電工基礎(chǔ)知識課件

直流電路1.直流電路基本概念：電流、電壓、電位、功率【了解】電量單位：kW.h2.串聯(lián)、并聯(lián)電路的等值電阻【了解】3.歐姆定律、基爾霍夫第一、第二定律【熟悉】4.電路分析的基本方法【了解】4-1節(jié)點(diǎn)電位法4-2戴維南定律4-3支路電流法4-4回路電流法電流電流是由帶電粒子（電子、離子等）的有秩序運(yùn)行形成的。電流在量值上等于單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面電荷量的大小。習(xí)慣上規(guī)定正電荷運(yùn)行的方向作為電流的實(shí)際方向。電壓兩點(diǎn)間的電壓：電場力把單位正電荷從電路中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)所作的功。Uab代表a點(diǎn)與b點(diǎn)之間的電壓,如果為正值，則Uab為自a到b的電壓降落（簡稱壓降）；若為負(fù)值,則Uab為電壓升高（簡稱壓升）。電壓是產(chǎn)生電流的原因。電壓的參考方向+實(shí)際方向?qū)嶋H方向+（參考方向）U+（參考方向）UU

>0U

<0+U1=10V10V10+U110V10+U1U1=10V例電位參考點(diǎn)：規(guī)定其電位為零，其它各點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓，便是該點(diǎn)的電位。記為：“VX”（注意：電位為單下標(biāo)）。

Va=+5V

a點(diǎn)電位：ab15Aab15AVb=-5V

b點(diǎn)電位：功率單位時(shí)間內(nèi)電場力所做的功。功率的單位名稱：瓦（特）符號（W）千瓦（特）符號（kW）直流電路基本概念

串聯(lián)電路的等值電阻串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。特點(diǎn)：串聯(lián)電路的總電阻比任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻大。若有n個(gè)電阻R1、R2、···、Rn串聯(lián)：

R總＝R1＋R2+···＋Ｒn歐姆定律導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。I=U/R例：如圖所示的電路中，電源電壓為6伏不變，R1=3Ω、R2=12Ω，當(dāng)S斷開時(shí)，電流表示數(shù)為多少？當(dāng)S閉合時(shí)，電流表示數(shù)又為多少？AU=6VR1R2解：當(dāng)S斷開時(shí)，I=U/R=6/3=2A當(dāng)S閉合時(shí)，R=3*12/（3+12）=2.4V1/R=1/3+1/12I=U/R=6/2.4=2.5A

基爾霍夫定律舉例KCL見圖1a：I1+I6=I4b：I2+I4=I5c：I3+I5=I6

R3圖2I4I1I2E1R1R4R2E2I3圖1I6abcI2I5I3I1I4KVL見圖2E1-E2=I1R1+I2R2+I3R3-I4R4節(jié)點(diǎn)電位法以節(jié)點(diǎn)電壓為未知變量列寫電路方程分析電路的方法。解題時(shí)，先在電路中選定一個(gè)節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)（零電位點(diǎn)），利用節(jié)點(diǎn)電位列出各支路電流的表達(dá)式，再根據(jù)KCL列出節(jié)點(diǎn)電位所滿足的方程，并求出節(jié)點(diǎn)電位。例：計(jì)算圖中的A點(diǎn)和B點(diǎn)的電位。C點(diǎn)為參考點(diǎn)。支路電流法以支路電流為求解對象，應(yīng)用KCL及KVL，分別對結(jié)點(diǎn)和回路列出方程組，進(jìn)行求解。具體步驟如下：（1）確定支路數(shù)，選擇各個(gè)支路電流的參考方向。（2）確定結(jié)點(diǎn)數(shù)，列出獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程。（3）確定還需的方程數(shù)，列出獨(dú)立的電壓方程。支路電流法舉例例如圖上結(jié)點(diǎn)I1+I2=I3+

I4左網(wǎng)孔：E1=I1R1+I3R3中網(wǎng)孔：E1-E2=I1R1-I2R2右網(wǎng)孔：E2=I2R2+I4R4R4R3E1E2R1I1R2I2I4I3回路電流法以回路電流為未知量,根據(jù)KVL列出獨(dú)立回路的電壓方程,然后聯(lián)立求解的方法。主要針對支路比較多的電路.具體步驟如下：（1）選取獨(dú)立回路。（2）選取獨(dú)立回路的繞行方向。（3）根據(jù)KVL列寫回路電流方程，自阻上的壓降恒為“+”，互阻上的壓降可“+”可“-”，符號的選擇取決于回路電流和繞行方向；方程右邊為獨(dú)立電壓源的電壓的代數(shù)和，當(dāng)電壓源的正方向與繞行方向相反時(shí)取“+”，反之取“-”。戴維南定理含獨(dú)立電源的線性電阻單口網(wǎng)絡(luò)N，可以等效為一個(gè)電壓源和電阻串聯(lián)的單口網(wǎng)絡(luò)。電壓源的電壓等于單口網(wǎng)絡(luò)在負(fù)載開路時(shí)的電壓uoc；電阻Ro是單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部獨(dú)立電源為零值時(shí)所得單口網(wǎng)絡(luò)No的等效電阻。

圖4－6戴維南定理舉例求圖所示單口網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路。圖4－8將單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)1V電壓源用短路代替，2A電流源用開路代替，得到圖(b)電路：圖4－8根據(jù)uoc的參考方向，即可畫出戴維寧等效電路，如圖(c)所示。正弦交流電的基本概念波形：表達(dá)式：ψi正弦交流電的三要素三要素：幅值、頻率、初相位。 ：

電流幅值（最大值）：

角頻率（弧度/秒）：

初相位特征量:有效值與最大值、瞬時(shí)值關(guān)系交流熱效應(yīng)相當(dāng)直流可得當(dāng)

時(shí)，平均值與最大值、有效值關(guān)系

Ip、Up是電流、電壓的平均值

注意工程上說的正弦電壓、電流一般指有效值，如設(shè)備銘牌額定值、電網(wǎng)的電壓等級等。但絕緣水平、耐壓值指的是最大值。因此，在考慮電器設(shè)備的耐壓水平時(shí)應(yīng)按最大值考慮。測量中，交流測量儀表指示的電壓、電流讀數(shù)一般為有效值。區(qū)分電壓、電流的瞬時(shí)值、最大值、有效值的符號。單相交流電路電阻：電感：電容阻抗：單相交流電路功率視在功率（VA，kVA）有功功率（W，kW）無功功率（Var，乏爾）瞬時(shí)功率平均功率：瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。又稱有功功率。功率因數(shù)：有功功率與視在功率的比值。

有功功率計(jì)算純電阻電路純電感或純電容一般RLC

電路有一個(gè)負(fù)載，有功為8MW,功率因數(shù)為0.8，求其無功負(fù)荷為多少？每小時(shí)消耗的電量是多少？S2=P2+Q2功率因數(shù)=P/S=0.8S=10MVAQ=6MVar三相交流電路一.概述三相交流電，位相依次間隔(120°)角，設(shè)其為AX，BY，CZ。當(dāng)轉(zhuǎn)子（相當(dāng)于一永磁鐵）旋轉(zhuǎn)一周(2π)時(shí)，可得三條曲線.eOt三相交流電相鄰繞組中電壓（電流）的位相差也就是。三相繞組空間上沿圓周分布，相電壓與線電壓“Y”形（星形）接法如圖所示。相電壓線電壓“Δ”（三角）形接法如圖所示。ABOC“Y”形接法●ABC“Δ”形接法●●●#二.負(fù)載的聯(lián)接“Y”接法對稱負(fù)載“N”線可省。不對稱負(fù)載“N”線可細(xì)。斷