電工基礎(chǔ)第一章

電工基礎(chǔ)課件第一章第1頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月本班特點(diǎn)時(shí)間緊：學(xué)習(xí)兩個(gè)月，每個(gè)星期二休息。任務(wù)重：兩本教材，一本實(shí)操書。要求高：提前預(yù)習(xí)，仔細(xì)聽課，認(rèn)真完成課后作業(yè)，基本原理要吃透；考試嚴(yán)：監(jiān)考嚴(yán)、批改嚴(yán)。第2頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月嚴(yán)格考勤制度1、上課率不到70%不能參加考試并實(shí)行簽到2、不得在課堂上抽煙3、上課時(shí)間把手機(jī)轉(zhuǎn)為振動(dòng)，最好關(guān)機(jī)4、勿在課堂上接聽電話5、佩戴學(xué)員證進(jìn)入課堂（將可憑學(xué)員證免費(fèi)寄存自行車）第3頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月本專業(yè)學(xué)習(xí)方法預(yù)習(xí)：課前至少要把當(dāng)天要講的內(nèi)容看一篇聽課：認(rèn)真把重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容記錄下來復(fù)習(xí)：聽完課后要在兩天的時(shí)間內(nèi)把授課內(nèi)容理解，吃透消化。實(shí)操：結(jié)合工作需要積極參與實(shí)踐。第4頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月電工技術(shù)制作：深圳市職業(yè)技術(shù)學(xué)校制作:楊華偉指導(dǎo)老師:張龍第5頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月電工技術(shù)電工基礎(chǔ)部分電工安全部分實(shí)驗(yàn)超作部分上一頁下一頁返回第6頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月電工基礎(chǔ)第一章直流電路第二章電磁與電磁感應(yīng)第三章單相交流電路第四章三相交流電路第五章電子基礎(chǔ)知識(shí)第六章變壓器與異步電動(dòng)機(jī)上一頁下一頁返回第7頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月電工基礎(chǔ)第七章常用電工測量儀表第八章高、低壓電器第九章異步電動(dòng)機(jī)的控制線路第十章導(dǎo)線的選擇和連接第十一章電器線路第十二章照明線路及照明裝置第十三章施工用電上一頁下一頁返回第8頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第1章直流電路1.1電路的基本感念1.2電阻與電導(dǎo)1.3歐姆定律1.4電工與電功率電流的熱效應(yīng)1.5基爾霍夫定律1.6簡單電路得計(jì)算上一頁下一頁返回第9頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.1電路的基本概念1.1.1電路、電路組成、電路圖

電路：電流流過的路徑.作用：傳遞和分配電能,并使電能和其它形式的能量相互轉(zhuǎn)換.電路主要由三部分組成、

(1）電源：輸出電能的裝置.（2）負(fù)載：使用電能的裝置（3）連接導(dǎo)線：用來傳送和分配電能附屬設(shè)備:控制、保護(hù)、測量之用.圖1-1(a)是實(shí)物電路圖.為了便于計(jì)算和分析,可把電路中的實(shí)物元件用圖形符號(hào)來表示,如圖1-1(b).上一頁下一頁返回第10頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1--1簡單直流電路圖(a)實(shí)物電路圖(b)電路圖上一頁下一頁返回1.1.1電路的基本概念第11頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.1電路的基本概念電池?zé)襞葚?fù)載電源EIRU+_K第12頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月電荷的性質(zhì)1.同種電荷相互排斥;2.異種電荷相互吸引.電場有電荷的地方就有電場.第13頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2電流上一頁下一頁返回圖2.3導(dǎo)體中的電流帶電粒子:在這里是指正電荷(理解為空穴),負(fù)電荷(自由電子)電流的形成：帶電粒子定向有規(guī)則的移動(dòng)而形成的第14頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月電流：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電量,叫電流強(qiáng)度,簡稱電流公式：(1--1)電量q,單位庫侖(c);時(shí)間t,單位秒(s)電流強(qiáng)度單位的SI單位：安［培］,符號(hào)為A千安（kA）,毫安（mA）,微安（μA）上一頁下一頁返回1.1.2電流第15頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月注:電荷在電路中不能堆積,也不能在流動(dòng)中自行消失,也就是說,電流具有連續(xù)性.電流的測量：電流表應(yīng)與被測元件串聯(lián),在直流電路中,電流表的連線要注意電流表的極性(即,正、負(fù)極)直流電流：當(dāng)電流的量值和方向都不隨時(shí)間變化時(shí),稱為直流電流,簡稱直流.直流電流常用英文大寫字母I表示。交流電流：量值和方向隨著時(shí)間按周期性變化的電流,稱為交流電流,簡稱交流。常用英文小寫字母i表示。上一頁下一頁返回1.1.2電流第16頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月參考方向：在分析與計(jì)算電路時(shí),?？扇我庖?guī)定某一方向作為電流的正方向或參考方向,與實(shí)際方向相同時(shí),側(cè)電流為正值;相反時(shí),側(cè)為負(fù)值.用箭頭表示如下（我們在電路上看到的方向都是參考方向）上一頁下一頁返回1.1.2電流第17頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3

電壓和電位電壓電場力:電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的.只要有電荷存在,電荷的周圍就存在著電場,電場的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有力的作用,這種力就叫做電場力

f；電場力做功WAB

=fs電壓：電場力將單位正電荷沿電路中的一點(diǎn)推向另一點(diǎn)所作的功稱為電壓

公式:

(1--2)UAB表示AB兩點(diǎn)間的電壓,WAB為移動(dòng)過程中電荷所減少的電能,q為由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的電荷量。

上一頁下一頁返回第19頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3

電壓和電位電壓的SI單位：是伏［特］,符號(hào)為V。

常用的單位：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV

）。上一頁下一頁返回電壓是衡量電場力的物理量,兩點(diǎn)之間的電壓數(shù)值愈大，電場力作功的能力也愈大第20頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3

電壓和電位上一頁下一頁返回電位電流可與水流相比，例如：水總是從高電位流向低水位．與此相似，在電源外部，電流可以說是從高電位流向低電位，每一點(diǎn)都有一定的電位．電路中某點(diǎn)的電位高低是一個(gè)相對(duì)值，與選的參考點(diǎn)（零電位點(diǎn)）有關(guān)．電路中某點(diǎn)的電位實(shí)質(zhì)是這一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，或者說，電路中某兩點(diǎn)的電壓等于這兩點(diǎn)之間的電位差，即UAB＝VA-VB(1---3)UA、VB．分別代表Ａ、Ｂ兩點(diǎn)的電位。電位的單位也是電壓的單位即伏特,用字母V表示。第21頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3.電壓和電位參考點(diǎn):一般是指零電位的點(diǎn)注：通常把參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零，又稱零電位。一般選大地為參考點(diǎn)，即視大地為零電位。在電子儀器和設(shè)備中又常把金屬外殼或電路的公共接點(diǎn)的電位規(guī)定為零。上一頁下一頁返回：表示接大地；或表示接機(jī)殼或公共接點(diǎn),可是電源的正極或負(fù)極.第22頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3電壓和電位電路中某點(diǎn)的電位實(shí)質(zhì)是這一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，或者說，電路某兩點(diǎn)的電壓等于這兩點(diǎn)之間的電位差。

UAB＝VA-VB

(1--3)電壓的測量：電壓表應(yīng)與被測元件并聯(lián)在被測元件的兩段,在直流電路中,電流表的連線要注意電流表的極性(即,正、負(fù)極)電壓的方向：規(guī)定從高電位(“＋”)指向低電位(“－”)

電壓的實(shí)際方向與其正方向一致時(shí)，則電壓為正值；電壓的實(shí)際方向與其正方向相反時(shí)，則電壓為負(fù)值。上一頁下一頁返回第23頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月電壓與電位區(qū)別:電壓：絕對(duì)值，不隨參考點(diǎn)的改變而改變電位：相對(duì)值，隨參考點(diǎn)的改變而變化圖2.5電壓示意圖上一頁下一頁返回1.1.3電壓和電位第24頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月10電壓與電位的區(qū)別____A都是表示電場推動(dòng)電荷所做的功B二者的大小都隨參考點(diǎn)不同而不同C二者單位都用伏特表示D二者的大小不隨參考點(diǎn)改變11電壓與電位的關(guān)系____A某點(diǎn)的電位是該點(diǎn)也參考點(diǎn)之間的電壓B電壓是兩點(diǎn)之間的電壓差C電位相同的點(diǎn),其之間的電壓不一定為0D電位不同的點(diǎn),其之間的電壓不一定為0上一頁下一頁返回1.1.3電壓和電位第25頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

例如圖所示的電路中，已知U1=3V，U2=-2V，求U總=？上一頁下一頁返回1.1.3電壓和電位第26頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.4電動(dòng)勢電動(dòng)勢:電源力將單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極所作的功。符號(hào)E，單位V

E=W/q

(1-4)

W表示電源力將正電荷從電源的負(fù)極移到正極所做的功，單位是焦耳J；q表示電荷，單位是庫侖；E表示電動(dòng)勢，單位伏特v。電動(dòng)勢也有交流與直流之分，交流用“e”表示上一頁下一頁返回第27頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月上一頁下一頁返回圖1—3電動(dòng)勢與電壓反對(duì)方向圖1—4電路接同時(shí)的物理過程1.1.4電動(dòng)勢電動(dòng)勢的方向：規(guī)定為電源力推動(dòng)正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，即從負(fù)極指向正極的方向，也就是電位升高的方向。電動(dòng)勢的方向與電壓的方向是相反的。見圖1-3第28頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月用圖1—4簡單說明電路接通時(shí)的物理過程。電源內(nèi)部：電源力克服電場力把正電荷從低電位的負(fù)極推到高電位的正極，這個(gè)電位升高的過程是電源力作功的過程.電源外部：正電荷在電場力的推動(dòng)下從高電位移到低電位，同時(shí)克服負(fù)載中的阻力作功。電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量過程。形成持續(xù)的電流必須有兩個(gè)條件：一是要有電源，二是要有一條能夠使電荷移動(dòng)的閉合路徑。上一頁下一頁返回1.1.4電動(dòng)勢第29頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.1電阻與電導(dǎo)電阻:自由電子在金屬導(dǎo)體里作定向有規(guī)則移動(dòng)時(shí),要受到阻礙作用,導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,稱為電阻.

大小計(jì)算公式:(1--5)L是導(dǎo)線的長度；S是導(dǎo)體的橫截面積，單位是平方米；是電阻率（如表1--1）電阻的單位：歐()

千歐和兆歐

上一頁下一頁返回第30頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

表1—1常用金屬材料的電組率（20℃）上一頁下一頁返回材料電阻率材料電阻率銀0.0016黃銅0.065電線銅0.017康銅0.50鑄鐵0.5001.2.1電阻與電導(dǎo)第31頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

電導(dǎo):導(dǎo)體的電阻電阻越大,其導(dǎo)電性能越差;導(dǎo)體的電阻電阻越小,其導(dǎo)電性能越好.因此電阻的倒數(shù)1/R的大小表明了導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞.叫電導(dǎo),用符號(hào)“G”表示.即G=1/R

電導(dǎo)的SI單位為西門子(1/Ω).電阻率ρ的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率,用γ表示.

溫度降低,金屬的電阻率下降.電阻率趨于零時(shí)變成“超導(dǎo)”超導(dǎo):能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)，叫做超導(dǎo)體上一頁下一頁返回1.2.2電阻與電導(dǎo)第32頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月上一頁下一頁返回電阻或電導(dǎo)的電路符號(hào):

RG

1.2.2電阻與電導(dǎo)第33頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.1歐姆定律電壓是產(chǎn)生電流的原因．只有導(dǎo)體兩端存在電壓，導(dǎo)體中才會(huì)產(chǎn)生電流．沒有電壓導(dǎo)體中不會(huì)產(chǎn)生電流．同學(xué)們從這一點(diǎn)可以猜想電流大小可能跟什么有關(guān)？第34頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.1歐姆定律一部分電路的歐姆定律歐姆定律：電流I與這段電路兩端的電壓U成正比，而與這段電路的電阻R成反比，這就是歐姆定律

I=U/R（1-6）圖1-6部分電路V表示電壓,I表示電流,R表示電阻上一頁下一頁返回第35頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.1歐姆定律歐姆定律還可寫成另外兩種形式：

U=IR

（1-7）

R=U/I

（1-8）計(jì)算:有U、I、R中的任意兩個(gè)，可以求出第三個(gè)量.上一頁下一頁返回第36頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比注：電阻不與U成正比、I成反比關(guān)系。因?yàn)?，電阻的大小只與導(dǎo)體的材料、長度、截面積及溫度有關(guān)。

第37頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月上一頁下一頁返回1.3.2歐姆定律二閉合電路的歐姆定律圖1—8為最簡單的閉合電路,閉合時(shí),實(shí)驗(yàn)證明,通過閉合電路中電流的大小與電源電動(dòng)勢成正比,與電路中的負(fù)載和電源內(nèi)阻之和成反比.

即

電源在電路圖中可以用電動(dòng)勢E和一個(gè)內(nèi)阻r0串聯(lián)等效.當(dāng)r0=0時(shí),這時(shí)的電動(dòng)勢,稱為理想電壓源.圖(1--8)第38頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.2歐姆定律E---電路的電動(dòng)勢,(v)I---電路中的電流,(A)R---外電路的總電阻,(?)r0---電源的內(nèi)電阻,(?)

第39頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月上一頁下一頁返回電路的三種狀態(tài)電路運(yùn)行過程中,通常有通路.斷路短路三種狀態(tài)如圖1--91.通路:K與1閉合時(shí),負(fù)載與電源接通電路中有電流通過這時(shí)電路處于通路狀態(tài),由公式(1--9)得;

U=E-Ir0

由此可見:電壓U總是小于電動(dòng)勢E,

原因是電源內(nèi)阻r0上有電壓降.耗電能2.斷路:K與2閉合時(shí).電路處于開路狀態(tài),

R=∞I=0U=E圖1--9

1.3.3歐姆定律第40頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月上一頁下一頁返回1.3.3歐姆定律3.短路:K與3閉合時(shí),負(fù)載電阻為零.處于短路狀態(tài).由(1-9)得由于,r0很小,所以電流I很大.較大的短路電流很容易導(dǎo)致線路過熱燒壞并使電源燒壞,造成嚴(yán)重的事故.所以要在電源的輸出端安裝一定規(guī)格的熔斷絲.較大的短路電流會(huì)在極端的時(shí)間內(nèi)把熔斷絲燒壞.十電路短路.保護(hù)了電路中的元件u=0R=0

第41頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.4

電工與電功率、電流的熱效應(yīng)一電功電能轉(zhuǎn)化其他形式的能量的過程,是通過電流做功來實(shí)現(xiàn)的.由前面電場力做功公式(1—2)W=qU帶入電流強(qiáng)度公式(1-1)I=q/t

公式:

W=UIt(1--10)電流所做的功W等于這段電路兩段電路的電壓U,電路中的電流I與通電時(shí)間t三者的乘積.二功率定義：傳遞轉(zhuǎn)換電能的速率叫電功率，簡稱功率，用p或P表示。上一頁下一頁返回第42頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.4電工與電功率、電流的熱效應(yīng)一電流的熱效應(yīng)公式:W=UIt(1--10)二功率定義：傳遞轉(zhuǎn)換電能的速率叫電功率，簡稱功率，

P=U上一頁下一頁返回第43頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5.1基爾霍夫定律a上一頁下一頁返回第44頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月圖a中有三條支路：ab、acb和adb；兩個(gè)節(jié)點(diǎn)：a和b；三個(gè)回路：adbca、abca和abda。1.節(jié)點(diǎn)——三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。2.支路——無分支的一段電路。支路中各處電流相等，稱為支路電流。3.回路——由一條或多條支路所組成的閉合電路。上一頁下一頁返回1.5.1基爾霍夫定律第45頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5.1基爾霍夫電流定律a上一頁下一頁返回第46頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5基爾霍夫電流定律

1.5.1基爾霍夫電流定律在圖a

所示的電路中，對(duì)節(jié)點(diǎn)a可以寫出：

I1+I2=I3

或?qū)⑸鲜礁膶懗桑篒1+I2-I3=0

即

I=0(1—14)上式表明:在電流的匯合處,電流的代數(shù)和等于零.習(xí)慣上規(guī)定:流進(jìn)節(jié)點(diǎn)的電流為正,流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù).上一頁下一頁返回第47頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2.35回路上一頁下一頁返回2.6.2基爾霍夫電壓定律第48頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.6.2基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律是用來確定構(gòu)成回路中的各段電壓間關(guān)系的。對(duì)于圖b所示的電路，如果從回路adbca中任意一點(diǎn)出發(fā)，以順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向沿回路循行一周，則在這個(gè)方向上的電位升之和應(yīng)該等于電位降之和，回到原來的出發(fā)點(diǎn)時(shí)，該點(diǎn)的電位是不會(huì)發(fā)生變化的。此即電路中任意一點(diǎn)的瞬時(shí)電位具有單值性的結(jié)果。

上一頁下一頁返回第49頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

以圖b所示的回路adbca（即為圖b所示電路的一個(gè)回路）為例，圖中電源電動(dòng)勢、電流和各段電壓的正方向均已標(biāo)出。按照虛線所示方向循行一周，根據(jù)電壓的正方向可列出：

U1+U4=U2+U3或?qū)⑸鲜礁膶憺椋?/p>

U1-U2-U3+U