电工基础知识(初级版1).ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,跳转到第一页,电工基础教案,第,1,章 电工基础,1.1 直流电路,1.2,电流和电压,1.3,电阻电路,1.4,基尔霍夫定律,1.5 电功率与电能,1.6,电磁基本知识,1.7,单相交流电路,1.8,三相交流电路,电路最基本物理量：电流、电压和功率。,一、直流电路,电路的定义：电流的通路称为电路,电路的主要功能：,1,、进行能量的转换、传输和分配。,2,、实现信号的传递、存储和处理。,电路的组成,：电源、连接导线、控制装置和,负载组成。,二、电流与电压,电流,：电荷有规则定向移动形成电流。,电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。,公式：,I=Q/t,I,电流，单位是安，用,A,表示,千进位，还有微安，毫安，千安（,mA,、,A,、,KA,）；,Q,电荷量，单位库仑，用,C,表示，,1,库仑,=6.25,18,个电子的电量；,t,时间，单位是秒，用,s,表示。,电压,：两物体或两点间的电位差叫电压,。,电位：某一点到参考点的电压。,电动势：电源内部产生的推动电流的力量。,电压、电位、都用,U,表示，电动势用,e,表示。电压、电动势的单位都是伏特（简称伏），用,v,表示,千进位，还有微伏，毫伏，千伏等（,mv,、,v,、,Kv,）,四、基尔霍夫定律,电路中通过同一电流的每个分支称为,支路,。,3条或3条以上支路的连接点称为,节点,。,电路中任一闭合的路径称为,回路,。,图示电路有3条支路，2个节点，3个回路。,在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。,在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。,基尔霍夫电流定律,表述一,基尔霍夫电流定律,表述二,可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作相反的假定。,所有电流均为正。,基尔霍夫电压定律,表述一,基尔霍夫电压定律,表述二,在任一瞬时，在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。,在任一瞬时，沿任一回路电压的代数和恒等于零。,电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号，相反时取负号。,所有电压均为正。,三、电阻电路,电阻元件,：一种消耗电能的元件。,电感元件：一种能够贮存磁场能量的元件。,电容元件：一种能够贮存电场能量的元件。,欧姆定律,：电阻中的电流与电压成正比，与电阻成反比。,公式,：,U=IR I=U/R,R,电阻，单位欧姆（简称欧），用,表示，,电工材料包括导体、半导体、和绝缘材料。有良好导电性能的叫导体，几乎不导电的绝缘体，介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。,金属导体的电阻,R,与长度,L,成正比，与截面积,S,成反比，且与电阻率,p,有关。,公式,：,RS=,Pl R=pL,/,S,电阻率是指长,1,米，截面积为,1mm,2,，,在,20,0,C,温度下的电阻值。,电阻的串联,电阻的串联,：将电阻首尾依次相联，使电流只有一条通路的连接方式，叫做电阻的串联。,串联电路的特点：,1,、串联电路中各流过的电流都相等,I,=,I1=I2,2,、电路两端总电压等于各电阻两端电压之和。,3,、串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。,4,、各电阻值分配的电压与各电阻值成正比。,电阻串联电路图例,n,个电阻串联可等效为一个电阻,电阻的并联,电阻的并联,：两个或两个以上电阻连接在一起，各电阻承受同一电压，这种连接方式叫并联。,电阻并联的特征,：,1,、并联电路中各电阻两端的电压相等,U=U,1,+U,2+,U,3,2,、并联电路的总电流等于各电阻中的电流之和,I=I,1,+I,2,+I,3,3,、并联电路中的总电阻的倒数，等于各电阻中的倒数之和,1/R=1/R,1,+1/R,2,+1/R,3,4,、并联电路中，各支路分配的电流与各支路电阻值成反比,I,1,=IR/R,1,I,2,=IR/R,2,电阻并联图例,电阻的混联,电阻的混联：在一个电路中，既有电阻的串联，又有电阻的并联，这种联接称方式称为电阻的混联。,五、电功率与电能,电功率,：单位时间内电流所作的功称为电功率。,P=UI=I,2,R,P,电功率 单位瓦特（简称瓦,),用,w,表示,常用千瓦、兆瓦表示（,w,、,Kw,、,Mw,）,电能（电功）,：电流在一段时间,t,内，电路消耗的电功率,P,称为该电路的电能。,A=Pt=UIt=I,2,Rt,A,（原为,P,）,电能，单位焦耳，用,J,表示，（电压,1V,、电流,1A,，,1,秒时间内所作的功是,1,焦耳，,1J=1AV=1WS,）,实际应用中，常用千瓦,/,小时（,KW/h,）为单位。,1,度电,=1KW/h,六、电磁基本知识,磁体,人们把具有吸引铁、镍、钴等磁物质的性质称为磁性。,磁体,具有磁性的物体叫作磁体。,磁极,磁铁具有,N,极,S,极，同性磁极呼吸排斥，异性慈极互相吸引。,磁场,磁体周围存在的磁力作用的空间称为磁场，磁场是用磁力线进行形象描述，用磁力线的疏密程度描绘磁场的强弱,磁力线向外由,N,极出发，经外空间进入,S,极，内部由,S,至,N,，闭合不断，且不相交，两磁极同时存在不可分割。,电流与磁场,电流周围存在着磁场，产生磁场的根本原因是电流，磁场总是伴随着电流而存在，而电流则永远被磁场所包围。,通电导线（或线圈）周围磁场和（磁力线）的关系，常用右手螺旋定则来判断。,单导线通电时磁场的方向判断，用右手握紧导线，大拇指伸直，指向电流的方向，四指弯曲所指的方向就是磁场的方向。,螺旋定则,线圈通电时磁场的方向判断，大拇指伸直，其余四指沿着电流方向围绕线圈，四指弯曲所指的方向就是磁场的方向，大拇指所指就是磁场方向。,七、单相交流电路,交流电,电压、电流、电动势等的大小和方向均按正弦波形状周期性变化的叫做交流电。,交流电的物理量,1,、瞬时值,交流电的每一瞬间的变化值用小写来表示：电动势,e,、电压,u,、电流,i,。,2,、最大值,交流电的最大值是瞬时值中最大者，用,Em,、,Um,、,Im,表示。,3,、有效值,交流电与直流电分别通过相同的电阻时，在一周期内使其发热量相等，这个直流电流的值就叫做交流电的有效值，用,E,、,U,、,I,表示。,4,、,周期,交流电交换一次所 需要的时间用,T,表示。,5,、,频率,1,秒钟之内交变的次数用,f,表示。,周期和频率互为倒数：,f=1/T,，,T=1/f,，,Tf=1,我的交流电的频率,f=50Hz T=1/50=0.02,秒,八、三相交流电路,1,、三相交流电路,由三相交流电源和三相负载组成的电路叫三相交流电路。,2,、三相电动势的相序,依次为,U-V-W,称为正序。在发电厂及变电站中，对相序要求十分严格，必须保持一致，,U,相涂以黄色，,V,相涂以绿色，,W,相涂以红色。,3,、三相电动机的反转,欲使电动机反转，以要将任意两根电源线对调即可。,4,、电力系统中的发电机都是三相交流发电机,它在经济上技术上具有明显优越性，故广泛使用。,5,、三相电源的星形（,Y,形）连接：将三个产生三相电源的一端作为公共端，再由另一端引出线与负载相连，称为星形接法或,Y,接法，有中线的叫三相四线制，没中线的叫三相三线制（图如下页）。,相电压,每相绕组两端的电压，叫相电压。,线电压,任意两根火线之间的电压叫线电压。,U,L,=1.73U,pb,相电流,流过每相负载的电流叫相电流。,线电流,流过相线的电流叫线电流。,I,L,=I,pb,六、三角形连接,将三相发电机每一相的绕组的始端依次相接的连接方式（把三相负载分别接在三相电源每两根相线之间的接法）。,U,L,=U,pb,I,L,=1.73I,pb,