電工基礎(chǔ)知識(shí)3

一.電工基礎(chǔ)知識(shí)1.2.1.2電流具備的條件：一是有電位差，二是電路

1.直流電路一定要閉合.

電路1.2.1.3電流強(qiáng)度：電流的大小用電流強(qiáng)度來表示,

電路的定義：就是電流通過的途徑基數(shù)值等于單位時(shí)間內(nèi)

電路的組成：電路由電源、負(fù)載、導(dǎo)線、開關(guān)組成通過導(dǎo)體截面的電荷量，計(jì)算公式為/=?

t

內(nèi)電路：負(fù)載、導(dǎo)線、開關(guān)其中Q為電荷量(庫侖);t為時(shí)間(秒/s);I為

外電路：電源內(nèi)部的一段電路電流強(qiáng)度

負(fù)載：所有電器1.2.1.4電流強(qiáng)度的單位是“安'，用字母"A”表示.常

電源：能將其它形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備用單位有：千安(KA)、安(A)、毫安(mA)、

微安(uA)

基本物理量1KA=103A1A=103mA1mA

1.2.1電流=103UA

1.2.1.1電流的形成：導(dǎo)體中的自由電子在電場力1.2.1.5直流電流(恒定電流)的大小和方向不隨時(shí)間

的作用下作有規(guī)則的定的變化而變化，用大寫字母T表示，簡稱直流

向運(yùn)動(dòng)就形成電流.電.

1.2.2電壓它能使電路兩端維持一定的

1.2.2.1電壓的形成：物體帶電后具有一定的電位，電位差.這種電路兩端產(chǎn)生和維持電位差的

在電路中任意兩點(diǎn)之間的能力就叫電源電動(dòng)勢.

電位差，稱為該兩點(diǎn)的電壓.1.2.3.2電動(dòng)勢的單位是“伏'，用字母"E”表示.計(jì)算

1.2.2.2電壓的方向：一是高電位指向低電位；二是公式為￡=4

Q

電位隨參考點(diǎn)不同而改

(該公式表明電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電

變.

能的能力)其中A為外力

1.2.2.3電壓的單位是“伏特”用字母“U”表示.常用

所作的功,Q為電荷量,E為電動(dòng)勢.

單位有：千伏(KV)、

1.2.3.3電源內(nèi)電動(dòng)勢的方向：由低電位移向高電位

伏(V)、毫伏(mV)、微伏(uV)

1KV=103V1V=103mV1mV=

1.2.4電阻

103uV

1.2.4.1電阻的定義：自由電子在物體中移動(dòng)受到其

它電子的阻礙，對(duì)于這種

1.2.3電動(dòng)勢

導(dǎo)電所表現(xiàn)的能力就叫電阻.

1.2.3.1電動(dòng)勢的定義：一個(gè)電源能夠使電流持續(xù)不

1.2.4.2電阻的單位是“歐姆”，用字母“R”表示.

斷沿電路流動(dòng)，就是因?yàn)?/p>

1.2.4.3電阻的計(jì)算方式為：R=pL

S負(fù)載電阻及電源內(nèi)阻之和成反比，稱全電路歐

其中I為導(dǎo)體長度,S為截面積,P為材料電阻率姆定律.計(jì)算公式為/=—匚

R+%

銅p=0.017鋁p=0.028

其中R為外電阻,S為內(nèi)電阻,E為電動(dòng)勢

歐姆定律

電路的連接（串連、并連、混連）

1.3.1歐姆定律是表示電壓、電流、電阻三者關(guān)系的

1.4.1串聯(lián)電路

基本定律.

1.4.1.1電阻串聯(lián)將電阻首尾依次相連，但電流只有

1.3.2部分電路歐姆定律：電路中通過電阻的電流，

一條通路的連接方法.

與電阻兩端所加的電壓

1.4.1.2電路串聯(lián)的特點(diǎn)為電流與總電流相等，即I=

成正比，與電阻成反比，稱為部分歐姆定律.計(jì)

h=h=卜…

算公式為14

R

總電壓等于各電阻上電壓之和，即U=5+

R3U=IR

i

u2+u3...

1.3.3全電路歐姆定律：在閉合電路中（包括電源），電

總電阻等于負(fù)載電阻之和，即R=Ri+R2+

路中的電流與電源的電動(dòng)勢成正比，與電路中

R3…

各電阻上電壓降之比等于其電阻比，即+...+In；電路總電阻R的倒數(shù)等于各支路

一生一殳電阻倒數(shù)之和，即二工+工+工+…+工并聯(lián)

UJRJU3RJ…R&&&R.

1.4.1.3電源串聯(lián)：將前一個(gè)電源的負(fù)極和后一個(gè)電負(fù)載愈多，總電阻愈小，供應(yīng)電流愈大,負(fù)荷愈

源的正極依次連接起來.重.

特點(diǎn)：可以獲得較大的電壓與電源.計(jì)算公1.4.2.3通過各支路的電流與各自電阻成反比，即

式為

12&

E=Ei+E2+E3+...+En

1.424電源的并聯(lián)：把所有電源的正極連接起來作

r。=「01+「02+3+…+Sn

為電源的正極，把所有電源的負(fù)極連接起來

/=4+石2+瑪+…+E”

r01+與2+，03+…+r0?作為電源的負(fù)極，然后接到電路中，稱為電

1.4.2并聯(lián)電路源并聯(lián).

1.4.2.1電阻的并聯(lián)：將電路中若干個(gè)電阻并列連接1.425并聯(lián)電源的條件：一是電源的電勢相等；二

起來的接法，稱為電阻并聯(lián).是每個(gè)電源的內(nèi)電阻相同.

1.4.2.2并聯(lián)電路的特點(diǎn)：各電阻兩端的電壓均相等,1.4.2.6并聯(lián)電源的特點(diǎn)：能獲得較大的電流，即外

即Ui=U2=U3=-=Un；電路的總電流等電路的電流等于流過各電源的電流之和.

于電路中各支路電流之總和，即I=V+J+k

1.4.3混聯(lián)電路電功及電能量的單位名稱是焦耳,用符號(hào)“J”表

1.4.3.1定義：電路中即有元件的串聯(lián)又有元件的并示;也稱千瓦/時(shí)用符號(hào)“KWH”表示.1KWH=3.6M

聯(lián)稱為混聯(lián)電路J

143.2混聯(lián)電路的計(jì)算：先求出各元件串聯(lián)和并聯(lián)

的電阻值，再計(jì)算電路的點(diǎn)電阻值油電路總電功率

電阻值和電路的端電壓，根據(jù)歐姆定律計(jì)算電流在單位時(shí)間內(nèi)所作的功叫電功率,用符號(hào)“P”

出電路的總電流;根據(jù)元件串聯(lián)的分壓關(guān)系表示.計(jì)算公式為P=A=UI="R=T~

tR

和元件并聯(lián)的分流關(guān)系，逐步推算出各部分

電功率單位名稱為“瓦”或“千瓦”，用符號(hào)“W”或

的電流和電壓.

“KW”表示;也可稱“馬力.

1馬力=736W1KW=1.36馬力

電功和電功率

電功

電流的熱效應(yīng)、短路

電流所作的功叫做電功,用符號(hào)“A”表示.電功的

電流的熱效應(yīng)

大小與電路中的電流、電壓及通電時(shí)間成正比，計(jì)算

公式為A=UIT=I2RT

定義：電流通過導(dǎo)體時(shí),由于自由電子的碰撞，電

能不斷的轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?這種電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)生熱2.交流電路；

的現(xiàn)象，稱為電流的熱效應(yīng).單相交流電路

電與熱的轉(zhuǎn)化關(guān)系其計(jì)算公式為定義：所謂交流電即指其電動(dòng)勢、電壓及電流的大

,U2小和方向都隨時(shí)間按一定規(guī)律作周期性的變化，又叫

Q=『RT=W

正磁交流電.

其中Q為導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,W為消耗的電能.

單相交流電的產(chǎn)生：線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)

方向切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢.

短路

單相交流發(fā)電機(jī)：只有一個(gè)線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)旋

定義：電源通向負(fù)載的兩根導(dǎo)線，不以過負(fù)載而相

轉(zhuǎn)，電路里只能產(chǎn)生一個(gè)交變電動(dòng)勢，叫單相交流發(fā)

互直接接通.該現(xiàn)象稱之為短路.

電機(jī).山單相交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電簡稱為單相交流

短路分析：電阻(R)變小，電流(I)加大，用公式表示

電.

為

R+%交流電與直流電的比較：輸送方便、使用安全，價(jià)

短路的危害：溫度升高，燒毀設(shè)備，發(fā)生火災(zāi);產(chǎn)生格便宜。

很大的動(dòng)力，燒毀電源，電網(wǎng)破裂.

保護(hù)措施：安裝自動(dòng)開關(guān);安裝熔斷器.交流電的基本物理量

瞬時(shí)值與最大值頻率：交流電每秒交變的次數(shù)或周期叫做頻率.用

電動(dòng)勢、電流、電壓每瞬時(shí)的值稱為瞬時(shí)值.符號(hào)符號(hào)“f”表示,單位是H乙

分別是：電動(dòng)勢“E”,電壓“U”,電流“I”.50Hz（China中國）

瞬時(shí)值中最大值,叫做交流電動(dòng)最大值.也叫振幅.角頻率：單位時(shí)間內(nèi)的變化角度，用“rad/s”（每秒

符號(hào)分別是：Em,Im,Um.的角度）表示，單位為“3”.

周期、頻率和角頻率

周期：交流電每交變一次（或一周）所需時(shí)間.用符相位、初相位、相位差

號(hào)“T”表示;單位為“秒”用字母“s”表示;T=0.02s相位：兩個(gè)正弦電動(dòng)勢的最大值是不是在同一時(shí)

間出現(xiàn)就叫相位,也可稱相角.

初相位：不同的相位對(duì)應(yīng)不同的瞬時(shí)值，也叫初

相角.

相位差：在任一瞬時(shí)，兩個(gè)同頻率正弦交流電的

otT=相位之差叫相位差.

0.02s（China中國）

有效值：正弦交流電的大小和方向隨時(shí)在變.用樣的發(fā)電機(jī)叫三相交流發(fā)電機(jī)，發(fā)出的電叫三相交

與熱效應(yīng)相等的直流電流值來表示交流電流的大流電.每一單相稱為一相.

小.這個(gè)值就叫做交流電的有效值.三相交流電的特點(diǎn)

轉(zhuǎn)速相同，電動(dòng)勢相同；

純電阻電路：負(fù)載的電路，其電感和電容略去不線圈形狀、匝數(shù)均相同，電動(dòng)勢的最大值(有效

計(jì)稱為純電阻電路.值)相等；

三個(gè)電動(dòng)勢之間互存相位差;eA、eB.ec為三相對(duì)

純電感電路：由電感組成的電路稱為純電感電路.稱電動(dòng)勢.計(jì)算公式為：

eA=EmSinnt

純電容電路：將電容器接在交流電源上組成的電eB=EmSin(wt-120°)

路并略去電路中的一切電阻和電感.這種電路稱為ec=EmSin(wt-240°)

純電容電路.電源的連接(在實(shí)際連接中)

三相交流電路星形連接"Y"

三相交流電的定義：在磁場里有三個(gè)互成角度的

線圈同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，電路里就產(chǎn)生三個(gè)交變電動(dòng)勢.這

八

AA相電壓：每個(gè)用

線圈油端的電壓.相電

I相表不

壓（三相四線輸出）線電流：流

過端成的電流.用I線表

0線電壓：兩條示

壓相電流等于

線電流.

相電壓與線電

壓的關(guān)系如下：三角形連接"△"

C------------------------UBBU線=&I線=揚(yáng)

相;U相=220V；

U線=380Vc|

UCC相電流：流過（三線三相輸出）

每一相線圈的電流.

示例：有一三相發(fā)電機(jī)，其每相電動(dòng)勢為127V,分三相有功功率：不論"Y"或"A"接法，總的功率

別求出三相繞組作星形連接和三角形連接時(shí)的線電等于各相功率之和

壓和相電壓三相總功率計(jì)算公式為P=IAUACOS。+

解:作星形連接時(shí)，UY相=127V,UY線=同丫相=IBUBCOS。+IcUcCos=3

127VxV3對(duì)于“Y”接法，因U線=?/相I線=I相，

作三角形連接時(shí)，U=127V貝P=3xI相x=V3I線U線Cos。

對(duì)于“△”接法，因因1線=百/u線=u

三相電路的功率計(jì)算

相，則p=3xU線x等2=V3I線U線

單相有功功率：P=IU（純電阻電路）

功率因數(shù)：衡量電器設(shè)備效率高低的一個(gè)系Cos0

數(shù).用Cos。表示.示例一：某單相電焊機(jī)，用鉗表測出電流為

對(duì)于純電阻電路，COS0=17.5A,用萬能表測出電壓為380V,設(shè)有功系數(shù)

對(duì)于非純電阻電路，COS0<1為05求有功功率.

單相有功功率的計(jì)算公式為（將公式一般化）解：根據(jù)公式P=IUCos。，已知I=7.5A,

P=IUCOS0U=380V,

Cos0=0.5

則P=IUCOS0=7.5x380x0.5=磁材料：硬磁材料一永久磁鐵;軟磁材料一電機(jī)和

1425W電磁鐵的鐵芯.

示例二：某單相電焊機(jī),額定耗電量為2.5KW,電流的磁效應(yīng)

額定電壓為380V,COS0為0.6,求額定電流.定義：載流導(dǎo)體周圍存在著磁場，即電流產(chǎn)生磁場

解：根據(jù)公式P=lUCoso,（電能生磁）稱電流的磁效應(yīng).

磁效應(yīng)的作用：能夠容易的控制磁場的產(chǎn)生和消

貝打=赴I恤

失,電動(dòng)機(jī)和測量磁電式儀表的工作原理就是磁效應(yīng)

的作用.

3.電磁和電磁感應(yīng)；

通電導(dǎo)線（或線圈）周圍磁場（磁力線）的方向判別，

磁的基本知識(shí)

可用右手定則來判斷：

任一磁鐵均有兩個(gè)磁極，即N極（北極）和S極（南

通電直導(dǎo)線磁場方向的判斷方法：用右手握住導(dǎo)

極）.同性磁極相斥，異性磁極相吸.

線,大拇指指向電流方向，則其余四指所指的方向就

磁場：受到磁性影響的區(qū)域，顯示出穿越區(qū)域的電

是磁場的方向.

荷或置于該區(qū)域中的磁極會(huì)受到機(jī)械力的作用;也可

稱磁鐵能吸鐵的空間，稱為磁場.

線圈磁場方向的判斷方法：將右手大拇指伸直，其自感：由于線圈（或回路）本身電流的變化而引起

余四指沿著電流方向圍繞線圈,則大拇指所指的方向線圈（回路）內(nèi)產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象.由自

就是磁場方向.感現(xiàn)象而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫做自感電動(dòng)勢.

通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向，用電動(dòng)機(jī)左手定則互感：在同一導(dǎo)體內(nèi)設(shè)有兩組線圈，電流通過一組

確定：伸出左手使掌心迎著磁力線，即磁力線透直穿線圈時(shí)，線圈內(nèi)產(chǎn)生

過掌心，伸直的四指與導(dǎo)線中的電流方向一致，則與磁通并穿越線圈，而另一組則能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢.

四指成直角的大拇指所指方向就是導(dǎo)線受力的方向.這種現(xiàn)象叫做互感

電磁感應(yīng)二常用電工儀表和測試的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用

感應(yīng)電動(dòng)勢的產(chǎn)生：當(dāng)導(dǎo)體與磁線之間有相對(duì)切1.電工儀表的基本原理

割運(yùn)動(dòng)時(shí),這個(gè)導(dǎo)體就有電動(dòng)勢產(chǎn)生.磁電式儀表用符號(hào)。表示.其工作原理為：可動(dòng)

磁場的磁通變化時(shí)，回路中就有電勢產(chǎn)生,以上現(xiàn)線圈通電時(shí)，線圈和永久磁鐵的磁場磁場相互作用

象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象.由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電動(dòng)勢的結(jié)果產(chǎn)生電磁力，從而形成轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，使指針偏

叫感應(yīng)電動(dòng)勢.由感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電轉(zhuǎn).

流.電磁式儀表用符號(hào)’’表示，分為吸引型和排斥型

兩種.

吸引型電磁式儀表工作原理：線圈通電后,鐵片被a圖八電流表直接

接入及

磁化，無論在那種情況下都能使時(shí)鐘順時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng).

排斥型電磁式儀表工作原理：線圈通電后,動(dòng)定鐵UE負(fù)載適用:交直

片被磁化，動(dòng)定鐵片的同極相對(duì)，互相排斥，使動(dòng)鐵片流小電流測量

轉(zhuǎn)動(dòng).?~~AA

電動(dòng)式儀表用符號(hào)’’表示.其工作原理為：固

定線圈產(chǎn)生磁場,可動(dòng)線圈有電流通過時(shí)受到安培力直流電流表

作用,使指針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).

2.常用的測量儀表R不適用:擴(kuò)大

電工測量項(xiàng)目：電流、電壓、電阻、電功率、電

能、頻率、功率因素等.

電流表和電壓表

電流測量

電流測量的條件：電流表須與被測電路串聯(lián)；電流RfL的確定：1.測出R表;2.定出量程范圍

流量不超過量程.

電流測量的方法:例:假定A表的量程為Ai(1A,1m)

解:因U表=1^1_,則AixR表=(A2—Ai)xRfL

1x0.1=(10-1)xRfL電壓測量

即RfL=.=-Lm電壓測量條件：電壓表必須與被測電流并聯(lián)，電壓值

990

C圖?交流電流表通不得超出量程.

過電流互感器接入

□R適用:交流大電電壓測量方法：

流測量a0|?直接接入法

O□R適用:交直流低壓測

量

?v?

互感器的選用：

-

1)選用穿互感器的匝數(shù)必須滿足母線電流，小于basP通過附加電阻加入

允許電流；6R適用:擴(kuò)大儀表量程,

2)購買配套儀表:例如選用1匝150/5,則選用一般不超過2000V

150/5儀表IVI

「

I

c

接線圖:

sr

mQ

-

通過電流互感器接

入

o

□

r

r

適用:交流高電壓測

￡

R

量

負(fù)載

—R

〒

單相功率及三相功率測用要線?

*W

a圖

n

測量出ZA的

電功率測量

功率表的選用：功率表大都采用電動(dòng)式.因?yàn)橐?/p>

映電壓、電流要素,要使實(shí)際電壓小于電壓線圈耐壓,

實(shí)際電流小于電流線圈額定電流.

C

接線守則：符號(hào)端接電源.電流端鈕與電路串

*Wi

測出三相的ZA、

聯(lián)，電壓端鈕與電路并聯(lián).

ZB、Zc用電總功"

丁RR三相

四線制

ZA

M------------------1-------------

ZB注：直流電P=UI,交流電P=UICos0

電能有單相與三相兩種電能測量。

□UBC單相電度表的結(jié)構(gòu)大都屬于感應(yīng)式，原理為：電壓

線圈與電流線圈產(chǎn)一的磁通分別穿過鋁盤，鋁盤產(chǎn)生

感應(yīng)渦流,渦流與磁通互相作用，產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩

MP

接線方式：（三相四線直接式）

ZA

A*--------1———----------------------------H—

ZBP總

B*|

適C*

Zc

用于三相二線、負(fù)載

N45-1000Hz交流頻率的范圍;E：直20000。

/V-交5000Q/V表示靈敏度.

萬用表的使用

使用前的準(zhǔn)備工作：

檢查表筆的安裝,紅筆裝'+’字孔,黑筆裝字孔；

常用測量儀表的使用(萬能表、鉗形表、兆歐表)如果有較大的電流、電壓的測量時(shí)接成孔，一般黑筆

萬用表的使用不動(dòng)，紅筆裝入對(duì)角接線孔；

萬用表的外形及結(jié)構(gòu)：萬用表由表頭、測量線路、機(jī)械調(diào)零旋鈕，測量前調(diào)零作用；

轉(zhuǎn)換開關(guān)、面板及表殼組成.電調(diào)零，測電阻時(shí)調(diào)零用.如果不能調(diào)零，就表示萬

萬用表常用符號(hào)說明：用表內(nèi)電池即將耗盡，應(yīng)將電池更換；

V：直流電壓(DCV)電阻，歐姆電阻的測量,選量程X1、X10、X100、X1K、X10K、

Y：交流電壓(ACV)K：1000X100K;

曲、mA：直流電流8：無窮大短接兩表筆調(diào)零；

萬用表的技術(shù)數(shù)據(jù)把表筆接于兩測電阻兩端；

各數(shù)據(jù)說明一A：1.5直流準(zhǔn)確度;B：2.5交

流準(zhǔn)確度;C：2KV表示2KV耐壓試驗(yàn);D：