電工培訓1電工基礎知識

1、2022-6-81 本次技能鑒定考前輔導內容說明及往年技能鑒定有關情況的介紹2022-6-82第一章 電工基礎知識n講課重點：通過講授讓學生復習一下電工基礎知識，為下一步展開講授相關內容打下基礎。n講課難點：內容較多，較散。對于多年不接觸的學生來說有一定的難度。n采用方法：講授與練習并舉，講課速度稍慢。2022-6-83n一、交直流電路基本知識1、電路的概念：電流能通過的路徑稱為電路。2、電路的形式： a 進行能量的轉換、傳輸和處理； b 進行信息處理3、電路的三種狀態(tài)：通路、斷路和短路4、按電路中流過的電流的種類，電路可分為直流電路和交流電路。2022-6-84二、電路的基本概念n1、電容，

2、電阻和電感（1）電阻反映導體對電流起阻礙作用的物理量。符號：R 單位：歐姆()或千歐(K ) 公式：R= L/S導體的電阻除與上述物理量相關外還與溫度有關。（2）電容用絕緣物隔開的兩個導體的組合就構成一個電容。它具有存儲電荷的性能。電容器存儲電荷的能力用電容來表示。2022-6-85公式1：C=Q/Un公式2：C=s/d 單位：法拉（F）1F=10-6F1pF= 10-12F（3）電感導體中電流的變化，會在導體周圍產(chǎn)生磁場，磁場的大小與流過導體的電流、導體的形狀及周圍的介質有關，我們把導體周圍產(chǎn)生的磁場與導體中流過的電流之比叫電感。 單位：H(亨利) 2022-6-86單位換算： 1mH= 1

3、0-3H 1H=10-6H n2 、電流金屬到體內會有大量的自由電荷（自由電子） ，在電場力的作用下，自由電子會作有規(guī)則的運動，這就是電流。用電流強度來衡量。 表示 字母 A。公式：I=Q/t電流的方向規(guī)定為正電荷的移動方向。2022-6-87為了研究問題方便，我們常以一個方向為參考方向，此方向可任意選定。n比如：I參考方向2022-6-883 、電壓、電位、電動勢n（1）電壓電荷在電場力的作用下移動時，電場力對電荷作了功。我們把電場力所作的功與移動電荷的數(shù)值之比稱作電壓。用符號U表示，單位為伏，V。（2）電位（用符號表示，單位為伏）在電場中指定某一點為參考點，電場中任意一點與它之間的電壓，成

4、為此點的電位。2022-6-89（3）電動勢n電動勢與電壓的定義相仿，但二者有本質的區(qū)別。n電壓是電場力做的功，電動勢是非電場力做的功。n在電場力的作用下，正電荷由電位高的地方向低的地方移動；而在電動勢的作用下相反。n電壓的正方向是正極指向負極，高電位指向低電位；電壓存在于電源外部，而電動勢存在于電源內部。2022-6-810二、電路的基本定律n1、歐姆定律（1 ）部分電路的歐姆定律 U=IR（2 ）全電路的歐姆定律 =I*(R+r) RrIU2022-6-8112、基爾霍夫定律n基爾霍夫第一定律又稱節(jié)點電流定律。內容：流入節(jié)點的電流之和恒等于流出節(jié)點的電流之和。I1I3I2I4I4+I3=

5、I1+ I22022-6-812基爾霍夫第二定律，又稱回路電壓定律。其內容是：在任一閉合回路中，沿一定方向繞行一周，電動勢的代數(shù)和恒等于電阻上電壓降的代數(shù)和。 即：E=IR注意: 在列回路電壓方程時，必須考慮電壓的正負，確定步驟如下：1）假定各支路電流的方向。2）假定回路繞行方向。3）凡流過電阻的電流參考方向與繞行方向一致，則電阻上的壓降為正，否則為負。4）凡電動勢方向與繞行方向一致該電動勢取正，反之取負。2022-6-813例題：n列出下圖的回路方程為：E1-E2=I1R1-I2R2-I3R3+I4R4R1I1I4R4 I3R3R2I2E1E2n也可列回路方程如下：E2-E1+I1R1-I2

6、R2-I3R3+I4R4=02022-6-8143、電路的連接關系及計算n電阻的串、并聯(lián)n電阻的混聯(lián)n電表的改裝RxIG=80微安RGI=250mA2022-6-815電路中各點的電位分析計算n電路中電位的計算實際上是電位差的計算。4、交流電1）基本概念：大小及方向均隨時間變化的電流（電壓）稱作交流電。交流電壓、電流大多是按一定規(guī)律變化的，這種交流電我們叫它周期性交流電。應用最廣的是正弦交流電。2022-6-8162）正弦交流電的三要素：n代表交流電瞬間大小與方向的數(shù)值叫瞬時值。表達式是：u=Umsin(wt+ ) i=Imsin(wt+ )tu/iT2022-6-817表達式 u=Umsin

7、(wt+ ) 的描述n上式中， u表示電壓的瞬時值。n Um表示電壓的最大值。n w 表示角頻率。n 表示初相位。 Um（Im）、 、w三個量表示正弦交流電的三要素。n我們把1秒鐘內交流電 重復變化的次數(shù)稱為頻率，用字母f表示，單位赫茲（Hz ）。 nT=1/f w=2/T=2 f 2022-6-818 對于直流電對于直流電f =0。nwt+稱為相位。T=0時的相位叫初相位。n3）正弦交流電的幾個參數(shù)的計算 有效值、平均值、最大值 有效值的定義：-a)有效值與最大值的關系：I=Im/1.414 U=Um/1.414 b)平均值不常用，其定義為：半個周期內交流電的平均值。經(jīng)計算有：Ip=2Im/

8、 Up=2Um/ 2022-6-8194）三相交流電的概述n三個頻率相同，最大值相同，相位上依次差120的交流電，我們稱之為三相交流電。n三相發(fā)電機可產(chǎn)生三相交流電。2022-6-820三、半導體管電路常識n1、半導體二極管、三極管型號，主要參數(shù)及特點1）型號含義2）半導體二極管的主要參數(shù)及特點A 最大正向電流B 反向擊穿電壓C 最高反向擊穿電壓D 反向電流E 正向壓降2022-6-821二極管的圖形符號n半導體三極管的主要參數(shù)及特點圖形符號：v負極正極NPN型PNP型2022-6-822三極管的直流參數(shù)n共發(fā)射極放大倍數(shù)。n集電極-基極反向截止電流。n集電極-發(fā)射極反向截止電流。三極管的交流

9、參數(shù)共發(fā)射極交流放大倍數(shù)。共基極交流放大倍數(shù)。2022-6-823半導體三極管的主要特點：n三極管有三種工作狀態(tài)：即放大狀態(tài)、截止放大狀態(tài)、截止狀態(tài)、飽和狀態(tài)。狀態(tài)、飽和狀態(tài)。n三極管的兩大應用場合：放大電路和開關電路。n使三極管處于放大放大狀態(tài)的原則原則是：發(fā)射結（e、b） 之間加正向電壓，集電結（c、b）之間加反向電壓。2022-6-824半導體管的整流電路n將交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程稱為整流。實現(xiàn)整流過程的電路叫整流電路。整流電路的形式有：單相半波、單相橋式、三相半波和三相橋式。1）單相半波整流電路 Ud=0.45 Uv負極正極UduRd2022-6-8252)單相橋式 Ud=0.9 Uu

10、UdRdwtu2022-6-8263)三相橋式UdRdUVw波形圖略2022-6-827習題n1、一個一個220伏，伏，800瓦的電爐，接入瓦的電爐，接入220伏伏的電源使用一小時，問的電源使用一小時，問（1）通過電爐絲的）通過電爐絲的電流是多少？電流是多少？（2）電爐絲的電阻值）電爐絲的電阻值是多少？是多少？ （3）電爐絲釋放的熱量）電爐絲釋放的熱量是多少？（是多少？（4）電爐）電爐消耗了多少電能？消耗了多少電能？2022-6-8282、n有電路如下：已知有電路如下：已知I I=1/2A，電源內阻為電源內阻為2歐，求電源電動勢。歐，求電源電動勢。5歐10歐8歐4歐4歐5歐5歐2歐I2022-

11、6-8293、n如下圖，已知如下圖，已知R1=4歐，歐， R2=8歐，電壓歐，電壓U不不變，當變，當K斷開時，安培表的讀數(shù)為斷開時，安培表的讀數(shù)為2安，當安，當K閉合時，安培表的讀數(shù)為閉合時，安培表的讀數(shù)為3安，問安，問R3的阻值的阻值是多少？是多少？AR1R2R3UK2022-6-8304、n如下圖，如下圖，C1=40微法，微法，C2=C3=20微微法，它們的耐壓值均為法，它們的耐壓值均為300伏，求等伏，求等效電容及最大安全電壓。效電容及最大安全電壓。UC1C2C32022-6-8315、n如下圖，已知如下圖，已知U=10伏，計算電容器兩端的電伏，計算電容器兩端的電壓是多少？極板上的電荷量

12、是多少壓是多少？極板上的電荷量是多少?UR1 40歐R2 60歐C 0.5微法2022-6-8326、n在電壓是在電壓是u=311sin(314t+ u=311sin(314t+ /6)V)V的電源上，接有一的電源上，接有一只只100100歐的電阻，求電阻電流的瞬時值表達式。歐的電阻，求電阻電流的瞬時值表達式。n7 7、若上述的電阻換成一個、若上述的電阻換成一個4 4毫亨的電感，結果會怎毫亨的電感，結果會怎樣？（提示：樣？（提示：X XL L=WL,=WL,純電感電壓超前電流純電感電壓超前電流9090）2022-6-8338、n在電壓是在電壓是u=311sin(314t+ u=311sin(3

13、14t+ /4)V)V的電源上，接的電源上，接有一只電容器，其容量有一只電容器，其容量C=20C=20微法，求（微法，求（1 1）電）電容電流容電流Ic,(2)Ic,(2)電容器的無功功率電容器的無功功率Qc Qc 。提示：Xc=1/wcIc=U/XcQc=U*U/Xc2022-6-8349、n一對稱三相感性負載，接于線電壓為一對稱三相感性負載，接于線電壓為220(或或380)伏的伏的三相電源上，線電流為三相電源上，線電流為5A，負載的功率因數(shù)為，負載的功率因數(shù)為0.8，求，求有功功率有功功率, 無功功率及視在功率。無功功率及視在功率。P=1.732U 線I線COS sin=?Q= 1.732

14、U 線I線Sin 2022-6-83510、n下面的電路中，如果交流電源電壓的有效值下面的電路中，如果交流電源電壓的有效值不變，僅僅是其頻率降低，三個燈泡的明暗不變，僅僅是其頻率降低，三個燈泡的明暗變化將是怎樣的？變化將是怎樣的？ 2022-6-83611、儀表改裝儀表改裝n某表頭的量程某表頭的量程I Ig=100微安，內阻微安，內阻Rg=1000歐，歐，如要改裝成量程為如要改裝成量程為3伏，伏，30伏，伏，300伏的多量伏的多量程電壓表，計算下圖中三個電阻的阻值。程電壓表，計算下圖中三個電阻的阻值。0IRgR1R3R2U1=3VU2=30VU3=300V2022-6-837解答：nR1=U1

15、/Ig-Rg=3/(100*0.001)-1=29千歐nR2= （U2-U1) /Ig=(30-3)/(100*0.001) =270千歐nR3=（U3-U2) /Ig=(300-30)/(100*0.001) =2700千歐=2.7兆歐2022-6-83812、練習練習n某一表頭的量程某一表頭的量程I Ig=100微安，內阻微安，內阻Rg=1000歐，如要改裝成量程為歐，如要改裝成量程為1毫安，毫安，10毫安，毫安，100毫安的毫安表，計算三個毫安的毫安表，計算三個阻值。阻值。0IRg=1k歐R1R3R2100mA10mA1mA100微安I1I2I32022-6-839解答：nR總=Ig*R

16、g/（I3 - Ig ）=111.11歐nR1= Ig(R總+ Rg) /I1 =1.11歐nR2= Ig(R總+ Rg) /I2 R1=10歐nR3= R總-R1-R2=100歐0IRg=1k歐R1R3R2100mA10mA1mA100微安I1I2I3I1=Ig +Ig (Rg+R2+R3)/R12022-6-84013、一個一個R、L、C 串聯(lián)電路接在串聯(lián)電路接在u=311sin(314t+ /4)的的電源上，已知電源上，已知R=12歐，歐，L=51 毫亨，毫亨，C=455微法，微法，求：求：（1）電路電流）電路電流 i X XL L= WL XC=-1/(jWC)= WL XC=-1/(

17、jWC) W=314 W=314 rad/srad/s（2）電壓）電壓UR、 UL 、 UC（3）電路的有功功率、無功功率及視在功率。）電路的有功功率、無功功率及視在功率。UICILR L C2022-6-84114、電機的勵磁繞組與一量程為電機的勵磁繞組與一量程為300伏的伏特計伏的伏特計并聯(lián)，流過線圈的電流為并聯(lián)，流過線圈的電流為1安，伏特表的內阻為安，伏特表的內阻為100歐歐/伏，如斷開開關伏，如斷開開關K，伏特表會怎樣？伏特表會怎樣？n開關斷開瞬間，開關斷開瞬間，I IL L(0(0- -) ) =1A，由由換路定律換路定律，n開關斷開后的瞬間，電流開關斷開后的瞬間，電流I IL L(

18、0(0+ +) ) = I IL L(0(0- -) ) =1A，此電流流經(jīng)伏特表形成回路，伏特表的端壓為此電流流經(jīng)伏特表形成回路，伏特表的端壓為UV =-I IL L(0(0+ +)R)RV =-1=-1* *300300* *100=-30000V100=-30000VV200VKLRV200VKi(0+)R2022-6-84215、基爾霍夫定律練習基爾霍夫定律練習下圖有幾個下圖有幾個節(jié)點、回路、支路節(jié)點、回路、支路?E2E1E3R1R2R32022-6-843列出KVL、KCL方程 （回路電流法）n步驟：步驟：n1、假設電流、回路方向假設電流、回路方向n2、列方程、列方程(1)(R1+R

19、3 )I I11 + I I22 R3 = E1+ E3(2)(R2+R3 )I I22 + I I11 R3 = E3- E2E2E1E3R1R2R3I1I2I3I11I222022-6-844支路電流法支路電流法nI I1 1 =I=I2 2+I+I3 3nR R1 1I I1 1+ +R R3 3I I3 3- -E E3 3-E1=0-E1=0n-R-R2 2I I2 2+ +R R3 3I I3 3- -E E3 3+E2=0+E2=0E2E1E3R1R2R3I1I2I3I22I112022-6-84516、練習練習要求列出方程并算出要求列出方程并算出A、B兩點之間的電壓值。兩點之間

20、的電壓值。R1R2R3R4R5E1E2AB2022-6-846四、專題專題 : 三個三角形三個三角形UULCURZRXLCSQP電壓三角形功率三角形阻抗三角形2022-6-847練習題n有一個有一個R-L串聯(lián)電路，已知串聯(lián)電路，已知R=3歐，歐，XL=4歐，電阻的端壓為歐，電阻的端壓為10伏，求伏，求(1)電路的總電路的總阻抗。（阻抗。（2）功率因數(shù)。）功率因數(shù)。 （3） R-L電路電路兩端的電壓值。（兩端的電壓值。（4）視在功率）視在功率S。2022-6-848第二章 電工專業(yè)知識n一、電工識圖1、電氣圖的分類及制圖的一般規(guī)則（1）系統(tǒng)圖及框圖（2）電路圖（3）接線圖和接線表2、常用的電器圖

21、形符號 參閱 GB47283、 電路圖接線圖的表達方式（1）電路圖的表達方式2022-6-849（2）接線圖的表達方式n幾個例子：2022-6-8502022-6-851二、電工材料基本知識 n常見的電工材料有導電材料、絕緣材料、磁性材料以及各種線、管等。1、常用的電工材料（1）導電材料主要有銅、鋁、鐵等。（2）絕緣材料又稱電介質,這類材料有極高的電阻率，在電壓的作用下，幾乎無電流通過。2022-6-852常見的有3大類：n（1）氣體絕緣材料n（2）液體絕緣材料n（3）固體絕緣材料n絕緣材料的型號規(guī)格一般由4位數(shù)字組成，第1、2位表示材料的大小號，第3、4位表示材料的耐熱等級。按最高允許工作溫

22、度分為7個等級。代號123456耐熱等級YAEBFHC極限工作溫度（攝氏度）901051201301551801802022-6-853（3）磁性材料這類材料的特點是具有高的導磁系數(shù)。一般用于制造電氣設備的鐵心。常見的有硅鋼、鐵氧體、坡莫合金、鑄鐵等。磁性材料是磁的良導體，用于構成磁的通路。（4）電碳材料是一種特殊的導電材料。用于制造電機的電刷，連接旋轉的轉子與外部電源。特點是具有良好的導電性和電接觸性能。一般以石墨為主制成。2022-6-8542 、銅、鋁導線的特點及使用n導線是傳輸電能、傳遞信息的電工線材。 （1）一般由線芯、絕緣層、保護層三部分組成。 （2）電工用的導線分成兩大類：電磁線

23、和電力線。電磁線用于制作各種線圈， 如漆包線，絲包線等。 （3）電力線用于做各種電路連接。分為絕緣線和裸導線兩大類。 （4）電纜：指在一個絕緣護套內按一定的形狀有單根、多根互相絕緣的導線。 2022-6-855三、電工測量儀表的基本知識n按用途電工測量儀表可分為：電流表、電壓表、鉗形表、兆歐表、萬用表、電能便哦等等。n按工作原理分有:磁電系、電動系、電磁系和感應系等。n按使用方式分有：安裝式和便攜式。n常用安裝式儀表的的型號規(guī)定如下：n其中：1-儀表形狀的第一位代號n2-儀表形狀的第二位代號n3-系列號n4-設計代號n5-用途號123452022-6-856四、變壓器、異步電動機的基礎知識n異

24、步電動機和變壓器是工業(yè)應用的主要電氣設備。電動機裝機總容量大約占工業(yè)用電量的40%左右，變壓器更是電力輸送必不可少的設備，其裝機總容量數(shù)倍于工業(yè)用電總量。n1、變壓器的種類與用途（1 ）電力變壓器供輸配電系統(tǒng)中升壓或降壓用。（2）特殊用途變壓器如電弧爐變壓器、電焊變壓器及整流變壓器。（3 ）儀用互感器供測量和繼電保護用（4）試驗變壓器2022-6-857（5）控制變壓器：用于自動控制系統(tǒng)中的小功率變壓器2、變壓器的結構與工作原理（1）變壓器的結構變壓器一般由下列主要部分組成：鐵芯、線圈、繞組、油箱及附件。鐵芯和繞組構成變壓器的主體。（2）變壓器的工作原理a:空載運行，指的是變壓器接交流電源，次

25、級開路的運行方式。2022-6-858b:感應電動勢 E=4.44fNm (v) 其中：f指的是電源的頻率 N指的是繞組的匝數(shù) m指的是主磁通（相對于漏磁通）n由于初次級繞組頻率一致，主磁通相同，故而初次級繞組產(chǎn)生的感應電動勢分別為：n E1=4.44fN1m (v) E20=4.44fN2m (v) n所以，如忽略初次級繞組的損耗，E1=U1 E20=U02 。2022-6-859 兩式相比得：U1/U02=N1/N23、電流電壓互感器的特點：由于電力系統(tǒng)是高電壓、大電流，普通的電壓表和電流表無法測量。人們利用變壓器原理把大電壓大電流變成為小電壓和小電流，以利于測量，這種供測量用的變壓器就是互感器。分為電壓互感器和電流互感器。202