＋ －US
U
RL
－
I = US/RS U=0
2. 电气设备的额定值
电气设备长期、安全工作条件下的最高限值称为额定值。 电气设备的额定值是根据设计、材料及制造工艺等因素， 由制造厂家给出的技术数据。 1. 额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表示电气设备的使用能力。
参考方向与实际方向的关系： i >0，参考方向与实际方向一致
i <0，参考方向与实际方向相反
（2）电压与电位 1、电压
高中物理课对电压的定义是：电场力把单位正电荷从电 场中的一点移到另一点所做的功。其表达式为：
u ab
dw ab dq
直流情况下
U ab
Wab Q
注意：变量（交流量）用小写字母表示，恒量（直流量）
3、电路模型和电路元件
画一画 试画出手电筒的电路图。
开关 负 载
电 源
连接导线
实体电路
电源
中间环节
SI
R0
+
+
RL U
_ US
负–
载
电路模型
实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，采取 模型化处理可获得有意义的分析效果。
白炽灯电路
消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征
由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生 磁场的因素，因此
小结
(1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 变压器
输电线
降压 变压器
(2)实现信号的传递与处理
话筒 放 扬声器 大 器
电灯 电动机
电炉
...
思考
大家都见过用过手电筒吧，那么手电筒电路由哪几部 分组成？灯泡的亮与不亮由谁控制？各部分的作用是 什么呢？
2. 电路的组成部分
电源:提供电能的装置 中间环节：传递、分配和控制电能的作用 负载:取用电能的装置