電工的一些知識

電工的一些知識第一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一

概述1.什么是電？2.電是如何形成的和消耗的？3.電的應(yīng)用？4.電相關(guān)的一些基本單位及相互關(guān)系。5.簡單的電路知識。首頁上頁下頁第二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一

相關(guān)知識常用量具鋸削、鏨削和銼削首頁上頁下頁1.鉗工基本知識劃線與沖眼鉆孔與擴孔攻絲、套絲矯正、彎曲、鉚接第三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一

相關(guān)知識工具電子元件的焊接首頁上頁下頁1.烙鐵釬焊方法第四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一

基礎(chǔ)知識首頁上頁下頁電阻：導(dǎo)體對電流的阻力。R=ρ(L/S)L:m,S:m㎡電位：單位正電荷在電場中某點所具有的電位能叫做電位。電位差：電場中任意兩點電位之差。電路：電流經(jīng)過的的路徑稱為電路（內(nèi)電路、外電路）零電位：電路中的參考點的電位。第五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一

基礎(chǔ)知識首頁上頁下頁電容器儲存電荷的容器

C=Q/U電容器的串聯(lián)和并聯(lián)電容器的充、放電CREUU第六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一

基礎(chǔ)知識首頁上頁下頁磁和電磁磁性：凡具有吸引鐵、鎳、鈷等物質(zhì)的性質(zhì)稱為磁性。磁體：具有磁性的物體稱為磁體。磁極：磁體兩端具有磁性最強的區(qū)域叫磁極。N，S極電流的磁效應(yīng)：安培定則（右手螺旋定則）：磁通量：￠（WB）磁感應(yīng)強度：垂直通過單位面積的磁力線數(shù)目，B（T），B=￠/S第七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一

基礎(chǔ)知識首頁上頁下頁左手定則：NS1.磁場對通電直導(dǎo)線的作用2.磁場對通電線圈的作用3.平行導(dǎo)線間的相互作用第八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一第1章電路的基本概念與基本定律1.1

電路的作用與組成部分1.2

電路模型1.3

電壓和電流的參考方向1.4

歐姆定律1.5

電源有載工作、開路與短路1.6

基爾霍夫定律1.7

電路中電位的概念及計算首頁上頁下頁第九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一本章要求:1.理解電壓與電流參考方向的意義；2.理解電路的基本定律并能正確應(yīng)用；3.了解電路的有載工作、開路與短路狀態(tài)，理解電功率和額定值的意義；4.會計算電路中各點的電位。第1章電路的基本概念與基本定律首頁上頁下頁第十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一2.電路的組成部分電源:

提供電能的裝置負(fù)載:取用電能的裝置中間環(huán)節(jié)：傳遞、分配和控制電能的作用發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線首頁上頁下頁第十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁直流電源直流電源:

提供能源信號處理：放大、調(diào)諧、檢波等負(fù)載信號源:

提供信息2.電路的組成部分放大器揚聲器話筒電源或信號源的電壓或電流稱為激勵，它推動電路工作；由激勵所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。第十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁1.1

電路的作用與組成部分

(1)實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換(2)實現(xiàn)信號的傳遞與處理放大器揚聲器話筒1.電路的作用電路是電流的通路，是為了某種需要由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成。

發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線第十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁1.2

電路模型手電筒的電路模型

為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路,一般要將實際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬實際電路中的器件，從而構(gòu)成與實際電路相對應(yīng)的電路模型。例：手電筒R+RoE–S+U–I電池導(dǎo)線燈泡開關(guān)手電筒由電池、燈泡、開關(guān)和筒體組成。理想電路元件主要有電阻元件、電感元件、電容元件和電源元件等。第十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁手電筒的電路模型R+RoE–S+U–I電池導(dǎo)線燈泡開關(guān)電池是電源元件，其參數(shù)為電動勢E和內(nèi)阻Ro；

燈泡主要具有消耗電能的性質(zhì)，是電阻元件，其參數(shù)為電阻R；

筒體用來連接電池和燈泡，其電阻忽略不計，認(rèn)為是無電阻的理想導(dǎo)體。

開關(guān)用來控制電路的通斷。今后分析的都是指電路模型，簡稱電路。在電路圖中，各種電路元件都用規(guī)定的圖形符號表示。第十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁1.3

電壓和電流的參考方向物理中對基本物理量規(guī)定的方向1.電路基本物理量的實際方向物理量實際方向電流I正電荷運動的方向電動勢E

(電位升高的方向)

電壓U(電位降低的方向)高電位

低電位

單位kA、A、mA、μA低電位

高電位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV第十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁電流：Uab

雙下標(biāo)電壓：IE+_在分析與計算電路時，對電量任意假定的方向。Iab

雙下標(biāo)2.電路基本物理量的參考方向aRb箭標(biāo)abRI正負(fù)極性+–abU

U+_第十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁實際方向與參考方向一致，電流(或電壓)值為正值；實際方向與參考方向相反，電流(或電壓)值為負(fù)值。(3)

實際方向與參考方向的關(guān)系注意：在參考方向選定后，電流(或電壓)值才有正負(fù)之分。例：abRIabRU+–若U=5V，則電壓的實際方向從a指向b；第十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁1.4

歐姆定律U、I參考方向相同時，U、I參考方向相反時，RU+–IRU+–I

表達(dá)式中有兩套正負(fù)號：①式前的正負(fù)號由U、I

參考方向的關(guān)系確定；②

U、I

值本身的正負(fù)則說明實際方向與參考方向之間的關(guān)系。通常取

U、I

參考方向相同。U=IR

U=–IR第十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁解：對圖(a)有,U=IR例：應(yīng)用歐姆定律對下圖電路列出式子，并求電阻R。對圖(b)有,U=–IRRU6V+–2AR+–U6V

I(a)(b)I–2A第二十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁電路端電壓與電流的關(guān)系稱為伏安特性。遵循歐姆定律的電阻稱為線性電阻，它表示該段電路電壓與電流的比值為常數(shù)。I/AU/Vo線性電阻的伏安特性線性電阻的概念：線性電阻的伏安特性是一條過原點的直線。第二十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁1.5

電源有載工作、開路與短路開關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載負(fù)載端電壓U=IR特征:1.5.1電源有載工作IR0R+

-EU+

-I①電流的大小由負(fù)載決定。②在電源有內(nèi)阻時，IU?；騏=E–IR0電源的外特性EUI0當(dāng)

R0<<R時，則UE

，表明當(dāng)負(fù)載變化時，電源的端電壓變化不大，即帶負(fù)載能力強。第二十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁開關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載。負(fù)載端電壓U=IR特征:1.5.1

電源有載工作①電流的大小由負(fù)載決定。②在電源有內(nèi)阻時，IU?；騏=E–IRoUI=EI–I2RoP=PE

–P負(fù)載取用功率電源產(chǎn)生功率內(nèi)阻消耗功率③電源輸出的功率由負(fù)載決定。負(fù)載大小的概念:

負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流和功率增加(電壓一定)。IR0R+

-EU+

-I第二十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁電源與負(fù)載的判別U、I參考方向不同，P=UI

0，電源；

P=UI

0，負(fù)載。U、I參考方向相同，P=UI0，負(fù)載；

P=UI

0，電源。

1.

根據(jù)U、I的實際方向判別2.

根據(jù)U、I的參考方向判別電源：

U、I實際方向相反，即電流從“+”端流出，（發(fā)出功率）；負(fù)載：

U、I實際方向相同，即電流從“-”端流出。（吸收功率）。第二十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁電氣設(shè)備的額定值額定值:電氣設(shè)備在正常運行時的規(guī)定使用值電氣設(shè)備的三種運行狀態(tài)欠載(輕載)：I<IN

，P<PN(不經(jīng)濟(jì))

過載(超載)：

I>IN

，P>PN(設(shè)備易損壞)額定工作狀態(tài)：I=IN

，P=PN

(經(jīng)濟(jì)合理安全可靠)

1.額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性；2.額定值表示電氣設(shè)備的使用能力。例：燈泡：UN=220V

，PN=60W電阻：RN=100

，PN=1W第二十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁特征:開關(guān)斷開1.5.2

電源開路I=0電源端電壓

(開路電壓)負(fù)載功率U

=U0=EP

=01.開路處的電流等于零；

I

=02.開路處的電壓U視電路情況而定。電路中某處斷開時的特征:I+–U有源電路IRoR+

-EU0+

-第二十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁電源外部端子被短接1.5.3

電源短路特征:電源端電壓負(fù)載功率電源產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻消耗掉短路電流（很大）U

=0

PE=P=I2R0P

=01.

短路處的電壓等于零；

U

=02.短路處的電流I視電路情況而定。電路中某處短路時的特征:I+–U有源電路IR0R+

-EU0+

-第二十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁

1.6

基爾霍夫定律支路：電路中的每一個分支。一條支路流過一個電流，稱為支路電流。結(jié)點：三條或三條以上支路的聯(lián)接點?；芈罚河芍方M成的閉合路徑。網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。I1I2I3ba+-E2R2+

-R3R1E1123第二十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁例1：支路：ab、bc、ca、…（共6條）回路：abda、abca、adbca…

（共7個）結(jié)點：a、b、c、d

(共4個）網(wǎng)孔：abd、abc、bcd

（共3個）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I第二十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁1.6.1

基爾霍夫電流定律(KCL定律)1．定律即:Ｉ入=

Ｉ出在任一瞬間，流向任一結(jié)點的電流等于流出該結(jié)點的電流。

實質(zhì):電流連續(xù)性的體現(xiàn)?；?Ｉ=0I1I2I3ba+-E2R2+

-R3R1E1對結(jié)點a：I1+I2=I3或I1+I2–I3=0基爾霍夫電流定律（KCL）反映了電路中任一結(jié)點處各支路電流間相互制約的關(guān)系。第三十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁電流定律可以推廣應(yīng)用于包圍部分電路的任一假設(shè)的閉合面。2．推廣I=?例:廣義結(jié)點I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V第三十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁在任一瞬間，沿任一回路循行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。1.6.2

基爾霍夫電壓定律（KVL定律)1．定律即：U=0在任一瞬間，從回路中任一點出發(fā)，沿回路循行一周，則在這個方向上電位升之和等于電位降之和。對回路1：對回路2：

E1=I1R1+I3R3I2R2+I3R3=E2或I1R1+I3R3–E1=0或I2R2+I3R3–E2=0I1I2I3ba+-E2R2+

-R3R1E112基爾霍夫電壓定律（KVL）反映了電路中任一回路中各段電壓間相互制約的關(guān)系。第三十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁1．列方程前標(biāo)注回路循行方向；

電位升=電位降

E2=UBE+I2R2U=0

I2R2–E2+

UBE

=02．應(yīng)用

U=0列方程時，項前符號的確定：

如果規(guī)定電位降取正號，則電位升就取負(fù)號。3.開口電壓可按回路處理1對回路1：E1UBEE+B+–R1+–E2R2I2_第三十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁例：對網(wǎng)孔abda：對網(wǎng)孔acba：對網(wǎng)孔bcdb：R6I6R6–I3R3+I1R1=0I2R2–

I4R4–I6R6=0I4R4+I3R3–E=0對回路adbca，沿逆時針方向循行：–I1R1+I3R3+I4R4–I2R2=0應(yīng)用U=0列方程對回路cadc，沿逆時針方向循行：–I2R2–I1R1+E

=0adbcE–+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I第三十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁1.7

電路中電位的概念及計算電位：電路中某點至參考點的電壓，記為“VX”

。

通常設(shè)參考點的電位為零。1.電位的概念電位的計算步驟:

(1)任選電路中某一點為參考點，設(shè)其電位為零；

(2)標(biāo)出各電流參考方向并計算；

(3)計算各點至參考點間的電壓即為各點的電位。某點電位為正，說明該點電位比參考點高；某點電位為負(fù)，說明該點電位比參考點低。第三十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期一首頁上頁下頁2.舉例求圖示電路中各點的電位:Va、Vb、Vc、Vd

。解：設(shè)a為參考點，即Va=0VVb=Uba=–10×6=60VVc=Uca

=4×20=80VVd

=Uda=6×5=30V

設(shè)b為參考點，即Vb=0VVa

=Uab=10×6=60VVc

=Ucb=E1=140VVd

=Udb=E2=90V

bac204A610AE290VE1140V56AdUab

=10×6=60VUcb

=E1=140VUdb

=E2=90V

Uab

=10×6=60VUcb

=E1=140VUdb

=E2=90V

第三十六頁，共四十頁，編輯于2023