电气消防基础知识

2.电流 电荷有规则的定向运动称为电流。对于恒定电流来说，若以 Q
表示在时间 t 内通过导体截面上的总电量，则电流强度I就可 用下式表示：
I=Q/t
(5-1)
式中:I-电流强度，简称安，A；
Q-电量，C ；
t- 时间，s 。
电流分交流和直流两大类。凡方向不随时间变化的电流称为直 流电流，而大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流。 凡大小和方向都随时间变化的电流称为交流电流。
过导体产生的热量，与电流的平方、导体的 电阻及通过时间成正比。
二、交流电 大小和方向随时间做周期性变化的电动势、电压和电流分别
称为交变电动势、交变电压、和交变电流，统称为交流电。
交流电又分为正弦交 流电和非正弦交流电。 会区分各不同的交流电。
(一)交流电的周期、频率和角频率 1.周期 正弦量变化一次所需的时间（秒）称为周期 T 2.频率 交流电每秒内变化的次数称为频率 f ，单位赫兹（Hz），频
所以，电压的大小和参考点的位置无关。
3.电动势 电源的电动势指电源力移送单位正电荷从负极
到正极的过程中所做的功，用 E 表示，即
E=WAB/q
（ 5-4 ）
对任一个电源来说，在外部不接负载时，电源
两端电压大小等于电源电动势的大小，但方
向相反。 电压、电位、电动势三者之间的关系和联系
（三）电能和电功率
补充：通过换算，可分别求得负载取用的电 功率、内部损耗的功率，进而求得功率平衡 方程式：
P 电源 =P 负载+ P 损耗
(四)电阻和欧姆定律
1.电阻
电阻是反映导体对电流起阻碍作用大小的一 个物理量，单位是欧姆，简称欧，用字母Ω 表示。导体的电阻是客观存在的，即使没有 加上电压，导体仍然有电阻。导体的电阻决 定于材料的性质，几何尺寸和导体的温度等 因素。
(六) 电流的热效应 电流通过导体会产生热，这种现象称为电流的
热效应。电流通过导体时，克服导体电阻的 阻碍作用而对电阻做了功，促使导体分子的 热运动加剧，从而将电能变热能，使导体的 温度升高。
在某段时间里，电阻产生的热量表示为：
Q=I2Rt （ 5-9 ） 式中： Q- 电阻产生的热量，单位 J 。 此公式称为焦耳-楞次定律。表述为：电流流
1.串联电路
（1）导体元件依次首尾相连的方式。 （2）流过每个电阻的电流都相等。 （3）总电压、电阻等于分电压、电阻之和。 （4）各电阻分得的电压、功率与其阻值成正比。
2.并联电路
（1）导体元件一端连在一起，另一端也连在一起。 （2）每一元件两端的电压都相等。 （3）总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。 （4）各电阻分得的电流、功率与其阻值成反比。
当导体两端的电压是 1V ，导体内通过的电流 是 1A 时，这段导体的电阻就是1Ω，即
1欧姆= 1伏特/1安培
2.欧姆定律 (1)一段电路的欧姆定律 通过计算，一段均匀电路的欧姆定律可表示为：
UAB=IR
(5-7)
具体应用时，如果电流的流向未给出或暂时无法
判断时，可以先任意假定一个电流流向，倘使根
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（二）电压、电位和电动势 1.电压
电压又称电位差，是衡量电场力做功大小的物理量，
用U表示，其大小为电场力将电荷从A点移动到 B 点
所做的功 WAB 和电量 q 的比值：
UAB=WAB/q
（ 5-2 ）
电压不但有大小而且有方向。电路中的任意两点之间
的电压方向可以通过设定参考方向，若计算为正值则
表明设定方向和实际方向一致，若为负值则表明设定
据这个假定的流向算出的电流是负值，表明电流
时间的流向与假定的流向相反。
(2)全电路欧姆定律 全电路就是含电源的闭合直流电路。图 5-2 表示一个
简单的全电路。
全电路欧姆定律表示：在一个闭合电路中，电流强度
与电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。
其数字表达式为：
I=E/(R+r)
(5-8)
（五）串并联电路
E-U 称为电源内部电压降，通常用 UO 表示。
通过换算，可得电路的电压平衡方式式，即电动势等于外电路 上的总电压降与电源内部电压降之和。
E=U+ UO
2.电功率
在某段时间内，电路中产生或损耗的电能与 该段时间的比称为电功率，用 P 表示：
P=W/t
（ 5-6 ）
式中： P- 电功率，单位 W 。
1.电能
在电路中，电荷只是一种转换和传输能量的媒介物，电荷本身
并不产生或消耗任何能量。通常所说用电，就是指取用电 荷所携带的能量。
在时间 t 内，外电路取用的电能表示为：
WL=Ua= UIt
（ 5-5 ）
补充：电荷在内电路中移动时把一部分能量变成不能利用的热
能，称为内电路的能耗损失。
WO=WS+WL= （ E -U ）It 式中：E—电子电能， J 。
第一节 电工学基础
知识目标： 电路是电工技术和电子技术的主要研究对象。本节的 主要内容包括3个方面：直流电路、交流电和常用电工 仪表。这些是电工学的基础知识，只有牢固地掌握它 们，才能更好的学习理解后续各章节的内容。
学习目标： 1.了解电路的基本组成和各部分的作用。 2.理解电流、电位、电压、电能、电功率、电动势、 电阻等基本物理量的含义和串并联电路的基本模型
方向和实际方向相反。
2.电位
电路中某点相对于参考点的电压称为该点的电位， 用 V 表示，单位为伏特( V )。
例如，在电路中参考点电位为Uo ，A点电位为Ua， B 点电位 Ub ，则A， B 两点间的电位差，称为 该两点的电位差（电压），即
Uab= （ Ua -Uo ）- （ Ub -Uo ） = Ua - Ub （ 5-3 ）
率是周期的倒数，即：
f=1/T 在我国和大多数国家都采用 50HZ 作为电力标准频率，习惯
上称为工频。
3 .角频率 角频率是指交流电在1秒内变化的电角度。若交流电1秒内变
化了 f 次，则可得角频率与频率的关系式为 =2 π f=2 π/T
O
（二）瞬时值、最大值和有效值
3.掌握欧姆定律，了解电流热效应的含义。 4.能熟练正确选择和使用电工仪表。
一、直流电路
(一)电路和电流 1.电路 电流所流过的闭合路径叫电路。电路所完成的
任务是多种多样的，所以电路的形式，复杂 程度各不相同，但电路一般是由电源、负载、 连接导线和控制设备四个基本部分组成。
《理想电路元件和电路模型 》