电工基础知识

电工基础知识

1直流电路

2电流和电压

3基尔霍夫定律

4电阻电路

5电功率与电能

6电磁基本知识

7单相交流电路

8三相交流电路

9常用低压供配电系统

10电工安全的基本知识

11常用仪表与测量

一、直流电路

电路的定义：电流的通路称为电路

电路的组成：电源、连接导线、控制装置和负载组成。电路的主要功能：

1、进行能量的转换、传输和分配。

2、实现信号的传递、存储和处理。

电路最基本物理量：电流、电压和功率。

二、电流与电压

电流：电荷有规则定向移动形成电流。

电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。

公式：I=Q/t

I—电流，单位是安，用A表示,千进位，还有微安，毫安，千安（mA、A、KA）；Q—电荷量，单位库仑，用C表示，1库仑=6.2518个电子的电量；t—时间，单位是秒，用s表示。

电压：两物体或两点间的电位差叫电压。

电位：某一点到参考点的电压。

电动势：电源内部产生的推动电流的力量。

电压、电位、都用U表示，电动势用e表示。电压、电动势的单位都是伏特（简称伏），用v表示,千进位，还有微伏，毫伏，千伏等（mv、v、Kv）

三、基尔霍夫定律

电路中通过同一电流的每个分支称为支路。

3条或3条以上支路的连接点称为节点。

电路图示电路有3条支路，2个节点，3个回路。中任一闭合的路径称为回路。基尔霍夫电流定律表述一

在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。

所有电流均为正。

基尔霍夫电流定律表述二

在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。

可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作相反的假定。

基尔霍夫电压定律表述一

在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。

所有电压均为正。基尔霍夫电压定律表述二

出

入i i∑=∑0

=∑i降

升u u∑=∑

在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒等于零。

电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相反时取负号。四、电阻电路

电阻元件：一种消耗电能的元件。

电感元件：一种能够贮存磁场能量的元件。电容元件：一种能够贮存电场能量的元件。

欧姆定律：电阻中的电流与电压成正比，与电阻成反比。公式：U=IR I=U/R

R—电阻，单位欧姆（简称欧），用Ω表示，

电工材料包括导体、半导体、和绝缘材料。有良好导电性能的叫导体，几乎不导电的绝缘体，介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。金属导体的电阻R与长度L成正比，与截面积S成反比，且与电阻率p有关。公式：RS=Pl R=pL/S

电阻率是指长1米，截面积为1mm2，在200C温度下的电阻值。电阻的串联：将电阻首尾依次相联，使电流只有一条通路的连接方

式，叫做电阻的串联。串联电路的特点：

1、串联电路中各流过的电流都相等I=I1=I2

2、电路两端总电压等于各电阻两端电压之和。

=∑u

3、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。

4、各电阻值分配的电压与各电阻值成正比。电阻串联电路图例

n个电阻串联可等效为一个电阻

电阻的并联：两个或两个以上电阻连接在一起，各电阻承受同一电压，这种连接方式叫并联。电阻并联的特征：

1、并联电路中各电阻两端的电压相等U=U1+U2+U3

2、并联电路的总电流等于各电阻中的电流之和I=I1+I2+I3

3、并联电路中的总电阻的倒数，等于各电阻中的倒数之和1/R=1/R1+1/R2+1/R3

4、并联电路中，各支路分配的电流与各支路电阻值成反比I1=IR/R1I2=IR/R2电阻并联图例

n

R R R R+++=21

电阻的混联

电阻的混联：在一个电路中，既有电阻的串联，又有电阻的并联，这种联接称方式称为电阻的混联。

五、电功率与电能

电功率：单位时间内电流所作的功称为电功率。

P=UI=I2R

P—电功率单位瓦特（简称瓦),用w表示,常用千瓦、兆瓦表示（w、Kw、Mw）

电能（电功）：电流在一段时间t内，电路消耗的电功率P称为该电路的电能。

A=Pt=UIt=I2Rt

A（原为P）—电能，单位焦耳，用J表示，（电压1V、电流1A，1秒时间内所作的功是1焦耳，1J=1A V=1WS）

实际应用中，常用千瓦/小时（KW/h）为单位。

1度电=1KW/h

六、电磁基本知识

磁体—人们把具有吸引铁、镍、钴等磁物质的性质称为磁性。

磁体—具有磁性的物体叫作磁体。

磁极—磁铁具有N极S极，同性磁极呼吸排斥，异性慈极互相吸引。

磁场—磁体周围存在的磁力作用的空间称为磁场，磁场是用磁力线进行形象描述，用磁力线的疏密程度描绘磁场的强弱,磁力线向外由N极出发，经外空间进入S极，内部由S至N，闭合不断，且不相交，两磁极同时存在不可分割。

电流与磁场

电流周围存在着磁场，产生磁场的根本原因是电流，磁场总是伴随

着电流而存在，而电流则永远被磁场所包围。

通电导线（或线圈）周围磁场和（磁力线）的关系，常用右手螺旋定则来判断。

单导线通电时磁场的方向判断，用右手握紧导线，大拇指伸直，指向电流的方向，四指弯曲所指的方向就是磁场的方向。

螺旋定则

线圈通电时磁场的方向判断，大拇指伸直，其余四指沿着电流方向围绕线圈，四指弯曲所指的方向就是磁场的方向，大拇指所指就是磁场方向。

七、单相交流电路

交流电—电压、电流、电动势等的大小和方向均按正弦波形状周期性变化的叫做交流电。

交流电的物理量

1、瞬时值—交流电的每一瞬间的变化值用小写来表示：电动势

e、电压u、电流i。

2、最大值—交流电的最大值是瞬时值中最大者，用Em、Um、Im 表示。

3、有效值—交流电与直流电分别通过相同的电阻时，在一周期内使其发热量相等，这个直流电流的值就叫做交流电的有效值，用E、U、I表示。

4、周期—交流电交换一次所需要的时间用T表示。

5、频率—1秒钟之内交变的次数用f表示。周期和频率互