電工基礎(chǔ)-電工知識

1、Page 1Welcome 電工基礎(chǔ)培訓-電工知識Vittorio XuSeptember,14,2015Page 2電工基礎(chǔ)1,電的產(chǎn)生2,電的基本概念2,電路的基礎(chǔ)知識Page 31,電的產(chǎn)生電的基本定義 電是一種自然現(xiàn)象，是一種能量。 電是電子和質(zhì)子之間的產(chǎn)生排斥力和吸引力的一種屬性。 電或電荷有兩種：我們把一種叫做正電、另一種叫做負電。 通過實驗我們發(fā)現(xiàn)帶電物體同性相斥、異性相吸，其吸引力或排斥力遵從庫侖定律。Page 41,電的產(chǎn)生原子原子原子核原子核核外電子核外電子 質(zhì)子質(zhì)子 中子中子Page 51,電的產(chǎn)生Page 61,電的產(chǎn)生庫侖定律 真空中兩個靜止的點電荷之間的作用力與這兩

2、個電荷所帶電量的乘積成正比，和它們距離的平方成反比，作用力的方向沿著這兩個點電荷的連線，同名電荷相斥，異名電荷相吸。公式：F=k*(q1*q2)/r2 。 Page 71,電的產(chǎn)生【回顧回顧】118號元素原子的電子層排布號元素原子的電子層排布氫氫氦氦鋰鋰鈹鈹硼硼 碳碳氮氮氧氧氟氟氖氖鈉鈉鎂鎂鋁鋁硅硅磷磷硫硫氯氯氬氬Page 81,電的產(chǎn)生非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強Page 91,電的產(chǎn)生金屬與非金屬金屬與非金屬分界線附近的分界線附近的元素既表現(xiàn)出元素既表現(xiàn)出一定的金屬性一定的金屬性也表現(xiàn)出一定也表現(xiàn)出

3、一定的非金屬性。的非金屬性。周期序數(shù)等于周期序數(shù)等于主族序數(shù)的元主族序數(shù)的元素具有兩性素具有兩性. .Page 101,電的產(chǎn)生 在正常狀況下，一個原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同，正負平衡，所以對外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。 電子環(huán)繞于原子核周圍，一經(jīng)外力即脫離軌道，離開原來的原子兒而侵入其他的原子B，A原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象，稱為陽離子、B原子因增加電子數(shù)而呈帶負電現(xiàn)象，稱為陰離子。造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道，這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學能等)Page 111,電的產(chǎn)生原子核電子帶負電帶正電Page 122,電的基本概念Page 132,電的基本概念水壓

4、電壓Page 142,電的基本概念Page 152,電的基本概念電壓（voltage），也稱作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。其大小等于單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所做的功，電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。電壓的國際單位制為伏特（V，簡稱伏），常用的單位還有毫伏（mV）、微伏（V）、千伏（kV）等。此概念與水位高低所造成的“水壓”相似。v 電場力把單位正電荷從電場中的一點移到另一點所做的功v 電壓計算：QWUABABv 電壓的實際方向電壓的實際方向：習慣上規(guī)定從高電位點指向低電位點，即電壓降電壓降的方向。庫侖是電量的單位，單位電

5、荷，1庫侖相當于6.241461018個電子所帶的電荷總量。1KV(千伏)=1000V(伏).1V(伏)=1000mV(毫伏).1mV(毫伏)=1000V(微伏)都是按千進制換算。Page 162,電的基本概念以正電荷移動方向為電流方向Page 172,電的基本概念導線中載有1安培的穩(wěn)恒電流，則在1秒內(nèi)通過導線橫截面積的電量為1庫侖v 電流的形成：帶電粒子的定向運動。v 大小描述：電流強度衡量電流強弱。v 電流計算：tQI 單位時間里通過導體任一橫截面的電量叫做電流強度，簡稱電流。通常用字母 I表示，它的單位是安培1KA(千安)=1000A(安).1A(安)=1000mA(毫安).1mA(毫安

6、)=1000A(微安)都是按千進制換算。Page 182,電的基本概念v 電流的實際方向電流的實際方向：規(guī)定正電荷運動的方向為電流的方向。v 電流的參考方向電流的參考方向：電路中假定電流的方向。Page 192,電的基本概念電流方向不呈時間做周期性變化的電流或電壓標準直流（恒定源）標準直流（恒定源）直流電（DC，direct current）是電荷的單向流動或者移動，通常是電子。脈沖直流脈沖直流直流電用符號“=表示Page 202,電的基本概念交流電（alternating current），簡稱為AC。交流電也稱“交變電流”，簡稱“交流”。一般指大小和方向隨時間作周期性變化的電壓或電流。它的

7、最基本的形式是正弦電流。50Hz 中國通常使用的交流電，一般頻率是50Hz 交流電用符號表示Page 212,電的基本概念電阻的英文名稱為resistance，通?？s寫為R，它是導體的一種基本性質(zhì)，與導體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。SLR對于一段材質(zhì)和粗細都均勻的導體來說，在一定溫度下：電阻的單位用歐姆（）表示。（歐姆）， K（千歐）， M（兆歐）。其換算關(guān)系為： 1M=1000K ， 1K=1000。 v 電流通過導體時對電流的阻礙作用就稱為電阻Page 222,電的基本概念電容（Capacitance）亦稱作“電容量”，是指在給定電位差下的電荷儲藏量，記為C，國際單位是法拉（F）。定義式：一個

8、電容器，如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是1法拉1法拉(F)=1000毫法(mF) 1毫法(mF)=1000微法(F)1微法(F)=1000納法（nF） 1納法（nF）=1000皮法(pF)Page 232,電的基本概念電感器(Inductor)是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。電感器有一個，具有一定的電感，它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過的狀態(tài)下，電路接通時它將試圖阻礙電流流過它；如果電感器在有電流通過的狀態(tài)下，電路斷開時它將試圖維持電流不變。電流與線圈的相互作用關(guān)系稱為電的感抗，也就是電感，單位是“亨利（H）”, 電感符號：L1亨利(H)=100

9、0毫亨(mH) 1毫亨(mH)=1000微亨(H)1微亨(H)=1000納亨（nH）Page 242,電的基本概念v 5種基本的理想電路元件： 電阻元件：表示消耗電能的元件； 電感元件：表示產(chǎn)生磁場，儲存磁場能量的元件； 電容元件：表示產(chǎn)生電場，儲存電場能量的元件； 電壓源和電流源：表示將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能的元件。Page 252,電的基本概念v 電路-電流通過的路徑。電源電源中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)負載負載v一個完整的電路,由電源電源、負載負載、中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)(開關(guān)或?qū)Ь€）按一定方式組成。Page 262,電的基本概念電阻電阻電容電容電感電感電源電源Page 272,電的基本概念常用電路符號

10、Page 282,電的基本概念v 實現(xiàn)能量的傳輸和轉(zhuǎn)換；發(fā)電機發(fā)電機 升壓升壓變壓器變壓器 降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈機床機床電爐電爐 電力電路電力電路（強電電路）（強電電路）電源：將非電能轉(zhuǎn)換成電能的裝置中間環(huán)結(jié)：把電源與負載連接起來的部分負載：將電能轉(zhuǎn)換成非電能的用電設(shè)備(電燈,電爐,電動機)Page 292,電的基本概念v 電路各部分聯(lián)接成閉合回路，有電流通過。電氣設(shè)備或元器件獲得一定的電壓和電功率，進行能量轉(zhuǎn)換。v 電路斷開，電路中無電流通過,也稱為空載。v 開路時的功率輸出為0Page 302,電的基本概念v 電源兩端或電路中某些部分被導線直相連接，短路時電流很大，會損壞電源和導線

11、，應(yīng)盡量避免。v 在電路或電氣設(shè)備中安裝熔斷器、保險絲、保護開關(guān)等保險裝置，以避免發(fā)生短路時出現(xiàn)不良后果。Page 312,電的基本概念電 源 短 路用電器短路Page 322,電的基本概念總結(jié)回顧總結(jié)回顧 電路的作用是什么？電路的作用是什么？5種基本電路元種基本電路元件的電磁特性是件的電磁特性是什么？什么？電路的基本組成部分。電路的基本組成部分。 電路中通路、短路、電路中通路、短路、斷路的特點分別是斷路的特點分別是什么？什么？Page 33Tea BreakPage 34右手螺旋定則左手定則磁動電生NS3,電路基礎(chǔ)知識Page 353,電路基礎(chǔ)知識磁場線圈電流表磁鐵移動 線圈產(chǎn)生電流(電動勢

12、)移動法拉第法法拉第法則則電流發(fā)電原理發(fā)電原理PermanentMagnetPage 363,電路基礎(chǔ)知識磁場越強電流越大 (電動勢)法拉第法法拉第法則則移動越快電流越大線圈越多電流越大發(fā)電原理發(fā)電原理Page 373,電路基礎(chǔ)知識電動勢的單位：電動勢的單位： 伏伏 特特 (V) (V)電動勢的實際方向電動勢的實際方向電動勢電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng)的物理量。電動勢使電源兩端產(chǎn)生電壓。在電路中，電動勢常用E表示。單位是伏（V）電動勢大小為Page 383,電路基礎(chǔ)知識U內(nèi)電源內(nèi)阻（R內(nèi)）上的電壓降。電流流過電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻上會有電壓降。U內(nèi)=IR內(nèi)。U外電源的外電路是指負

13、載RL（即用電器）。U外是負載上的電壓。U外 = IRL = E-U內(nèi)電路斷開，是指電源不接負載，沒有電流輸出。這時，電源內(nèi)阻上的電壓降為零。所以，這時的電源電壓 U開路 = E如何測出電動勢如何測出電動勢的大小的大小?電路閉合時：E=U內(nèi)+U外電路斷開時：E=U開路Page 393,電路基礎(chǔ)知識發(fā)電原理發(fā)電原理 富來蒙右手定富來蒙右手定則則 導導體移體移動動方向方向 電電流方向流方向 ( (電動勢電動勢) ) 磁磁場場方向方向 旋轉(zhuǎn) 電流流動導體旋轉(zhuǎn)導體 電流產(chǎn)生發(fā)電 提供電流 導體旋轉(zhuǎn) 馬達 Page 403,電路基礎(chǔ)知識BA(Alternative current)AB電流方向電流方向發(fā)

14、電發(fā)電機機產(chǎn)產(chǎn)生交流生交流電電（ （AC)AC)發(fā)電原理發(fā)電原理 富來蒙右手定富來蒙右手定則則 導導體移體移動動方向方向 電電流方向流方向 ( (電動勢電動勢) ) 磁磁場場方向方向Page 413,電路基礎(chǔ)知識1 Hz60Hz50Hz+230VAC (AC (交流）交流）商業(yè)電源3,600 r/分鐘 (60 秒) = 60 r/秒3,000 r/分鐘 (60 秒) = 50 r/秒60Hz=60 次/1 秒50Hz=50 次/1 秒Page 423,電路基礎(chǔ)知識線圈 (導體)電發(fā)動機旋轉(zhuǎn)磁鐵燈泡OPE Service電磁鐵永久磁鐵Page 433,電路基礎(chǔ)知識歐姆定律IRU IUR U UR

15、 RI IRUI U-(V ) R-() I-(A ) Page 443,電路基礎(chǔ)知識rREI? ?rUrIIREURrIEUR?Page 453,電路基礎(chǔ)知識v 在時間t內(nèi)電荷受電場力作用從A點經(jīng)負載移到B點，電場力所作功，即t時間內(nèi)所消耗（或吸收）的電能。v 國際單位制下，電功的單位是焦耳(J)，也用千瓦時(kWh，俗稱度)表示。Page 463,電路基礎(chǔ)知識家庭電路家庭電路讀表練習讀表練習Page 473,電路基礎(chǔ)知識v 電功率(簡稱功率)所表示的物理意義是電路元件或設(shè)備在單位時間內(nèi)吸收或發(fā)出的電能。RURIUItWP22 v 功率的國際單位制單位為瓦特(W)，常用的單位還有毫瓦(mW)

16、、千瓦(kW)。1 mW = 10 3 W； 1 kW = 103 WPage 483,電路基礎(chǔ)知識v 額定電壓額定電壓電氣設(shè)備或元器件所允許施加的最大電壓。v 額定電流額定電流電氣設(shè)備或元器件允許通過的最大電流。v 額定功率額定功率在額定電壓和額定電流下消耗的功率，即允許消耗的最大功率。v 額定工作狀態(tài)額定工作狀態(tài)電氣設(shè)備或元器件在額定功率下的工作狀態(tài)，也稱滿載狀態(tài)。v 輕載狀態(tài)輕載狀態(tài)電氣設(shè)備或元器件在低于額定功率的工作狀態(tài)，輕載時電氣設(shè)備不能得到充分利用或無法正常工作。v 過載過載( (超載超載) )狀態(tài)狀態(tài)電氣設(shè)備或元器件在高于額定功率的工作狀態(tài)，過載時電氣設(shè)備很容易被燒壞或造成嚴重事

17、故。Page 493,電路基礎(chǔ)知識v 把多個元件逐個順次連接起來，就組成了串聯(lián)電路。 電壓關(guān)系：nUUUUU221電流關(guān)系：nIIII21電阻關(guān)系：nRRRR21Page 503,電路基礎(chǔ)知識v 把電阻的首端接在一起，末端接在一起，就組成了并聯(lián)電路。電壓關(guān)系：nUUUUU221電流關(guān)系：nIIII21電阻關(guān)系：nRRRRR1111321Page 513,電路基礎(chǔ)知識基爾霍夫定律Page 523,電路基礎(chǔ)知識AI1I2I5I3I4Page 533,電路基礎(chǔ)知識AI1I2I3I4I5基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律僅僅適用于節(jié)點嗎？僅僅適用于節(jié)點嗎？Page 543,電路基礎(chǔ)知識R1R2R3R5R

18、4E1E2I1I2I3SI1 + I2 = I3Page 553,電路基礎(chǔ)知識i1+i2=i4+i6Page 563,電路基礎(chǔ)知識Page 573,電路基礎(chǔ)知識 在多個電源同時作用的在多個電源同時作用的線性電路線性電路中，中，任何支路的電流或任意兩點間的電壓，都任何支路的電流或任意兩點間的電壓，都是各個電源單獨作用時所得結(jié)果的代數(shù)和。是各個電源單獨作用時所得結(jié)果的代數(shù)和。概念概念: 疊加原理（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）Page 583,電路基礎(chǔ)知識IIIIII III333222111 +BI2R1I1U1R2AU2I3R3+_+_原電路原電路I2R1I1R2ABU2I3R3+_U2單獨作用單獨作用+_AU1BI2R1I1R2I3R3U1單獨作用單獨作用疊加原理疊加原理“恒壓源不起作用恒壓源不起作用”或或“令其等于令其等于0”，即是將此恒壓源去掉，代之以導線，即是將此恒壓源去掉，代之以導線連接。連接。Page 593,電路基