工厂员工电气基础知识.pptx

员工内部培训南京鸿寰机械有限公司工厂工厂员工工电气基气基础知知识主讲：易红春1电现象概述n电是一种静止或移动的电荷所产生的物理现象。n电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间产生的排斥力和吸引力的一种属性。n电磁作用是自然界四种基本相互作用之一。n电荷有两种：一种叫正电，另一种叫负电。n电能是一种最方便、最高效的能量形式。2电现象的古代发现1.根据公元前2750年撰写的古埃及书籍，人们就已经知道发电鱼会发出电击，这些鱼被称为“尼罗河的雷使者”。2.阿拉伯人于15世纪以前，创造了“闪电”的阿拉伯字 raad，并用来称呼电鳐。3.1729年 英国格雷(Gray,-1736)认为物质可分导体与绝缘体。4.1752年 美国富兰克林(Franklin,1706-1790)用风筝实验，证明雷和摩擦电性质相同，因而发明避雷针。5.1785年 法国库仑(Columb,1736-1806)发现带电体相互间之静电平方反比定律及磁极间之磁力，是为所谓之库仑定律。6.1799年 意大利 伏特(Volta,1745-1827)发明电堆及电池。3电的近代研究1.1821年，英国人法拉第发明第一台电动机，就是使用电流将物体运动的装置。是今天世界上使用的所有电动机的祖先。2.1831年，法拉第制出了世界上最早的第一台发电机。他发现一块磁铁穿过一个闭合线路时，线路内就会有电流产生，这个效应叫电磁感应。一般认为法拉第的电磁感应定律是他的一项最伟大的贡献。3.1866年德国人西门子（Siemens）制成世界上第一台工业用发电机。4电的分类区别静静电直、交流直、交流电现象象静止的电荷（如橡胶毛皮琥珀云层）流动的电荷放放电时间瞬间放电（皮秒微秒），由于击穿绝缘体导致放电。持续通电（通常是存在于电路中的）能量能量由大到小可为：闪电、脱毛衣、塑料尺等由大到小可为：万伏发电机输出电、工业用电、民用电、电池等人体感人体感觉通常不易感（除闪电外）36V以上即对人体造成伤害5自然之电雷电n雷电是伴有闪电和雷鸣的一种自然放电现象。n云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。n云的上下部电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。n带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。n放电过程中闪道内温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。6雷击易发生的部位缺少避雷设备或避雷设备不合格的高大建筑物、储罐等；没有良好接地的金属屋顶；潮湿或空旷地区的建筑物、树木等；由于烟气的导电性，烟囱特别易遭雷击；建筑物上有无线电而又没有避雷器和没有良好接地的地方。7应急防雷要点n注意关闭门窗，远离门窗、水管、煤气管等金属物体。n关闭家用电器，拔掉电源插头，防止雷电从电源线入侵。n在室外时，要及时躲避，不要在空旷的野外停留。在空旷的野外无处躲避时，应尽量寻找低洼之处（如土坑）藏身，或者立即下蹲，降低身体高度。n远离孤立的大树、高塔、电线杆、广告牌n立即停止室外游泳、划船、钓鱼等水上活动。n如多人共处室外，相互之间不要挤靠，以防雷击中后电流互相传导。8雷电的好处1.雷电很重要的功绩是制造化肥。2.雷电还能促进生物生长。3.雷电能制造负氧离子。4.雷电蕴含巨大的能量。5.雷电能促进人的警醒。9静电现象n静电就是处于静止状态的电荷或不流动的电荷。n当电荷聚集在某个物体上或表面并且没有形成电荷流动，这时候就形成了静电。n任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的普遍方法，就是摩擦生电。n材料的绝缘性越好，越容易产生静电。10静电引力造成的危害1.电子工业：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。2.胶片和塑料工业：使胶片或薄膜收卷不齐；胶片、CD塑盘沾染灰尘，影响品质。3.造纸印刷工业：纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生产。4.纺织工业：造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。11静电放电造成的危害1.引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰。2.击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率。3.高压静电放电造成电击，危及人身安全。4.在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。12应对静电n基本原则：防止产生静电，安全释放静电荷。1.出门前去洗个手，或者先把手放墙上抹一下去除静电。2.尽量不穿化纤的衣服，穿全棉的内衣。3.勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的静电。4.为避免静电击打，用手先大面积抓紧一串你口袋里的钥匙，然后用一个钥匙的尖端去接触可能带静电的物体。13静电的利用1.静电除尘：可以消除烟气中的煤尘。2.静电复印：可以迅速、方便的把图书、资料、文件复印下来。3.高压静电还能对白酒生产、酸醋和酱油的陈化有促进作用。陈化后的白酒、酸醋和酱油的品味会更纯正。部分白酒、酸醋和酱油用高压静电。14直流电n直流电（Direct Current，简称DC），是指方向不随时间作周期性变化的电流。n恒定电流是直流电的一种，是大小和方向都不变的直流电。n早期工程师们主要致力于研究直流电，发电站的供电范围也很有限，而且主要用于照明，还未用作工业动力。n随着科学技术和工业生产发展的需要，电力技术在通信、运输、动力等方面逐渐得到广泛应用，社会对电力的需求也急剧增大。变电和输电问题必须得到解决。n从科学和实用的角度来看，大量用电采用“交流电”显然比采用“直流电”优越，可以大幅度地降低供电的成本。15交流电与直流电之争1.提倡使用“直流电”的代表人物是大名鼎鼎的发明家爱迪生；主张改用“交流电”的代表人物则是比爱迪生小9岁的后起之秀特斯拉。2.发电机发明以后，电能就在工农业生产和日常生活的各个方面得到了广泛的应用。起初是采用“直流电”的方式输电和供电，由于输电的电压较低，所以在输电线路上的热损失就较大，因此每一平方英里的地区就需要一个单独的直流发电机供电，而且还要用大量较粗的铜线。3.特斯拉发明了以交流发电机供电的“交流多相电力传输系统”，由于使用变压器以高电压、低电流的方式输电，就大大地降低了输电线路上的热损失，实现了远距离输电，从而不需要大量分散的单机供电，输电导线的载面也大大地减小了。4.从科学和实用的角度来看，使用“交流电”显然比使用“直流电”优越，可以大幅度地降低供电的成本。16交流电n交流电（Alternating Current，AC）是指大小和方向都发生周期性变化的电流，因为周期电流在一个周期内的运行平均值为零，称为交变电流或简称交流电。n交流电通常波形为正弦曲线。n交流电可以有效传输电力。n一般家庭用电均为单相交流电，然而电流的大规模生产和分配以及大部分工业用电，则都是以三相交流电路的形式出现。n电力系统的瓶颈：供电（输电、变电）。17电流n在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成电流。n导体中形成电流的内部条件是有可以移动的自由电荷。外部条件是导体两端有电场存在。n电流的大小称为电流强度（简称电流I），是指单位时间内通过导体某一截面的电荷量。n每秒通过1库仑的电量称为1安培（A）。n常用的电流单位有千安(kA)毫安(mA)微安(A)。n电流的三大效应：热效应、磁效应、化学效应。18电路n电流流过的路径叫做电路，又称导电回路。n电路结构三大件：电源、负载、控制电路。n电路的三种状态：通路、开路、短路。1.电路导通叫做通路。只有通路，电路中才有电流通过。2.电路某一处断开叫做断路或者开路。3.如果电路中电源正负极间没有负载而是直接接通叫做电源短路，这种情况是决不允许的。另有一种短路是指某个负载元件的两端直接接通，此时电流从直接接通处流经而不会经过该元件，这种情况叫做该元件短路。19电压n电压（voltage）也称电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。n电压大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。n电压的单位是伏特(V)，1伏特等于在电流的过程中每1库仑的电荷做了1焦耳的功，即1 V=1 J/C。n强电压常用千伏(kV)为单位，弱电压的单位可以用毫伏(mV)微伏(v)。20电阻n电阻（Resistance，R）表示导体对电流阻碍作用的大小。n导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。n电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是（希腊字母，读作Omega)，1=1V/A。比较大的单位有千欧(k)、兆欧(M)。n电阻值为零的导体，称为超导体。n电阻值为很大（极限是无穷大）的物质，称为绝缘体。21人体电阻n一般认为干燥的皮肤在低电压下具有相当高的电阻，约10万欧。当电压在5001000伏时，人体电阻便下降为1000欧。n一般在干燥环境中，人体电阻大约在2千欧-20兆欧范围内；皮肤出汗时，约为1k左右；皮肤有伤口时，约为800左右。人体触电时，皮肤与带电体的接触面积越大，人体电阻越小。当人体接触带电体时，人体就被当作一电路元件接入回路。n人体阻抗通常包括外部阻抗（与触电当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮湿情况有关，从几千欧几十兆欧不等）和内部阻抗（与触电者的皮肤阻抗和体内阻抗有关）。22欧姆定律n在同一电路中，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律。n基本公式是I=U/R变化形式是U=IR或者R=U/In欧姆定律公式中，电流单位是安培A，电阻的单位是欧姆、电压的单位是伏特V。23欧姆定律应用n220伏特电压加在1K的物体上，所产生的电流是多大？n根据欧姆定律公式I=U/R nI=220/1000=0.22A=220mA24电功率n电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特(Watt)，简称瓦(W)。n一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。nPUIn1瓦特（1W）=1焦/秒(1J/s)=1伏安(VA)。25电功率计算n一个通电的电炉，测得电压为220V，电流为5A，请问其功率是多大？n根据电功率计算公式PUInP=220V5A=1100W26总结n电对于人类的意义，与火对于人类的意义相当。n电能是一种场能，无法延时储存。所以输电变电是电力系统的瓶颈。n欧姆定律I=U/Rn电功率PUI27