最新-電工作業(yè)講義第一講電路的基本知識和基本定律-PPT精品課件

1、第一章 電路的基本知識和基本定律章目錄第一節(jié) 電路及電路圖第二節(jié) 電流第三節(jié) 電壓與電位第四節(jié) 電動勢第五節(jié) 電阻與電導第六節(jié) 歐姆定律第七節(jié) 電路中各點電位的計算第一講 電路的基本知識第八節(jié) 電功與電功率上一頁下一頁返 回結(jié) 束上一頁下一頁返 回結(jié) 束第一講 電路的基本知識和基本定律教學要求教學要求 1.了解電路的組成，理解有關基本物理量的定義，熟記它們的單位和符號。 2.熟練掌握歐姆定律及應用。 3.了解電流熱效應的應用和可能造成的危害，了解負載額定值的意義。 4.掌握電位的計算。 5.掌握電流做功及電功率的定義。一、電路和電路的組成二、電路圖三、電路的工作狀態(tài)第一講電路的基本知識和基本定

2、律節(jié)目錄第一節(jié) 電路及電路圖一、電路和電路的組成1.電流所流經(jīng)的路徑稱為電路。第一講 電路的基本知識和基本定律第1節(jié)電路及電路圖一、電路和電路的組成 2.電路通?？偸怯呻娫础⒇撦d和中間環(huán)節(jié)（導線和開關）等基本部分組成。第一講 電路的基本知識和基本定律第1節(jié)電路及電路圖將非電能轉(zhuǎn)化為電能的裝置將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的裝置用于傳輸和分配電能二、電路圖 1.用統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號畫出的電路模型圖稱為電路圖。第一講電路的基本知識和基本定律第1節(jié)電路及電路圖2.電路圖中常用的部分圖形符號如表1-1所示。二、電路圖第一講 電路的基本知識和基本定律第1節(jié)電路及電路圖電流表 PA 電壓表 PV 有功電度表 PJ

3、 無功電度表 PJR 頻率表 PF 相位表 PPA 最大需量表(負荷監(jiān)控儀) PM 功率因數(shù)表 PPF 有功功率表 PW 無功功率表 PR無功電流表 PAR 聲信號 HA 光信號 HS 指示燈 HL 紅色燈 HR 綠色燈 HG 黃色燈 HY 藍色燈 HB 白色燈 HW 連接片 XB 插頭 XP 插座 XS 端子板 XT 電線,電纜,母線 W 直流母線 WB 插接式(饋電)母線 WIB 電力分支線 WP 照明分支線 WL 應急照明分支線 WE 電力干線 WPM 照明干線 WLM應急照明干線 WEM滑觸線 WT合閘小母線 WCL控制小母線 WC信號小母線 WS閃光小母線 WF事故音響小母線 WFS

4、預告音響小母線 WPS電壓小母線 W事故照明小母線 WELM避雷器 F熔斷器 FU快速熔斷器 FTF跌落式熔斷器 FF限壓保護器件 FV電容器 C 電力電容器 CE 正轉(zhuǎn)按鈕 SBF反轉(zhuǎn)按鈕 SBR停止按鈕 SBS緊急按鈕 SBE試驗按鈕 SBT復位按鈕 SR限位開關 SQ接近開關 SQP手動控制開關 SH時間控制開關 SK液位控制開關 SL 附加電路中文字符號含義濕度控制開關 SM壓力控制開關 SP速度控制開關 SS溫度控制開關,輔助開關 ST電壓表切換開關 SV電流表切換開關 SA整流器 U可控硅整流器 UR控制電路有電源的整流器 VC變頻器 UF變流器 UC逆變器 UI電動機 M 異步電

5、動機 MA 同步電動機 MS 直流電動機 MD 繞線轉(zhuǎn)子感應電動機 MW 鼠籠型電動機 MC電動閥 YM電磁閥 YV防火閥 YF排煙閥 YS電磁鎖 YL跳閘線圈 YT合閘線圈 YC氣動執(zhí)行器 YPA,YA電動執(zhí)行器 YE發(fā)熱器件(電加熱) FH照明燈(發(fā)光器件) EL空氣調(diào)節(jié)器 EV電加熱器加熱元件 EE感應線圈,電抗器 L 勵磁線圈 LF 消弧線圈 LA 濾波電容器 LL 電阻器,變阻器 R 電位器 RP 熱敏電阻 RT 光敏電阻 RL 壓敏電阻 RPS 接地電阻 RG 放電電阻 RD 啟動變阻器 RS 頻敏變阻器 RF 限流電阻器 RC 光電池,熱電傳感器 B壓力變換器 BP溫度變換器 B

6、T速度變換器 BV時間測量傳感器 BT1,BK液位測量傳感器 BL溫度測量傳感器 BH,BM 三、電路的工作狀態(tài)（一）通路第一講 電路的基本知識和基本定律第1節(jié)電路及電路圖 通路就是電源與負載構(gòu)成的閉合回路，電路中有電流通過，電路正常工作。三、電路的工作狀態(tài)（二）斷路第一講電路的基本知識和基本定律第1節(jié)電路及電路圖 斷路就是電源與負載未接成閉合回路，電路中沒有電流通過。斷路又稱為開路。三、電路的工作狀態(tài)（三）短路第一講電路的基本知識和基本定律第1節(jié)電路及電路圖 短路就是電源未經(jīng)負載而直接由導線（導體）構(gòu)成通路，電路中電流比通路時大得多，可能燒壞電源和其他設備。1、給出下列器材：一個電源，一個電

7、鈴、兩個按鈕開關和若干導線。請你安裝一個電鈴，供兩個房子共同使用，電路的結(jié)構(gòu)應該怎么樣？（畫出設計圖）2、在樓梯處安裝一只電燈，其兩頭裝有兩個開關，人上樓或下樓時拔動一個開關燈就亮；通過樓梯后拔動另一個開關燈就滅。怎樣設計電路上述要求（畫出設計圖？）3、請舉例說出有用短接的電路（畫出電路圖）練習題答案AM一1233一、電流的形成二、電流的方向三、電流的大小 第一講電路的基本知識和基本定律節(jié)目錄第二節(jié) 電流四、電流密度一、電流的形成電荷的定向運動稱為電流。第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流二、電流的方向1.規(guī)定以正電荷移動的方向為電流的方向。第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流i二

8、、電流的方向2.在分析或計算電路時，常常要求求出電流的方向。第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流三、電流的大小 1.通常規(guī)定用單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量來表示電流的大小，以字母I表示。第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流 我們規(guī)定：電量的單位是C，時間的單位是s，那么電流的單位是A。電流常用的單位還有kA、mA、A，其換算關系是：三、電流的大小 2.凡大小和方向都不隨時間變化的電流，稱為穩(wěn)恒電流，簡稱直流（DC）。第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流0It三、電流的大小第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流 3.凡大小和方向都隨時間變化的電流，稱為交變電流，簡稱交流（

9、AC）。0三、電流的大小舉例第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流 某導體在5min內(nèi)均勻通過的電荷量為4.5C，求導體中的電流是多少？解：三、電流的大小4.電流的測量第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流 測量電流時必須把電流表串聯(lián)在電路中，同時要選擇好電流表的量程（測量范圍），使其大于實際電流的數(shù)值。測量直流電流時,還必須使電流從表的正端流入，負端流出。負載開關電源AA四、電流密度 電流密度就是當電流在導體的橫截面上均勻分布時，該電流與導體橫截面積的比值，以字母J表示。第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流 電流密度的單位是安培/平方毫米（A/mm2）。四、電流密度 舉例 某照

10、明電路中需要通過21A的電流，問應采用多粗的銅導線?（設銅導線的允許電流密度為6A/mm2）第一講 電路的基本知識和基本定律第2節(jié)電流解：一、電壓二、電位三、電壓與電位的關系 第一講電路的基本知識和基本定律節(jié)目錄第三節(jié) 電壓與電位一、電壓 電場力把單位正電荷從電場中a點移動到b點所做的功稱為a、b兩點的電壓，用Uab表示。第一講電路的基本知識和基本定律第3節(jié)電壓與電位一、電壓 電壓的單位稱為伏特，簡稱伏，用符號V表示。第一講電路的基本知識和基本定律 我們規(guī)定：電場力把1C電量的正電荷從a點移到b點，如果所做的功為1J，那么a、b兩點間的電壓就是1V。電壓常用的單位還有kV、mV、V，其換算關系

11、是：1kV=103V1V=103mV1mV=103 V第3節(jié)電壓與電位二、電位 電位等于電場力將單位正電荷從該點移動到參考點所做的功。用符號表示，以o點為參考點，則a點的電位為:第一講 電路的基本知識和基本定律 參考點的電位等于零。參考點又稱為零電位點。高于參考點的電位是正電位。低于參考點的電位是負電位。 電位的單位與電壓相同，也是V。第3節(jié)電壓與電位三、電壓與電位的關系 結(jié)論：電路中任意兩點間的電壓就等于兩點間的電位之差，所以電壓又稱為電位差。第一講電路的基本知識和基本定律第3節(jié)電壓與電位abo整理得：三、電壓與電位的關系 舉例第一講 電路的基本知識和基本定律 在圖中，已知UCO=3V， U

12、CD =2V.試分別以D點和O點為參考點，求各點的電位及D、O兩點的電壓UDO 。第3節(jié)電壓與電位三、電壓與電位的關系第一講 電路的基本知識和基本定律 解： （1）以D點為參考點，即D=0V因為所以第3節(jié)電壓與電位又因為 所以三、電壓與電位的關系第一講 電路的基本知識和基本定律（2）以O點為參考點，即O=0V因為 所以 因為 所以 第3節(jié)電壓與電位電位練習15V15V20K10KSB24VB10K10K10K6VS如圖所示，開關S閉合之前和閉合之后，B點的電位各等于多少？電流的路徑是怎樣的？S閉合前：B20155或B10155S閉合后 B0S閉合前：B2410-104或B6104S閉合后 B6

13、33I6/200.3或B0.310=-3三、電壓與電位的關系第一講電路的基本知識和基本定律 結(jié)論一：參考點改變，各點的電位隨之改變，即各點的電位與參考點的選擇有關。 結(jié)論二：不管參考點如何變化，兩點間的電壓（電位差）是不變的，即電位差與參考點的選擇無關。 電路中，參考點可以任意選定。在電力工程中，常取大地為參考點。因此，凡是外殼接大地的電氣設備，其外殼都是零電位；有些不接大地的設備，在分析其工作原理時，常常選用許多元件匯集的公共點作為零電位點，即參考點，并在電路圖中用符號“ ”表示；接大地則用符號“ ”表示，以示區(qū)別。第3節(jié)電壓與電位三、電壓與電位的關系第一講 電路的基本知識和基本定律 習慣上

14、規(guī)定，電場力移動正電荷做功的方向為電壓的實際方向，電壓的實際方向也就是電位降的方向，即高電位指向低電位的方向，所以電壓又稱電位降。 電壓的參考方向有兩種表示方法。 第3節(jié)電壓與電位 第一種表示是用箭頭表示。箭頭由假定的高電位指向低電位。 第二種表示是用雙下標字母表示。如Uab，前一個下標字母a表示假定的高電位，后一個字母b表示假定的低電位。三、電壓與電位的關系第一講電路的基本知識和基本定律電壓的測量 第3節(jié)電壓與電位 測量電壓時必須把電流表并聯(lián)在電路中，同時要選擇好電壓表的量程（測量范圍），使其大于實際電壓的數(shù)值。測量直流電壓時,還必須使電壓表的正負極和被測電壓一致。負載開關電源VV第四節(jié) 電

15、動勢1 回憶形成電流的兩個條件（ 1） 自由電荷（ 2 ）兩端保持電壓 電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 當電源與外電路 接通時 它能夠保持外電路電路兩端的電壓 從而保持電路中 的電流 電池 化學能-電能 發(fā)電機 機械能-電能 2 （1） 電源的工作原理 （2） 非靜電力在電源內(nèi)把正電荷從負極移到正極做功的過程 就是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程 電源就是把其他形 式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 3 定義： 電動勢-非靜電力把正電荷從負極經(jīng)電源內(nèi)部移送到正 極所做的功與被移送的電荷量的比值 用字母 E 表示 E=A/q A-非靜電力做功 J q-電量 C E-電動勢 V 注意點 1 電動勢由電源本

16、身決定 與外電路無關 2 電動勢的規(guī)定方向 自負極通過電源內(nèi)部到正 極的方向 4與電壓的區(qū)別： 不同的是：電壓是衡量電場力做功本領，它表示把單位正電荷從高電位移向低電位電場力所做的功；而電動勢是衡量電源力做功本領，表示單位正電荷從低電位移向高電位電源力所做的功。在電源內(nèi)部電動勢的正方向是從負極指向正極，而電壓的方向卻是從正極指向負極，在電路開路的狀態(tài)下，測電源的電動勢，用電壓表測量電源端電壓即可。第五節(jié)電阻與電導一 電阻 1 電阻： 表示這種阻礙作用的物理量叫電阻 不僅金屬導體有 電阻 其他物體也有電阻 2 導體電阻是由它本身的物理條件決定的 例 金屬導體 它的電阻由它的的長短 粗細 材料的性

17、質(zhì) 和溫度決定 3 電阻定律： 在保持溫度不變的條件下 當導體材料均勻橫截 面積相同時 導體的電阻跟它的長度成正比 跟它的橫截面 積成反比 R= L/s 式中 導體的電阻率 它與導體的幾何形狀無關 而與 導體材料的性質(zhì)和導體所處的條件有關 4電阻率的大小反映材料導電性能的好壞 電阻率愈大 導電性能愈差 不同的物體用途不同 舉例 二 電阻與溫度的關系 1 溫度對導體電阻的影響 （1） 溫度升高 自由電子移動受到 的阻礙增加 （2） 溫度升高 使物質(zhì)中帶電質(zhì)點數(shù)目增多 更易導電 2 一般金屬導體 溫度升高 其電阻增大 少數(shù)合金電阻 幾乎不受溫度影響 用于制造標準電阻器 3 超導現(xiàn)象 在極低溫 接近于絕對零度 狀態(tài)下 有些金屬一些合金和金屬的化合物 電阻突然變外為零 這種現(xiàn)象 叫超導現(xiàn)象 第五節(jié)電阻與電導4 電阻的溫度系數(shù) 溫度每升高 1 C 時電阻所變動的數(shù)值與原 來電阻值的比 若 t1 時 導體電阻為 R1 t2 時 電阻 R2 則 = （R2- R1） / R1（