电工基本知识,电路参考方向等
电工技术知识点
第1章电路模型与电路定理1.1 电路的作用与组成1.2 电压和电流的参考方向一、电流和电流的参考方向二、电压和电压的参考方向三、关联参考方向1.3 功率和能量一、能量二、功率1.4 元件模型与电路模型1.4.1 电阻元件一、线性电阻(简称电阻)二、电阻消耗的功率三、伏—安特性四、非线性电阻五、开路和短路的概念1.4.2 电容元件一、电容器的概述二、线性电容元件三、非线性电容1.4.3 电感元件一、线性电感(简称电感)二、韦—安特性三、电压与电流的关系四、电感吸收的能量五、非线性电感1.4.4 电压源和电流源一、电压源二、独立电源1.4.5 受控电源1.5 基尔霍夫定律一、支路、结点和回路二、基尔霍夫电流定律(KCL)三、基尔霍夫电压定律(KVL)第2章电阻电路的等效变换2.1 无源一端口网络的等效变换(对外等效,对内不等效)一、电阻的串联二、电导(电阻)的并联三、电阻的串并联四、含受控源的无源一端口网络的等效变换2.2 有源一端口网络的等效变换一、电压源的串联二、电流源的并联三、其它特例四、实际电源的等效变换2.3 电阻的Y联接与Δ形联接的等效变换特殊情形:电桥电路第3章电阻电路一般分析方法3.1 支路电流法3.2 回路电流法(特殊情况)<1> 具有受控源的情况处理方法:首先当独立电源处理列方程,最后把控制量用回路电流表示,再对电路进行求解。
<2> 具有电流源与电阻并联的情况处理方法:利用电源的等效变换<3> 具有电流源而无电阻与之并联的情况处理方法1:选择电流源只包含在一个回路中处理方法2:假设电流源两端电压3.3 结点电压法(特殊情况)<1> 电路中含有一条未与电阻串联的电压源支路方法一:设电压源中电流作为未知量;方法二:如果仅有一个理想电压源时,可把电压源的一端看作参考结点。
<2> 对受控源的处理(1) 列方程时,不分独立源与受控源,一视同仁;(2) 列完方程后,将受控源的控制量用待求量------结点电压表示。
电工基础知识
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 =IUR =U = IR 1.3.3 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 0r R EI +=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 RU U =,3131R R U U =, … 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 RU W RT I Q 22=== 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 EI +=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。
电工基础知识点总结
电工基础知识点总结漫长的学习生涯中,很多人都经常追着老师们要知识点吧,知识点也可以通俗的理解为重要的内容。
哪些知识点能够真正帮助到我们呢?下面是小编精心整理的电工基础知识点总结,希望能够帮助到大家。
电工基础知识点总结 11、名词解释1:有功功率在交流电能的发输用过程中,用于转换成电磁形式的那部分能量叫做有功。
无功功率在交流电能的发输用过程中,用于电路内电磁场交换的那部分能量叫做无功。
电压单位正电荷由高电位移向低电位时,电场力对它所做的功叫电压。
电流就是大量电荷在电场力的作用下有规则地定向运动的物理现象。
电阻当电流通过导体时会受到阻力,这是因为自由电子在运动中不断与导体内的原子、分子发生碰撞,使自由电子受到一定阻力。
导体对电流产生的这种阻力叫电阻。
2、名词解释2:电动机的额定电流就是该台电动机正常连续运行的最大工作电流。
电动机的功率因数就是额定有功功率与额定视在功率的比值。
电动机的额定电压就是在额定工作方式时的线电压。
电动机的额定功率是指在额定工况下工作时,转轴所能输出的机械功率。
电动机的额定转速是指其在额定电压、额定频率及额定负载时的转速。
电抗器电抗器是电阻很小的电感线圈,线圈各匝之间彼此绝缘,整个线圈与接地部分绝缘。
电抗器串联在电路中限制短路电流。
3、涡流现象如线圈套在一个整块的铁芯上,铁芯可以看成是由许多闭合的铁丝组成的,闭合铁丝所形成的平面与磁通方向垂直。
每一根闭合铁丝都可以看成一个闭合的导电回路。
当线圈中通过交变电流时,穿过闭合铁丝的磁通不断变化,于是在每个铁丝中都产生感应电动势并引起感应电流。
这样,在整个铁芯中,就形成一圈圈环绕铁芯轴线流动的感应电流,就好象水中的旋涡一样。
这种在铁芯中产生的感应电流叫做涡流。
涡流损耗如同电流流过电阻一样,铁芯中的涡流要消耗能量而使铁芯发热,这种能量损耗称为涡流损耗。
4、什么是正弦交流电的三要素?(1)最大值;(2)角频率;(3)初相位。
5、电流的方向是怎样规定的?规定正电荷运动的方向为电流方向,自由电子移动的方向与电流方向相反。
电工重要基础知识点
电工重要基础知识点
电工是一个重要的技术领域,涉及到各种电器和电力设备的安装、维
护和修复。
掌握电工的重要基础知识点对于从事相关工作的人员来说
至关重要。
下面是一些关键的电工基础知识点:
1. 电路基础知识:理解电流、电压和电阻之间的关系,以及欧姆定律
和基尔霍夫定律等电路理论。
2. 电线标识和颜色编码:了解电线颜色编码规范,如红色表示相位线,蓝色表示零线,黄色或绿色表示接地线等。
3. 安全知识:熟悉电工工作中的安全措施,包括如何正确使用个人防
护装备、防止触电危险和灭火等紧急情况应对措施。
4. 电工工具:熟悉并能够正确使用各种电工工具,如万用表、电钳、
电动螺丝刀等。
5. 电器符号和图纸阅读:了解电器元件的常见符号,并能够理解和解
读电器图纸以便进行正确的安装和维修。
6. 线路布线和电路设计:了解电线的合理布线方法,以及电路设计原
理和规范,确保电路可靠性和功耗的平衡。
7. 电力系统和分配:了解电力系统的组成和运行原理,包括发电机、
变压器、配电盘等设备的作用和连接方法。
8. 电力负荷计算和配电要求:熟悉计算电力负荷和需求以及相应的配
电要求,确保电网的稳定工作和电力供应的质量。
9. 电气设备维护:了解并能够正确执行电气设备的日常维护和检修工作,包括维护计划的制定、设备的清洁和故障排除等。
10. 安全规范和法规:了解电工工作中的相关安全规范和法规,如安全用电规范、建筑电气规范等,确保遵循相关的法律法规和标准。
以上是电工领域的重要基础知识点,掌握这些知识将有助于电工从业人员在实际工作中更加准确、安全地进行操作,并提高工作效率和质量。
电工技术教案 电路模型、参考方向、电路状态-2讲解
由电阻的伏安特性曲线可得,电阻元件上的电压、电流
关系为即时对应关系,即: R U I
电阻元件上的电压、电流关系遵循欧姆定律。即元件通 过电流就会发热,消耗的能量为:
P UI U 2 I 2R R
2)电感元件 Ψ
L
电感产品实物图
电感元件图符号
0
i
线性电感元件的韦安特性
对线性电感元件而言,任一瞬时,其电压和电流的关系为
通常取 U、I 为关联参考方向。
例:应用欧姆定律对下图电路列出式子,并求电阻R。
+
U
I R
6V –
2A
(a)
+
U
I R
6V –
–2A
(b)
解:对图(a)有, U = IR 所以: R U 6 3Ω I2
对图(b)有, U = – IR 所以: R U 6 3Ω I 2
负载端电压: U = IR 或 U = E – IR0
U 电源的外特性 E
(2) 在电源有内阻时,I U 。
当 R0<<R 时,则U E ,表明 当负载变化时,电源的端电压变
0
I 化不大,即带负载能力强。
b. 电源开路
I
开关断开,隔离电源与负载。E
特征:
Ro
I=0
U0
R
U = U0 = E 电源端电压 ( 开路电压 )
• 《电工学》(上册) —雷勇、宋黎明 主编,高等教育出版社
参考教材: 《电工学》(上册)第七版
—秦曾煌 主编,高等教育出版社
• 为学习后续课程和专业知识,以及将来 从事工程技术工作打好电工理论基础, 并受到必要的电工基本技能训练。
电工基础知识
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 =IUR =U = IR 1.3.3 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 0r R EI +=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 U U =, 3131R R U U =, … 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 RU W RT I Q 22=== 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 EI +=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
(9)噪声:产生于电阻器中的一种不规则的 电压起伏,包括热噪声和电流噪声两部分,热 噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动, 使导体任意两点的电压不规则变化。
1.3.2 电阻的型号命名方法
国产电阻器的型号由四部分组成 第一部分:主称 ,用字母表示,表示产 品的名字。如R表示电阻,W表示电位器。 第二部分:材料 ,用字母表示,表示电 阻体用什么材料组成, T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、 N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、 C- 沉 积 膜 、 I- 玻 璃 釉 膜 、 X- 线 绕 。
(4)额定电压:由阻值和额定功率换 算出的电压。
(5)最高工作电压:允许的最大连续 工作电压。在低气压工作时,最高工作 电压较低。
(6)温度系数:温度每变化1℃所引起 的电阻值的相对变化。温度系数越小, 电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而 增大的为正温度系数,反之为负温度系 数。
(7)老化系数:电阻器在额定功率长期负荷 下,阻值相对变化的百分数,它是表示电阻器 寿命长短的参数。
(4)并联电路具有分流作用,且各电 阻的电流与它们的电导成正比,与它们 的电阻成反比,即:
I1:I2:…:In=::…:=G1:G2:G3…:Gn
(5)并联电路中总功率等于各支路电 阻消耗功率之和。各支路电阻所消耗的 功率与各支路电阻的阻值成反比,与它 们的电导成正比。即:
P1:P2:…:Pn=::…:=G1:G2:G3…:Gn P= P1+P2+…+Pn
1.3.1 电阻元件
1.电阻器的主要参数 (1)标称阻值:电阻器上面所标示的阻值。 (2)允许误差:标称阻值与实际阻值的差值 跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电 阻器的精度。
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。
电工电子技术基础知识
u3 Um sin(t 240 ) Um sin(t 120 )
Um
u1
u2
u3
0
–Um
2
t
也可用相量表示:
U1 U U 2 U U 3 U
0o 120o 120o
•
U3 120°
120°
•
U2
•
U1 120°
三相电压相量图
对称正弦量特点为: U1 U 2 U 2 0
频率相同、幅值相等、相 位互差120°的三相电压称为
平,则输出F 为低电平;只
R
有输入A、B 全为高电平时,
A
输出F 才为高电平。可见输
F 入与输出呈现与逻辑关系: B
与逻辑关系表达式
F = AB
与逻辑关系逻辑符号:
A
&
F
B
2、 二极管或门
与逻辑关系真值表:
AB F
00 0 01 0 10 0 11 1
A
只要输入A、B中一个为高
B
F 电平,则输出F 为高电平;
1、 常量之间的关系(常量:0和1)
加: 0+0=0 乘:0 ·0=0 非:0 1
0+1=1 1+1=1
0 ·1=0 1 ·1=1
1 0
2、变量和常量的关系(变量:A、B、C…)
加:A+0=A 乘: A ·0=0
A+1=1
A ·1=A
A+A=A
A ·A=A
3、与普通代数相似的定理
非:A A 0
1 电流
一、电流定义
带电粒子或电荷在电场力作用下的定向运动
形成电流。单位时间内流过导体截面的电荷量定义为
电工必背知识
资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载电工必背知识地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容一、电路的基本物理量及方向1、电流单位时间内通过导体横截面的电荷量,叫电流,通常用I代表电流,表达式是,单位是“安培”,简称“安”,符号“A”。
Q为电荷量,单位库仑(C),t为时间,单位秒(s)。
电流的方向就是正电荷定向流动的方向。
2、电位、电压、电动势、电功电位:静电力将单位正电荷从某点移到参考点所做的功与电荷量的比值。
常用字母V表示,单位是伏特(V)。
计算某点的电位,可以从该点出发,通过一定路径绕行到零电位点,该点的电位就等于此路径的电压、电动势的代数和。
电功:电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程。
公式为国际单位:焦耳(J) 常用单位:千瓦时(kW·h)关系:1度=电压:静电力将单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功与电荷量的比值。
常用字母U表示,单位是伏特(V)。
电压的实际方向是从高电位指向低电位。
用Uab表示,公式:,Wab为电场力做的功,Q为电荷量。
直流电压用U表示,交流电压的瞬时值用u或u(t)表示。
电动势:非静电力单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功与电荷量的比值,用来反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。
电动势使电源两端产生电压。
在电路中,电动势常用E表示。
单位是伏(V)。
公式是:电动势的实际方向规定为由低电位端指向高电位端。
对于给定的电源来说,不管外电阻是多少,电源的电动势总是不变的,而电源的路端电压则是随着外电阻的变化而变化的,它是表征外电路性质的物理量,与电源两端电压的方向相反。
电阻电阻(Resistance,通常用“R”表示),是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。
2024年电工入门知识最详最全总结
2024年电工入门知识最详最全总结
如下:
1. 电力基础知识:
- 电流、电压、电阻的概念和关系
- 电路的基本组成和分类
- 直流电路与交流电路的区别
- 安全用电常识和电击事故防范
2. 基本电气设备:
- 开关、插座和灯具的安装和维修
- 电线电缆的选择和安装
- 配电箱的基本原理和操作
- 电表的使用和读数
3. 电工工具和仪表:
- 常用电工工具的名称、用途和操作
- 电流表、电压表、绝缘测试仪等常见仪器的使用方法4. 电路故障排除:
- 常见电路故障的原因和排查方法
- 供电断路器和保险丝的更换
- 地线和零线的识别和连接方法
5. 家庭电器维修:
- 常见家用电器故障的原因和排除方法
- 电视、冰箱、空调等电器的拆装和维修注意事项
- 家居电器的正确使用和保养
6. 电气安全知识:
- 安全用电的基本原则和注意事项
- 防止触电、短路和火灾的预防措施
- 使用绝缘手套、护目镜等个人防护装备的方法
以上是2024年电工入门知识的最全总结,希望能帮助您快速了解电工的基础知识和操作技能。
当然,这只是一个概述,具体的学习还需结合相关教材和实际操作。
电工学基础知识大全
电工基础知识点 1. 电路(de)状态:通路;断路;短路.2. 电流:电荷(de)定向移动形成电流.习惯上规定:正电荷定向移动(de)方向是电流(de)正方向,实际(de)电流方向与规定(de)相反.公式:q I t= (,,A C s ) 36110,110mA A uA A --== 直流电:电流方向和强弱都不随时间而改变(de)电流.交流电:大小和方向都随时间做周期性变化,并且在一个周期内平均值为零(de)电流.3. 电阻:表示物体对自由电子定向移动(de)阻碍作用(de)物理量.公式:l R Sρ= (2,,,m m m ΩΩ*) 导体(de)电阻是由本身决定(de),由它本身(de)电阻率和尺寸大小决定,还与温度有关.对温度而言,存在正温度系数和负温度系数变化.4. 部分电路(de)欧姆定律:导体中(de)电流与两端(de)电压成正比,与它(de)电阻成反比.公式:U I U RI R==或(导体(de)电阻是恒定(de),变化(de)是电流和电压) 5. 电阻(de)福安特性曲线:如果以电压为横坐标,电流为纵坐标,可画出电阻(de)U-I 关系曲线.电阻元件(de)福安特性曲线是过原点(de)直线时,叫做线性电阻.如果不是直线,则叫做非线性电阻.(图:P8)6. 电能:W UIt = (,,,J V A s ) 实际中常以110001kW h W h *=*,简称度. 7. 电功率:在一段时间内,电路产生或消耗(de)电能与时间(de)比值,用P 表示.公式:22W U I R t RP =P =或=UI=(适用于纯电阻电路) 可见,一段电路上(de)电功率,跟这段电路两端(de)电压和电路中(de)电流成正比.用电器上通常标明它(de)电功率和电压,叫做用电器(de)额定功率和额定电压.8. 焦耳定律(电流热效应(de)规律):电流通过导体产生(de)热量,跟电流(de)平方,导体(de)电阻和通电(de)时间成正比.公式:2Q RI t = (,,,J A s Ω)阅读P12,13页(de)‘阅读与应用’(de)三和四9. 电动势:表征电源做工能力(de)物理量,用E 表示.电源(de)电动势等于电源没有接入电路时两极间(de)电压.它是一个标量,但规定自负极通过电源内部到正极(de)方向为电动势(de)方向.10. 闭合电路(de)欧姆定律:闭合电路内(de)电流,跟电源(de)电动势成正比,跟整个电路(de)电阻成反比. 公式:0E I R R =+ 0E RI R I →=+ 闭合电路由两部分组成:一部分是电源外部(de)电路,叫做外电路,包括用电器和导线等;另一部分是电源内部电路,叫做内电路,如发电机(de)线圈,电池内(de)溶液等.外电路(de)电阻通常叫做外电阻,内电路也有电阻,通常叫做电源(de)内电阻,简称内阻.'E U U =+ :电源(de)电动势等于内,外电路电压降之和.对端电压(de)分析:A .:0,R I U E →∞==B .0R →(外电路短路) 0:,0E I U R =→ C .:,R I U ↑↓↑ D .:,R I U ↓↑↓11.电源向负载输出(de)功率:2244m E E P R R == 当电源给定而负载可变,外电路(de)电阻等于电源(de)内阻时(0R R =),电源(de)输出功率最大,这时叫做负载与电源(de)匹配.12.电池组(de)基本接法:串联,并联和混联.串联:00E nE R nR =⇔=串串 适用于:当用电器(de)额定电压高于单个电池(de)电动势时,并用电器(de)额定电流必须小于单个电池允许通过(de)最大电流. 并联:00R E E R n=⇔=并并 适用于:当用电器(de)额定电流比单个电池允许同过(de)最大电流大时,并用电器(de)额定电压必须低于单个电池(de)电动势.混联:当电池(de)电动势和允许通过(de)最大电流都小于用电器(de)额定电压和额定电流时,可以先组成几个串联电池组,使用电器得到需要(de)额定电压,在把这几个串联(de)电池组并联起来,使每个电池实际通过(de)电流小于允许通过(de)最大电流.13.电阻(de)串联与并联:串联:把两个或两个以上(de)电阻依次连接,组成一条无分支电路,这样(de)连接方式叫做电阻(de)串联.A 特点:(1)串联电路中流过每个电阻(de)电流都相等,即:(2)串联电路中(de)总电压等于各电阻两端(de)分电压之和;即B 性质:(1)串联电路(de)等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻之和.即(2)串联电路(de)分压性质:在串联电路中,各电阻上分配(de)电压与电阻值成正比,即阻值越大(de)电阻分配到(de)电压越大;反之电压越小(3)串联电路中(de)功率分配: 在串联电路,各电阻上分配(de)功率与阻值成正比C 应用:(1)用几个电阻串联以获得较大(de)电阻.(2)采用几个电阻串联构成分压器,使同一电源能供给几种不同数值(de)电压,如下图所示.(3)当负载(de)额定电压低于电源电压时,可用串联电阻(de)方法将负载接入电源.(4)限制和调节电路中电流(de)大小.(5)扩大电压表量程.(公式:g g g U R I R I -=)并联:把几个电阻并列(de)连接起来,就组成并联电路.A 特点:(1) 电路中各支路两端(de)电压相等.(2)电路中(de)总电流等于各支路(de)电流之和.B 性质:(1)总电阻(de)倒数等于各支路电阻(de)倒数之和.即(2)各支路(de)电流与其电阻成反比.21121212R R I I R R R R ==++或(以两电阻(de)并联为例) (3)各支路电阻所消耗(de)功率与其电阻成反比.C 应用:(1)凡是额定工作电压相同(de)负载都采用并联(de)工作方式.这样每个负载都是一个可独立控制(de)回路,任一负载(de)正常启动或关断都不影响其它负载使用.(2)获得较小电阻.(3)扩大电流表(de)量程.(公式:g gg R I R I I =-)14.电阻(de)混联:在实际电路中,既有电阻(de)串联,又有电阻(de)并联,叫做电阻(de)混联.方法:电流法与等电位法.(P27)15.万用表(de)基本原理和使用(P28)16.电阻(de)测量:A 伏安法:(1)电流表外接法:适用于待测电阻(de)阻值比电压表(de)内阻小得多时,测出(de)电阻值比实际值小些.(P32.图2-25.a )(2)电流表内接法:适用于待测电阻(de)阻值比电流(de)内阻大得多时,测出(de)电阻值比实际值大些.(P32.图2-25.b )B 惠斯通电桥法:电桥平衡(de)条件:中间(de)灵敏电流表读数为零.电桥邻臂(de)电阻之比相等,电桥对臂(de)电阻乘积相等.公式: 21X l R R l = 17.电位:电路中零电位(de)点规定之后,电路中任一点与零电位点之间(de)电压(电位差),就是该点(de)电位.零电位:讲电位也要先指定一个计算电位(de)起点.注:零电位(de)选择可以是任意(de),习惯上规定大地(de)电位为零.ab a b ba b a U V V U V V =-⇔=-计算:电路中各点电位,只要从这一点通过一定(de)路径绕到零电位(de)点,该点(de)电位即等于此路径上全部电压降(de)代数和.公式: 电源: +→-⇒+-→+⇒-或电阻: RR I I −−→⇒-−−→⇒+←−−或 18.支路:由一个或几个元件首尾相接构成(de)无分支电路.节点:三条或三条以上支路汇聚(de)点.回路:电路中任一闭合路径.网孔:指电路回路中不含有支路(de)回路.基尔霍夫电流定律(节点电流定律/KCL ):电路中任意一个节点上,在任一时刻,流入节点(de)电流之和,等于流出节点(de)电流之和.即,在任一电路中任一节点是,电流(de)代数和永远等于零.0I I I ==∑∑∑入出或基尔霍夫电压定律(回路电压定律/KVL ):对于任意一个集中参数电路中(de)任意一个回路,在任何时刻,沿该回路(de)所有支路电压代数和等于零.0U RI E ==∑∑∑或19.支路电流法(de)分析步骤:A 假定各支路电流(de)方向和回路方向,回路方向可以任意假设,对于具有两个以上电动势(de)回路,通常取值较大(de)电动势(de)方向为回路方向,电流方向也可参考此法来假设.B 用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程式. C 用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程式.D 代入已知数,解联立方程式,求出各支路(de)电流. E 确定各支路(de)电流方向(注意题上已知).(请把例题多看几次)20.叠加定理:由线性电阻和多个电源组成(de)线性电路中,任何一个支路中(de)电流(或电压)等于各个电源单独作用时,在此支路中所产生(de)电流(或电压)(de)代数和.叠加定理只能用来求电路中(de)电压或电流,而不能用来求功率. 步骤:A 分别作出由一个电源单独作用(de)分图,而其余电源只保留其内阻.(电压源不作用时,当成一根导线{短路};电流源不作用时,当成断开(de){断路})B 分别计算分图中每一支路电流(de)大小和方向.C 求出各电动势在各个支路中产生(de)电流(de)代数和,这些电流就是各电动势共同作用时,在各支路中产生(de)电流.(注意例题)21.二端网络:电路也叫电网络或网络.如果网络具有两个引出端与外电路相连,不管其内部结构如何,这样(de)网络就叫二端网络.分为有源和无源二端网络. 戴维宁定理:对外电路来说,一个含源二端网络可以用一个电源来代替,该电源(de)电动势0E 等于二端网络(de)开路电压,其内阻0R 等于含源二端网络内所有电动势为零,仅保留其内阻时,网络两端(de)等效电阻(输入电阻).步骤:A 把电路分为待求支路和含源二端网络两部分. B 把待求支路移开,求出含源二端网络(de)开路电压. C 把网络内各电源除去,仅保留电源内阻,求出网络两端(de)等效电阻.D 画出含源二端网络(de)等效电路,把待求支路移入,进行求解.(注意等效电源(de)正负极和题上待求支路(de)参考方向)22.电容器:如何两个彼此绝缘而又互相靠近(de)导体,都可以看成一个电容器,这两个导体就是电容器(de)两个极.使电容器带电(de)过程叫做充电,这时总是使它(de)一个导体带正电荷,另一个导体带负电荷.充电后(de)电容器失去电荷(de)过程叫做放电.电容:电容器所带(de)电荷量与它(de)两极板间(de)电压比值,表征了电容器(de)特性,这个比值叫做电容器(de)电容. 公式:q C U= 单位:61211010F F pF μ== 61211010pF F F μ--== 平行板电容器(de)电容:跟电介质(de)介电常数成正比,跟正对面积成正比,跟极板(de)距离成反比. 公式:SC d ε= (2,,,F F m m m ) 00r r εεεεε=⇔=电介质(de)介电常数由介质(de)性质决定.23.电容器(de)连接:A 串联:1每个电容器所带电荷量相等;2 串联电容器(de)总电容(de)倒数等于各个电容(de)倒数之和;3 每个电容器所带电压与电容成反比. B 并联:1每个电容器所带电压相等;2 并联电容器(de)总电容等于各个电容器(de)电容之和;3 每个电容器所带电荷量与电容成正比.(注意例题,这时串并联时安全电压(de)求法)24.电容器充电:电流由大变小,直到为零;电压由小变大.电容器放电:电流由大变小,直到为零;电压由大变小,直到为零.25.电容器中(de)电场能量:与电容器(de)电容成正比,与电容器两极板之间(de)电压平方成正比.公式:21122C C C W qU CU ==电容器是储能原件.加在电容器两极板上(de)电压不能超过某一限度,一旦超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏.这个极限电压叫做击穿电压,电容器(de)安全工作电压应低于击穿电压.一般电容器均标有电容量,允许误差和额定电压(即耐压).26.磁场跟电场一样,是一种物质,因而具有力和能(de)性质.同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.磁场方向:一般规定,在磁场中任一点,小磁针N 极受力(de)方向,即小磁针静止时N 极所指(de)方向,就是那一点(de)磁场方向.磁力线:所谓磁感线,就是在磁场中画出(de)一些曲线,这些曲线上,每一点(de)切线方向,都跟该点(de)磁场方向相同.电流(de)磁场方向(de)判定(安培定则又叫右手螺旋定则):见书P68 图5-3,5-4,5-5.27.磁场(de)主要物理量:①磁感应强度:在磁场中垂直于磁场方向(de)通电导线,所受(de)磁场力F 与电流I 和导线长度L(de)乘积(de)比值叫做通电导线所在处(de)磁感应强度.公式:F B Il= 磁感应强度是一个矢量,它(de)大小如左式所示,它(de)方向就是该点(de)磁场方向.它(de)单位是T (特).如果在磁场(de)某一区域里,磁感应强度(de)大小和方向都相同,这个区域就叫做匀强磁场,用分布均匀(de)平行直线表示.②磁通:定义磁感应强度与面积(de)乘积,叫做穿过这个面(de)磁通量(简称磁通).公式:S Φ=B 单位是Wb (韦)③磁导率:就是一个用来表示媒介质导磁性能(de)物理量. 公式:70410H m μπ-=⨯ 00r r μμμμμμ=⇔=④磁场强度:磁场中某点(de)磁感应强度与媒介质磁导率(de)比值,叫做该点(de)磁场强度.它是一个矢量. 公式:0r B H B H H μμμμ=⇔== 单位是:A m (安/米) 28.磁场(de)电流(de)作用力: 公式 sin F BIL θ=(///N T A m )①当0θ=时,力最小,为零 ②当2θπ=时,力最大,为F BIL =③当θ越小,力也越小. 电流方向与磁场方向间(de)夹角.④左手定则用于判断力(de)方向:伸出左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在(de)平面与磁感线和导线所在(de)平面垂直,大拇指所指(de)方向就是通电导线在磁场中受力(de)方向.29.磁化曲线:铁磁性物质(de)B (磁感应强度)随H (磁场强度)而变化(de)曲线叫做磁化曲线.看书P73-P7430.①磁路:磁通经过(de)闭合路径,分为有分支和无分支磁路.②磁动势:通过线圈(de)电流和线圈匝数(de)乘积.公式:m E IN = 单位:A③磁阻:表示磁通通过磁路时所受到(de)阻碍作用.公式:m l R Sμ= 单位:21,,,H m H m m ④磁路(de)欧姆定律:m m E R Φ=31.电磁感应现象:利用磁场产生电流(de)现象,叫做电磁感应现象,产生(de)电流叫做感应电流.产生(de)条件:只要穿过闭合电路(de)磁通发生变化,闭合电路就有电流产生.即①直导体切割磁力线;②闭合线圈(de)磁通发生变化.右手定则:当闭合电路中(de)一部分导线做切割磁感应线运动时.伸开右手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感应线垂直进入手心,大拇指指向导体运动方向,这时四指所指(de)方向就是感应电流(de)方向. 楞次定律:感应电流(de)方向,总是要使感应电流(de)磁场阻碍引起感应电流(de)磁通(de)变化,这就是楞次定律,它是判断感应电流方向(de)普遍规律. 32.感应电动势:不管外电流是否闭合,只要有发生电磁感应现象(de)条件,电路中就有感应电动势.计算办法:①直导体切割磁力线:sin E Blv θ= ②闭合线圈:E t ∆Φ=∆ E N t t∆Φ∆ψ==∆∆(N ψ=Φ) 法拉第电磁感应定律:线圈中感应电动势(de)大小与穿过线圈(de)磁通(de)变化率成正比.33.自感现象:由于线圈本身(de)电流发生变化而产生(de)电磁感应现象,叫做自感现象,简称自感.在自感现象中产生(de)感应电动势,叫做自感电动势.电感:线圈(de)自感磁链与电流(de)比值叫做线圈(或回路)(de)自感系数(或叫做自感量) ,简称电感.公式: 2L N N S L I I lμψΦ=== 单位:H 自感电动势:L IE Lt t∆ψ∆==∆∆ 磁场能量:212L W LI = 34.自感现象(de)应用:35.互感现象:假如两个线圈或回路靠(de)很近,如果一个线圈上(de)电流随时间变化,则穿过另一个线圈(de)磁链也随时间变化,因此在另一个线圈中将要产生感应电动势,这种现象叫做互感现象.互感系数:在两个交链(耦合)(de)线圈中,互感磁链与产生此磁链(de)电流(de)比值,叫做这两个线圈(de)互感系数(或互感量),简称互感.公式:211212M i i ψψ== 36.把这种在同一变化磁通(de)作用下,感应电动势极性相同(de)端点叫做同名端,感应电动势极性相反(de)端点叫做异名端.关键:掌握对同名端(de)判定 .特点:①顺串:异名端相连122L L L M =++顺②反串:同名端相连 122L L L M =+-反则:4L L M -=顺反37.涡流和磁屏蔽:P96. 38.交流电(de)产生:P104 39.表征交流电(de)物理量:①周期:交流电完成一次周期性变化所需(de)时间,叫做交流电(de)周期,用T 表示,单位是s (秒).②频率:交流电在1s 内完成周期性变化(de)次数叫做交流电(de)频率.用f 表示,单位是Hz (赫).③角频率:交流电每秒所变化(de)角度(电角度),叫做交流电(de)角频率.用ω表示,单位是rad s (弧度/秒).④最大值:交流电在一个周期内所能达到(de)最大数值,可以用来表示交流电(de)电流强弱或电压高低.⑤有效值:交流电(de)有效值是根据电流(de)热效应来规定(de).让交流电和直流电分别通过同样阻值(de)电阻,如果他们在同一时间内产生(de)热量相等,就把这一直流电(de)数值叫做这一交流电(de)有效值.⑥相位和相位差:两个交流电(de)相位差叫做它们(de)相位差.同频率之间(de)相位差就是初相之差.有效值(或最大值),频率(或周期,角频率),初相是正弦交流电(de)三要素.公式:11T ff T=⇔=22fTπωπ==(/)(/)0.707(/)2m m mm m mE U IE U I E U I==40.交流电(de)表示方法:解析式,波形图,向量图.41.正弦交流电:①纯电路部分:电路形式项目纯电阻电路纯电感电路纯电容电路对电流(de)阻碍作用电阻 R感抗LX Lω=容抗1CXCω=电流和电压间(de)关系大小相位电流电压同相电压超前电流90°电压滞后电流90°有功功率00②串联电路部分:P.141. 向量图如下:③串并联谐振:.④交流电功率:瞬时功率:将电压瞬时值和电流瞬时值(de)乘积叫做瞬时功率.用字母p表示.有功功率(平均功率):就是瞬时功率在一个周期内(de)平均值,用字母P表示,单位为W(瓦)无功功率:电容电感原件(de)瞬时功率(de)最大值,表示电容电感与电源之间能量交换(de)最大值.用符号Q表示,单位是var(乏).视在功率:总电压有效值和电流有效值(de)乘积.用符号S表示,单位是,(伏.安)⑤功率因数:电路(de)有功功率与视在功率(de)比值.意义:功率因数(de)大小是表示电源功率被利用(de)程度;同时在同一电压下,要输送同一功率,功率因数越高,则线路中电流越小,故线路中(de)损耗也越小.提高方法:在电感性负载两端并联一只电容适当(de)电容器.42.三项正弦交流电:第一节三相交流电源一、三相交流电源(de)产生1.三相交流发电机三相交流电源是三个频率相同、最大值相等、相位彼此相差120(de)单相交流电源按一定方式(de)组合.2.三相交流电源(de)表示方法(1)解析式e12E sin te22E sin(t 120)e32E sin(t + 120)这样(de)三个电动势叫对称三相电动势.三个电动势到达最大值(或零)(de)先后次序叫相序.正序e1 →e2 →e3.(2)波形图(3)相量图e 1e 2e 3 0即1E +2E +3E 0 二、三相电源(de)连接1.连接方式(Y )(1)中性点(或零点):三个末端相连接(de)点.用字母“N ”表示中性线(或零线):从中性点引出(de)一根线叫中性线或零线.(2)端线或相线:从始端引出(de)三根线,俗称火线. 2.相电压与线电压(1)相电压:相线与中性线间(de)电压,用u 1、u 2、u 3 表示(通用符号用u P 表示)→三个相电压对称相电压(de)方向:从绕组(de)始端指向末端.(2)线电压:两根相线间(de)电压,用u 12、u 23、u 31 表示(通用符号用u L 表示)→三个线电压对称线电压(de)方向:按三相电源(de)相序来确定.如:u 12就是从U1端指向V 1端,u23就是从V1端指向W1端,u31就是从W1端指向U1端. (3)相电压与线电压(de)关系12U =1U (2U ) 推导:相量图(或复数运算)结论:各线电压(de)有效值是各相电压有效值(de)3倍.即U L 3U P (3803 220)各线电压(de)相位比各对应(de)相电压超前30. 3.三相三线制和三相四线制 三根相线和一根中线组成(de)输电方式称为三相四线制,通常在低压配电中采用.三根相线组成(de)输电方式称为三相三线制,在高压输电工程中采用.第二节三相负载(de)连接从复习三相电源(de)连接引入课题. 一、三相负载连接1.单相负载:只需单相电源供电(de)设备. 三相负载:同时需要三相电源供电(de)负载. 三相对称负载:在三相负载中,如果每相负载(de)电阻、电抗都相等,这样(de)负载称为三相对称负载.2.负载(de)连接方法(在三相电路中):星形、三角形.二、三相负载星形联结(Y ) 1.电路2.特点 (1)负载电压U Y U P 3L U(2)负载电流负载中(de)电流称为相电流,用I YP 表示. 方向:与相电压方向一致.中性线电流:流过中性线(de)电流叫中性线电流,用I N 表示. 方向:规定由负载中点N 流向电源中点N.I YPPP Z U ,P Z =22X R各相电流与各相电压(de)相位差arccos PZ R (3)线电流流过每根相线(de)电流叫线电流,即I 1、I 2、I 3,一般用I YL 表示.I YL I YP若三相负载对称则负载上(de)电压、电流及线电流均对称. 例1:本节例1 3.中性线(de)作用(1)若负载对称,则I N 0可省去中性线.(2)若负载不对称,则I N 0,若有中性线,则各相负载仍有对称(de)电源相电压,从而保证了各相负载能正常工作;若没有中性线,则各相负载(de)电压就不再等于电源(de)相电压,这时阻抗较小(de)负载(de)相电压可能低于其额定电压,阻抗较大(de)负载(de)相电压可能高于其额定电压,使负载不能正常工作,甚至会造成事故.三、三相负载三角形联结(Δ) 1.电路 2.特点 (1)负载电压U P U L(2)负载电流I P P ΔZ U PL Z U ,PZ 22X R(3)线电流I L =3I P各线电流(de)相位比相应(de)相电流滞后30. 推导:作相量图(或复数运算)1I 12I +(31I ) 3.三相负载连接法(de)选择应根据负载(de)额定电压与电源电压(de)数值而定,总之要使每相负载所承受(de)电压等于其额定电压.若每相负载(de)额定电压为电源线电压(de)31,则负载应连成星形;若每相负载(de)额定电压等于电源(de)线电压,则负载应联成三角形.例2:本节例2根据例题(de)结论,提问:同一负载在相同(de)线电压下,下列比值等于多少Y ΔU U =;YPΔPI I =;YL ΔL I I =第三节三相电路(de)功率一、不对称三相负载PP 1P 2P 3U 1I 1cos 1U 2 I 2cos 2U 3 I 3cos 3二、对称三相负载 1.公式之一P 3U P I P cos Q 3U P I P sin S 3 U P I P S22Q PcosZ R U U R SP2.公式之二P 3U l I l cos Q 3U l I l sin S 3U l I l第四节安全用电介绍一些触电事故,使学生明确安全用电(de)意义. 一、电流对人体(de)作用1.触电人体因触及高电压(de)带电体而承受过大(de)电流,以致引起死亡或局部受伤(de)现象称为触电.决定触电对人体伤害程度(de)因素有: (1)流过人体电流(de)大小 (2)流过人体电流(de)频率 (3)通电时间(de)长短 (4)电流流过人体(de)途径(5)触电者本人(de)情况(人体电阻)3.触电方式单相触电;两相触电.二、常用(de)安全措施1.安全电压36V以下2.开关必须通过相线3.选用合适(de)导线和熔丝4.正确安装用电设备5.电气设备(de)保护接地和保护接零(1)保护接地:将电气设备(de)金属外壳与地线相连,适用于中性点不接地(de)低压系统中.介绍三脚插头和三眼插座(de)应用.(2)保护接零:将电气设备(de)金属外壳与中性线相连,适用于中性点接地(de)低压系统中.6.触电保护装置。
电路的基本物理量及其参考方向
电工技术
4.参考方向 :任意选定某一方向作为电压的正 方向,也称参考方向。5.电压参考方向表示方法:ab
a
b
U
a
Uab
b
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6. 参考方向与实际方向的关系
电工技术
在规定的参考方向下,若计算结果
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
7. 电动势与电压的比较
电压 U 电源外电位降低的方向 uab= dwab/dq KV、V、mV
电动势E 电源内部电位升高方向 eba= dwba /dq KV、V、mV
三、关联参考方向
若电流和电压的参考方向取得相同,称为关 联参考方向,否则称为非关联参考方向。
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四、电能和电功率
1.电能
电工技术
2.电功率
1) 定义: 单位时间内电能所做的功称为电功率, 简称功率。
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2. 单位:
1安培(A)=1000毫安(mA) 1毫安(mA)=1000微安(μA)
电工技术
3. 实际方向: 规定正电荷运动的方向。
4. 参考方向 :在分析和计算电路时往往任意选 定某一方向作为电流的正方向,也称参考方向。
5.电流参考方向的表示方法:
a
b
a
b
I
Iab
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电工技术
电路的基本物理量及其参考 方向
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电工技术
一、电流及其参考方向 二、电压及其参考方向 三、关联参考方向 四、电能和电功率
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一、电流
电工技术
电工学第一章电路的基础知识
例 1- 1- 2
电工学
某电路中的一段支路含有电源,如图1-1(a) 所示,支路电阻为R0 = 0.6Ω ,测得该电路的端电 压为230V,电路中的电流 I=5A,并有关系 U= E-R0I,试求: (1)此有源支路的电动势; (2)此有源支路在电路中是属于电源性质还是负载 性质? (3)写出功率平衡关系式。
R1
D
I4
+
+
R1 R 2 R3 US 2 R5 R5 R6 R7
R4 UDC
C
R6
I3
R3 R2
-
US1
+ UDA UCB
I5
R5 R7
23 6 = (8 4 ) 10 5 8 4 7 1
A
US2
UAB + -
= 6
B
武汉交通职业学院
1-4 理想电路元件及实际电源 的两种电路模型
武汉交通职业学院
举例 求图示电路中各点的电 位:VA、VB、V0 。
电流 I= 1mA
I
A 1K
电工学
2V
O 1K
B
解: 设 O为参考点, 即Vo=0V VA=UAO= 1×1= 1V VB=UBO = -1×1 = -1 V UAB= VA – VB = 2 V
解: 设 B为参考点, 即VB=0V VA= UAB= 1×2 = 2V VO= UOB = 1×1 = 1 V UAB= VA – VB = 2 V
有 源 电 路
I
+ U –
武汉交通职业学院
3.负载工作
开关闭合,接通电源与负载。
特征: E (1) I = R0 R
电工基础知识
u、i
u i O (b) u 超前 i
I
s
+ I1 设两节点间电压为U, Us1 -
如图电路,由KCL有 I1+I2-I3-Is1+Is2=0
R1
Is1
I2
则有:
R2 - Us2 +
Is2
I3
+ U -
R3
U s1 U I1 R1 U s2 U I2 R2 U I3 R3
因此可得:
U s1 U s 2 I s1 I s 2 R1 R2 U 1 1 1 R1 R2 R3
3.2 节点电压法
对只有两个节点的电路,可用弥尔曼公 式直接求出两节点间的电压。 弥尔曼公式:
式中分母的各项总为正, 分子中各项的正负符号为: 电压源us的参考方向与节点 电压U的参考方向相同时取 正号,反之取负号;电流 源Is的参考方向与节点电压 U的参考方向相反时取正号, 反之取负号。
U
Us R 1 R
例:用节点电压法求图示电路各支路电流。
I1 R1 + US1 - 6V 8V 1Ω R2 I2 6Ω - US2 + R3 I3 10Ω 0.4A IS + U -
U S1 U S 2 6 8 IS 0.4 解: R1 R2 U 1 6 4V 1 1 1 1 1 1 R1 R2 R3 1 6 10
3、回路:任何闭合的路径。 aeca acdba bfdb eabdce 4、网孔:内部不含支路的回路。 aeca acdba bfdb是网孔, eabdce 不是。 网孔一定是回路,回路 不一定是网孔。 5、基尔霍夫第一定律: kCL (kirchh0ff’s Current Law) 对电路中的任意一个节点,流进的总电流等于流出的总 电流。 ∑Iin = ∑ Iout ∑I =0 流进去+,流出取-, I1+I4+I5-I2-I3=0 I1+I4+I5= I2+I3
电工基础
Uab
Wab Q
2、单位:伏特(V)。
二、电位
1、参考点:规定参考点的电位为零。
2、电位:电路中某点的电位就是该点到参 考点之间的电压。
三、电压与电位的关系
1、电路中任意两点的电压就等于两点间的 电位之差,所以电压又称电位差。 2、参考点改变,电路中各点的电位也随着 改变,各点的电位与参考点的选择有关。 但不管参考点如何变化,两点间的电压 是不变的。
§1-5 电阻与电导
一、电阻
1、电阻:电阻就是反映导体对电流起阻碍作用 大小的一个物理量。用符号R表示。 2、电阻定律:导体的电阻跟导体的长度成正比, 跟导体的横截面积成反比,并与导体的材料性 质有关。
l R S
二、电导
电导:电阻的倒数叫做电导。用符号G表示:
1 G R
※导体的电阻越小,电导就越大。
一、电阻的串联
1、定义:把两个或两个以上的电阻,一个接一个地连成一串,使
电流只有一条通路的连接方式
2、特点:⑴电路中流过每个电阻的电流都相等。
⑵电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和。 ⑶电路的等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻之和。 ⑷电路中各电阻上的电压与各电阻的阻值成正比。
3、应用:
一、电阻的串联
三、电流的大小
1、定义: 取决于在一定时间内通过导体横截面 的电荷量多少。
q I t 2、单位:安培(A)
三、电流密度
1、定义: 当电流在导体的横截面上均匀分布时, 该电流与导体的横截面积的比值。
I J S
2、单位:A/mm2
§1-3 电压与电位
一、电压
1、定义: 电场力把单位正电荷从电场中a点移 动到b点所做的功称 a 、b两点间的电压,用U ab表示。
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–
1.7 电路中电位的概念及计算
1. 电位的概念 电位:电路中某点至参考点的电压,记为“VX” 。 通常设参考点的电位为零。 某点电位为正,说明该点电位比参考点高; 某点电位为负,说明该点电位比参考点低。 电位的计算步骤: (1) 任选电路中某一点为参考点,设其电位为零; (2) 标出各电流参考方向并计算; (3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。
+ U –
1.5.3 电源短路
电源外部端子被短接 E
+
I
+
U0 R 特征: R0 E I IS 短路电流(很大) R0 U= 0 电源端电压 P= 0 负载功率 PE = P = I² 0 电源产生的能量全被内阻消耗掉 R 电路中某处短路时的特征: I 有 + 源 电 U 1. 短路处的电压等于零; – 路 U =0 2. 短路处的电流 I 视电路情况而定。
2.KCL定律的推广
电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设 的闭合面。 I =? 广义结点 例: IA A I IB IC
B
C
5
+ 6V _ 1
2
+12V _ 1
5
IA + IB + IC = 0
I=0
在任一时刻,通过任一闭合面的电流的代数和恒 为零。 I= 0
1.6.2 基尔霍夫电压定律(KVL定律)
例:应用欧姆定律对下图电路列出式子,并求电阻R。
+ U 6V – + I 2A (a) 解:对图(a)有, U = IR R
I U R 6V –2A – (b) U 6 所 以: R 3Ω I 2
对图(b)有, U = – IR 所以 : R U 6 3Ω I 2
1.2 电路模型
为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电 路模型化,用足以反映其电磁性质的理想电路 元件或其组合来模拟实际电路中的器件,从而 构成与实际电路相对应的电路模型。 手电筒的电路模型 理想电路元件主要有 I S 电阻元件、电感元件、 电容元件和电源元件等。 E
+ +
–
U
R
Ro
–
1.3 电压和电流的参考方向
b E
I4
–
结点:a、 b、c、d (共4个) 回路:abda、abca、 adbca … (共7 个) 网孔:abd、 abc、bcd (共3 个)
1.6.1 基尔霍夫电流定律(KCL定律)
1.定律 在任一瞬间,流向任一结点的电流等于流出该结 点的电流。 即: I入= I出 I1 I2 或: I= 0 a I 对结点 a: 1+I2 = I3 R2 + R1 + I3 R3 E2 或 I1+I2–I3= 0 E1 实质: 电流连续性的体现。 b 基尔霍夫电流定律(KCL)反映了电路中任一结点 处各支路电流间相互制约的关系。
1.定律 在任一瞬间,从回路中任一点出发,沿回路循行一 周,则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。 在任一瞬间,沿任一回路循行方向,回路中各段电 压的代数和恒等于零。 即: U = 0 I1 I2 E 对回路1: 1 = I1 R1 +I3 R3 a 或 I1 R1 +I3 R3 –E1 = 0 R2 + R1 + I I3 R3 E2 对回路2: 2 R2+I3 R3=E2 E1 1 2 或 I2 R2+I3 R3 –E2 = 0 b 基尔霍夫电压定律(KVL) 反映了电路中任一回路 中各段电压间相互制约的关系。
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 扬声器
电灯 电动机 电炉 ...
放 大 器
2.电路的组成部分
信号源: 提供信息
信号处理: 放大、调谐、检波等
话筒
放 大 器
扬声器
直流电源: 提供能源
负载
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。
1. 6 基尔霍夫定律
I1 a I3 R3 I2 R2 3 2
+
E1
R1 1
+
E2
b 支路:电路中的每一个分支。 一条支路流过一个电流,称为支路电流。 结点:三条或三条以上支路的联接点。 回路:由支路组成的闭合路径。
网孔:内部不含支路的回路。
例1: I1 G I3 I
+
a
I2
c
IG d
支路:ab、bc、ca、… (共6条)
第1章 电路的基本概念与基本定律
本章要求:
1、理解电压与电流参考方向的意义; 2、熟练应用欧姆定律和基尔霍夫两个定律; 3、掌握电路中电位的概念与计算 。
1.1电路的作用与组成部分 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。
1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
A
2K
2k
+
6V –
I1
I2
(b)
A
例2: 电路如下图所示,(1) 零电位参考点在哪里?画电 路图表示出来。(2) 当电位器RP的滑动触点向下滑 动时,A、B两点的电位增高了还是降低了? 12V + – +12V 解:(1)电路如左图, 零电位参考点为+12V R1 R1 A 电源的“–”端与–12V A RP 电源的“+”端的联接处。 RP B B (2) VA = – IR1 +12 R2 R2 VB = IR2 – 12 –12V – + 12V 当电位器RP的滑动触点向下滑动时,回路中的电流 I 减小,所以A电位增高、B点电位降低。
若 U= –5V,则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
在参考方向选定后,电流(或电压)值才有正负之分。
1.4 欧姆定律
U、I 参考方向相同时, + U I R U=IR U、I 参考方向相反时, + U= - IR U I R –
–
表达式中有两套正负号: ① 式前的正负号由U、I 参考方向的关系确定; ② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 方向之间的关系。 通常取 U、I 参考方向相同。
例: I1
a
I2 c
I6
d
I3 I
+
应用 U = 0列方程 对网孔abda: I6 R6 – I3 R3 +I1 R1 = 0 对网孔acba: I2 R2 – I4 R4 – I6 R6 = 0
对网孔bcdb: I4 R4 + I3 R3 –E = 0
b
I4
E 对回路 adbca,沿逆时针方向循行: – I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 – I2 R2 = 0 对回路 cadc,沿逆时针方向循行: – I2 R2 – I1 R1 + E = 0
注意: 1.列方程前标注回路循行方向; 2.应用 U = 0列方程时,项前符号的确定: 。 如果规定电位降取正号,则电位升就取负号。 3. 开口电压可按回路处理 B 对回路1: + + + 电位升 = 电位降 E2 E1 E2 =UBE + I2R2 – – 1 U BE U=0 R2 R1 I2 _ I2R2 – E2 + UBE = 0 E
U、I 参考方向相同,P =UI 0,负载; P = UI 0,电源。 U、I 参考方向不同,P = UI 0,电源; P = UI 0,负载。
电气设备的额定值
额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值
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。 例: 灯泡:UN = 220V ,PN = 60W 电阻: RN = 100 ,PN =1 W
+90V
6
b
例1: 图示电路,计算开关S 断开和闭合时 A点的电位VA +6V 解: (1)当开关S断开时 I1 2k 电流 I1 = I2 = 0, 2k 电位 VA = 6V 。 S I2 (2) 当开关闭合时,电路 (a) 如图(b)
电流 I2 = 0, 电位 VA = 0V
电流在闭合 路径中流通
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 (不经济)
1.5.2 电源开路
开关 断开,没有负载 + E Ro
I
+
U0 R
特征:
I=0
U = U0 = E 电源端电压 ( 开路电压 ) 负载功率 P= 0 I 有 电路中某处断开时的特征: 源 1. 开路处的电流等于零; 电 I =0 路 2. 开路处的电压 U 视电路情 况而定。
I
+
E I R0 + R
U = IR
U
I
R
① 电流的大小由负载决定。
负载端电压 或 U = E – IR0
U ② 在电源有内阻时,I U 。 电源的外特性 E 当 R0<<R 时,则U E ,表明当负 载变化时,电源的端电压变化不大, 即带负载能力强。 I 0
功率与功率平衡
电源输出的功率由负载决定。
在电源有内阻时,I U 。
UI = EI – I² o R 负载大小的概念:
负载增加指负载取用的
P = PE – P
负载 取用 功率 电源 产生 功率
内阻 消耗 功率
电流和功率增加(电压一定)。
功率的单位:瓦特(W ) 或千瓦(KW)