电工基础知识PPT

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处各支路电流间相互制约的关系。
五、串联电路和并联电路
1、串联电路
串联电路是把几个电路或其他电路元件的收尾 端顺次连接起来,使电流只有一条通路的电路。 在串联电路中,电路的总电压等于各元件上的电 压降之和。即
U=U1+U2 R=R1+ R2 U1/U2=R1/R2
2、并联电路
并联电路是把电阻或其它元件的首端和尾端、尾 端和首端相互连接起来,使电流同时有几条通路 的电路。在并联电路中,各元件两端的电压为同 一电压。电路的总电流等于各支路电路电流的之 和。即
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a 回路。
+
R1
R2
+
E1
R3
E2
-
-
b
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 或: I= 0 I1+I2 = I3或 I1+I2–I3= 0
实质: 电流连续性的体现。 基尔霍夫电流定律(KCL)反映了电路中任一结点
《低压电器基本标准》等国家标准将1200V及以下 的电器列为低压电器。《民用建筑电气设计规范》 等更多标准将1000V以下划为低压配电范围。 1000V一下常见的只有配电电压0.23/0.4kV(相 应的用电电压220/380V)的系统。其对地电压 一般不超过250V。因此,标准的不协调尚不致对 高、低压电工作业造成误解。
连接导线的作用是传输电能或传送电信号。
为便于分析实际电路,通常用符号表示组成电 路的实际元件,即画出电路图。下图是所示为 最简单电路的实物接线图。
简单电路图
I
电 池
泡灯
+ _E
R
+
U
_
电源
负载
二、电路中的负载元件
按照加在负载上的电压与通过负载的电流关系, 可将负载分为电阻、电感、电容3种基本负载元件。 实际负载可视为这3种元件的组合。对于直流电路 的稳态过程,无需考虑电感和电容的作用。
电场强度和电位是表征电场中各点性质的两 个基本物理量。电场中某点的电场强度即单位正 电荷在该点所受到的电场力。电场强度的单位是 v/m(伏/米)。如用E表示电场强度,
则:
E=F/Q
式中 E— 电场强度, v/m;
F— 电场力,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Q — 电量,
C。
电场中某点的电位是指在电场中将单位正电 荷从该点移至电位叁考点时电场力所做的功。电 位的常用单位是伏(V),千伏(KV)等。
不论所使用的是何种绝缘材料,其上电场强度 达到某一限度时,其绝缘性能都将遇到破坏。这 电场强度称作该绝缘材料的击穿电场强度,简称 击穿强度。
当空气中电场强度超过25~30kv/cm时,即可 能发生击穿放电。
1-2 直流电路
一、电流和电路 电流是带电微粒的定向运动。通常以正电荷移动
的方向作为电流的正方向。大小和方向不随时间变 化的电流成为直流电流;大小和方向随时间作周期 性变化的电流称为交流电流。
电工作业人员指直接从事电工作业的人员。电 工作业人员必须年满18岁,必须具备初中以上文 化程度,不得有妨碍从事电工作业的病症和生理 缺陷。从技术上考虑,电工作业人员必须具备必 要的电气专业知识和电气安全技术知识;按其职 务和工作性质,应熟悉有关安全规程;应学会必 要的操作技能和触电急救方法。
电工人员必须经过安全技术培训,并经过考 试合格后方可从事电工作业。新参加电气工作的 人员、实习人员和临时参加劳动的人员,必须经 过安全知识教育后,方可参加制定的工作,但不 得单独工作。对外单位派来支援的电气工作人员, 工作前应介绍现场电气设备接线情况和有关安全 措施。
或 I U
L
有效值: U I ω L 定义: XL L 2 f L
则: U I X L
感抗(Ω)
U
XL 2 π fL
I
相量图
直流:f = 0, XL =0,电感L视为短路
3、电感电路中的功率
1. 瞬时功率 p : i
u
L i 2 I sin t
u 2 U sin(t + 90)
电流的大小称为电流强度,简称电流。符号I、 I ,电流的单位是安培(A)、微安(μA) 毫安 (mA),
1A=1000mA
电路是电流流经的路径。各种电气装置的工作都 是通过电路来实现的。电路由电源、负载、连接导 线、控制电器及辅助设备组成的。
电源是提供电能的设备。把非电能转变为电能, 如电池把化学能转换成电能、发电机把机械能转 变成电能。负载是电路中消耗电能的设备,把电 能转变为其他形式的能量。控制电器是负载的控 制设备。如开关、断路器、电磁开关、减压启动 等都属于控制电器。辅助设备包括各种继电器、 熔断器以及测量仪表等。
二、欧姆定律
1.内容:流过电阻R的电流I与电阻两端的电压U成正比。
+
I
U
_
R
I与 U的方向一致
U IR
注意:用欧姆定律列方程时,一定要在 图中标明参考方向。
U=IR 或 I=U/R 或 R=U/I
从欧姆定律可知,在电路中如果电压保持不变,电阻越 小则电流越大;而电阻越大则电流越小。当电阻趋近于零 时,电流很大,这种电路状态称为短路;当电阻趋近于无 穷大时,电流几乎为零,这种状态称为开路。在一个图中 所示的饱含电源在内的闭合回路中,电压与电流之间的关
第一章 电工基础
1-2 直流电流 1-3 电磁感应 1-4 单相交流电路 1-5 三相交流电路 1-6 磁路 1-7 电子技术常识
1-1 电荷和电场
失去电子或得到电子的微粒称为正电荷或负 电荷。带有电荷的物体称为带电体。电荷的多少 用电量表示。其单位为C(库或库仑)。库是很 大的单位,常用的电量单位是μC(微库或微库仑) 1C=106μC。在电荷的周围存在着电场。引进电 场中的电荷将受到力的作用,这个叫做电场力。
(3)正确使用各种工具和劳动保护用品,安全地完 成各项生产任务。
(4)努力学习安全规程、电气专业技术和电气安全 技术;参加各项有关的安全活动;宣传电气安全; 参加安全检查,并提出意见和建议等。
专业电工应树立良好的职业道德。除前面提到的 忠于职责、遵守纪律、努力学习外、还应注意互 相配合,共同完成生产任务。应特别注意杜绝以 电谋私、制造电气故障等违法行为。 培训和考核是提高专业安全技术水 平,使之获得 独立操作能力的基本途径。通过培训和考核,最 大限度地提高专业电工的技术水平和安全意识
就岗位安全职责而言,专业电工应做到以下几点:
就岗位安全职责而言,专业电工应做到以 下几点:
(1)严格执行各项安全标准、法规、制度 和规程。包括各种电气标准、电气安装规 范和验收规范、电气运行管理规程、电气 安全操作规程及其他有关规定。
(2)遵守劳动纪律,终于职责,做好本 职工作,认真执行电工岗位安全责任制。
I=I1+I2 R=R1R2/R1+R2 I1/I2=R2/R1
六、电功率和电能
电功率用以表示电气设备作功的能力,即电气设 备单位时间内所做的功。功率的符号是P,单位是 (W)(瓦)、kW(千瓦),
1kW=1000W. 电功率与电压和电流的乘积成正比。在直流电路 中, 电功率可以表示为:
P=UI=I2R=U2/R(瓦)
电能的单位是J(焦或焦耳)。电能表示电气 设备在一般时间内所转换的能量,即
W=Pt
式中 W— 电能,J; P— 功率,W; t — 持续时间,s。
实用中常用Kw.h作为电能的单位, 1KW.h=3.6X106J.
1-3 单相交流电路
一、正弦交流电路 生产和生活中使用的交流电绝大部分是正弦交
流电。其特点是电流、电压的大小和方向都随着 时间按正弦函数的规律变化。
u L d( Imsinω t )
dt
ui u i
2 Iω Lsin(ω t + 90) O
ωt
2 U sin( ω t + 90)
① 频率相同
相位差 ψu - ψi 90
② U =I L
③ 电压超前电流90
i 2I sinω t
u 2I ω Lsin (ωt + 90 )
u Um sin t +
ω
Um
t

矢量与横轴夹角 = 初相位
矢量以角速度 按逆时针方向旋转
矢量长度 = U m
i= Im sin(ωt+φ)=Imsin(2лft+φ)
i—时刻t 的电流瞬时值,A; Im—电流最大值,A; t— 时间,s; ω— 角频率,ω=2лf=2л/T,rad/s,其中为周期,
最大值为有效值的 倍。2
I 2I 和 U 2U
式中 I、U— 分别为电流和电压有效值
Um— 电压最大值。
二、简单交流电
I
1、纯电阻电路
+
U
R
_
U IR
1. 瞬时功率 p:瞬时电压与瞬时电流的乘积
p u i Ri 2 u 2 / R
p u i R i 2 u 2 / R
s; f—频率,Hz; φ—初相角,rad.交流电每一循坏所用的时间叫周
期;每秒钟交变的周期数叫做频率;
每秒钟交变的弧度数叫做角频率。周期和频率 互为倒数。( ωt+φ) 叫做相位,t=0时的相 位φ叫做初相位。
因为最大值、角频率和初相位 确定了正弦量 的所有特征。所以称之为正弦交流电的三要素。 通常用有效值来表征交流电的大小。有效值是 与该交流电做功能力相同的直流电的有效值。
电阻是电流流动过程中遇到的阻力。电阻的符号 是R、r ,单位是Ω(欧)、M Ω(兆欧)等 1M Ω= 1×106 Ω ρ— 材料的电阻率
电阻率是单位长度、单位截面积导线的电阻,是表 明材料导电性能的参数。电阻率的符号是ρ,单 位是 Ω.m。
导体的电阻按下式计算:
R= ρL/S
L、S— 导体的长度和截面积;
i u Umsinω t
R
R
Imsin ω t
2U sin ω t R
2 I sin ω t
这一功是消耗在电阻上用来做功(将电能转换为热 能)的功率;称为有功功率。
2、纯电感电路
i
1. 电压与电流的关系
di
u

-e L

L dt
+
-
u L eL
-
+
设:i 2 I sin ω t
二、电工作业人员的安全职责
电工是特殊工种、又是危险工种。首先,其 作业过程和工作质量不但关联着自身的安全,而 且关联着他人和周围设备设施的安全;其次,专 业电工工作点分散、工作性质不专一,不便于跟 班检查和追踪检查。因此,专业电工必须掌握必 要的电气安全技能,必须具备良好的电气安全知 识。
专业电工应当了解生产与安全的辩证统一,把 生产和安全看作是一整体,充分理解“生产必须 安全,安全促进生产”的基本原则,不断提高安 全意识。
电工作业人员培训知识
电工作业人员培训知识
电工作业人员
一、电工作业和电工作业人员
电工作业指从事电气装置的安装、运行、 检修、试验等工作的作业
电工作业包括低压运行维修、高压运行 维修及行业专业性电工作业。
关于高压与低压的划分存在着不同的说法 。
《电业安全规程》和《电工作业人员安全考核标准》 按照设备对地电压,250V (工频50Hz)及以下 者划定为低压。 将250V以上者划定为高压。
系符合全电路欧姆定律。即
开关闭合,接通电源与负载
I
E
+
I R0 + R
E -
+ U
R
U E
电源的外特性
R0
-
I
① 电流的大小由负载决定。
0
I
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,电源的端电压变化不大, 即带负载能力强。
四、 基尔霍夫定律
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。
1KV=1000V
电场中某两点之间的电位差称为这两点之间的电压 或电压降。 电压的符号是U、u,其单位与电位差的单位 相同。
在由两个电极构成的均匀电场中,电极间电场 强度(E)与电极间电压(U)的关系
E=U/d
式中 d— 电极间的距离,m.
显然,可以将电场强度理解为单位距离上的电 压。电压越高,可能产生的电场强度也越高。
i u
ωt
结论:
1. p 0(耗能元件)
p
p 2. 随时间变化
3. p 与 u2、i2成比例
ωt
纯电阻电阻,如电压为 u= Umsin ωt 则电流为 im=Um/R sin ωt 显然,电流与电压相位相同。其最大值和有效 值都符合欧姆定律,即
根据欧姆定律: u iR
设 u Umsinω t
p i u 2UI sin t cost UI sin 2t
p i u UI sin 2t
4、 无功功率 Q
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