电工知识2.doc

一、电功：
1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
  电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4、计算公式：W=UIt =Pt（适用于所有电路）
   对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R
①串联电路中常用公式：W= I2Rt      W1:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn
 ②并联电路中常用公式：W= U2t/R      W1:W2= R2:R1
③无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功     常用公式W= W1+W2+…Wn
5、单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh）   1度=1千瓦时=1 kwh=3.6×106J
6、测量电功：
⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵ 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

3 2 4 6 8  
3 2 6 5 4
如：电能表月初读数  月底读数是

这个月用电      度合          J                                                                                
B、测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是        J。
二、电功率：
1、定义：电流在单位时间内所做的功。
2、物理意义：表示电流做功快慢的物理量 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
3、电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路）  
对于纯电阻电路可推导出：P= I2R= U2/R
①串联电路中常用公式：P= I2R     P1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn
 ②并联电路中常用公式：P= U2/R     P1:P2= R2:R1
③无论用电器串联或并联。计算总功率    常用公式P= P1+P2+…Pn
4、单位：国际单位 瓦特（W）   常用单位：千瓦（kw）
5、额定功率和实际功率：
⑴ 额定电压：用电器正常工作时的电压。
额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A 灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝２９３６Ω。
⑵ 当U实 =U额时，P实=P额  用电器正常工作（灯正常发光）
　当U实＜U额 时，P实＜P额 用电器不能正常工作（灯光暗淡）,有时会损坏用电器
　　①实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得
②根据P=U2/R　如果U 减小为原来的1/n
则P′=　　　　　　　如：U实 = 1 2U额 P实  = 1 4P额  
  当U实  > U额  P实  > P额  长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)
　                 P实= 0 用电器烧坏(灯丝烧断)
⑶ 灯L1“220V 100W”， 灯L2“220V 25W”相比较而言，L1灯丝 粗短 ，L2灯丝 细长。
判断灯丝电阻口诀：“大（功率）粗短，小细长”（U额  相同）
 两灯串联时，灯L2亮，两灯并联时，灯L1亮。
判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大” （U额  相同）
⑷“1度”的规定：1kw的用电器工作１h消耗的电能。
Ｐ＝Ｗ/ t 可使用两套单位：“W、J、s”、“kw、 kwh、h”
6、测量：
Ⅰ、 伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI ②电路图：
③选择和连接实物时须注意：
　电源：其电压高于灯泡的额定电压
滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。
电流表：串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。
Ⅱ 测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：P=W/t
三 电热
1、实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？  原理：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。
    实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体
 2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
 3、计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出：Q =UIt= U2t/R=W=Pt
①串联电路中常用公式：Q= I2Rt 。Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn
   并联电路中常用公式：Q= U2t/R    Q1:Q2= R2:R1
②无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量  常用公式Q= Q1+Q2+…Qn
③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q= U2t/R=Pt
4、应用——电热器：
①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。
②原理：焦耳定律
③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
④优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。
练习 ☆家庭电路中有一只标有名牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表，请用三种方法测出这只灯泡的此时功率，说明道理并写出表达式。
四 生活用电
(一)、家庭电路：
1、家庭电路的组成部分：低压供电线(火线零线)、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2、家庭电路的连接：各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
3、家庭电路的各部分的作用：
⑴ 低压供电线：
①给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V 的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为 0V
   ②测电笔： 用途：用来辨别火线和零线
          种类：钢笔式，螺丝刀式。
          使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。
   举例：☆测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因是：（至少填两种可能原因）测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。
   ☆某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。
  ⑵ 电能表：
①用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。
②安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③铭牌：所标的电压U是：额定电压 所标的电流I是：允许通过的最大电流 UI是：电能表后能接用电器的最大功率，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计数会不准确甚至烧坏
  ⑶ 闸刀（空气开关）：
①作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
②安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线
⑷ 保险盒：
材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成②保险原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用
③ 电路符号：
④ 连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上
⑤ 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑥规格：越粗额定电流越大。
注意：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。
应用举例：☆某家庭需要使用10A保险丝，可只有5A 和15A 保险丝。如何分别来代替使用：①可用两根5A保险丝并起来代用；②可将15A保险丝用刀轻切一小口使剩余部分截面积和10A保险丝截面积相同。
⑸ 插座：
① 作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。
②种类： 固定插座、可移动插座
     二孔插座、三孔插座
③安装：并联在家庭电路中，具体接线情况：

1接火线    2接零线    3接地线  
4接用电器的金属外壳  5接用电部分的线路
把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。
⑹ 用电器（电灯）、开关：
  ①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，且气压为0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力,并阻止灯丝升华。灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
 ② 灯泡的种类：螺丝口 卡口 。
   螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线：原因：防止维修触电
   ③开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。
 ④根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯

(二)、家庭电路电流过大的原因：
1、原因：发生短路、用电器总功率过大。
2、家庭电路保险丝烧断的原因：发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝
(三)、安全用电：  
1、触电事故：
   ①定义：一定强度的电流通过人体所引起的伤害
   ②危险性：与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
   ③安全电压：不高于36V，动力电路电压380V，家庭电路电压220V都超出了安全电压。
 2、触电形式：            
     家庭电路（低压触电）   单线触电
                            双线触电
     家庭电路触电的事故：都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。
      要分清零线和地线，虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。
     高压触电     高压电弧触电
                  跨步电压触电
   3、安全用电原则：不接触低压带电体 不靠近高压带电体

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anyingzqy  6281159 电学知识总结

一、 电路

1．电流的形成：电荷的定向移动形成电流。(任何电荷的定向移动都会形成电流)。

2．电流的方向：从电源正极流向负极。

3．电源：能提供持续电流（或电压）的装置。

4．电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能。发电机则由机械能转化为电能。

5．有持续电流的条件：必须有电源和电路闭合。

6．导体：容易导电的物体叫导体。如：金属，人体，大地，盐水溶液等。

7．绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。如：玻璃，陶瓷，塑料，油，纯水等。

8．电路组成：由电源、导线、开关和用电器组成。

9．路有三种状态：(1)通路：接通的电路叫通路；(2)开路：断开的电路叫开路；(3)短路：直接把导线接在电源两极上的电路叫短路。

10．            电路图：用符号表示电路连接的图叫电路图。

11．            串联：把元件逐个顺序连接起来，叫串联。（任意处断开，电流都会消失）

12．            并联：把元件并列地连接起来，叫并联。（各个支路是互不影响的）

二、   电流

1．  国际单位：安培(A)；常用：毫安(mA)、微安(µA)，1安培=103毫安=106微安。

2．   测量电流的仪表是：电流表，它的使用规则是：①电流表要串联在电路中；②电流要从“+”接线柱入，从“-”接线柱出；③被测电流不要超过电流表的量程；④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。

3．    实验室中常用的电流表有两个量程：①0～0.6安，每小格表示的电流值是0.02安；②0～3安，每小格表示的电流值是0.1安。

三、 电压

1．  电压(U):电压是使电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置。

2．  国际单位：伏特(V)；常用：千伏(KV)、毫伏(mV)。1千伏=103伏=106毫伏。

3．  测量电压的仪表是：电压表，使用规则：①电压表要并联在电路中；②电流要从“+”接线柱入，从“-”接线柱出；③被测电压不要超过电压表的量程；

4．  实验室常用电压表有两个量程：①0～3伏，每小格表示的电压值是0.1伏；

②0～15伏，每小格表示的电压值是0.5伏。

5．  熟记的电压值：①1节干电池的电压1.5伏；②1节铅蓄电池电压是2伏；③家庭照明电压为220伏；④安全电压是：不高于36伏；⑤工业电压380伏。

四、  电阻

1．  电阻(R)：表示导体对电流的阻碍作用。(导体如果对电流的阻碍作用越大，那么电阻就越大，而通过导体的电流就越小)。

2．  国际单位：欧姆(Ω)；常用：兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)；1兆欧=103千欧；

1千欧=103欧。

3．  决定电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度（R与它的U和I无关）。

4．  滑动变阻器：

①    原理：改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的。

②    作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。

③    铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A。

④    正确使用：a、应串联在电路中使用；b、接线要“一上一下”；c、通电前应把阻值调至最大的地方。

五、 欧姆定律

1．  欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

2．  公式：   式中单位：I→安(A)；U→伏(V)；R→欧(Ω)。

3．  公式的理解：①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中；②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；③计算时单位要统一。

4．     欧姆定律的应用：

①同一电阻的阻值不变，与电流和电压无关，其电流随电压增大而增大。（R=U/I）

②当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。（I=U/R）

③当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。（U=IR）

5．  电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联，串得越多、电阻越大）

①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等）

②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和）

③ 电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个等值电阻串联，则有R总=nR

④ 分压作用： = ；计算U1、U2，可用： ；
⑤     比例关系：电流：I1∶I2=1∶1   （Q是热量）

6．    电阻的并联有以下几个特点：（指R1，R2并联，并得越多、电阻越小）

 ①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和）

 ②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压）

③电阻： （总电阻的倒数等于各电阻的倒数和）如果n个等值电阻并联，则有R总= R

④分流作用： ；计算I1、I2可用： ；
⑤比例关系：电压：U1∶U2=1∶1 ， （Q是热量）

六、  电功和电功率

1． 电功（W）：电能转化成其他形式能的多少叫电功，

2．功的国际单位：焦耳。常用：度（千瓦时），1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。

3．测量电功的工具：电能表

4．电功公式：W=Pt=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。

5．  利用W=UIt计算时注意：①式中的W.U.I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量。还有公式： =I2Rt

6．  电功率（P）：表示电流做功的快慢。国际单位：瓦特(W)；常用：千瓦

7．  公式： 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V），I→安（A）

8．  利用 计算时单位要统一，①如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦；②如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。

10．计算电功率还可用右公式：P=I2R和P=U2/R

11．额定电压（U0）：用电器正常工作的电压。另有：额定电流

12．额定功率（P0）：用电器在额定电压下的功率。

13．实际电压（U）：实际加在用电器两端的电压。另有：实际电流

14．实际功率（P）：用电器在实际电压下的功率。

  当U > U0时，则P > P0 ；灯很亮，易烧坏。

  当U < U0时，则P < P0 ；灯很暗，

  当U = U0时，则P = P0 ；正常发光。

15．同一个电阻，接在不同的电压下使用，则有 ；如：当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率就是额定功率的1/4。例“220V100W”如果接在110伏的电路中，则实际功率是25瓦。）

16．热功率：导体的热功率跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比。

17．P热公式：P=I2Rt ，（式中单位P→瓦（W）；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。）

18．当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有：热功率=电功率，可用电功率公式来计算热功率。（如电热器，电阻就是这样的。）

七、生活用电

1．  家庭电路由：进户线（火线和零线）→电能表→总开关→保险盒→用电器。

2．  所有家用电器和插座都是并联的。而用电器要与它的开关串联接火线。

3．  保险丝：是用电阻率大，熔点低的铅锑合金制成。它的作用是当电路中有过大的电流时，它升温达到熔点而熔断，自动切断电路，起到保险的作用。

4．  引起电路电流过大的两个原因：一是电路发生短路；二是用电器总功率过大。

5．  安全用电的原则是：①不接触低压带电体；②不靠近高压带电体。

八、电和磁

1．  磁性：物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。

2．  磁体：具有磁性的物体叫磁体。它有指向性：指南北。

3．  磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。

①．  任何磁体都有两个磁极，一个是北极（N极）；另一个是南极（S极）

②．  磁极间的作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

4．  磁化：使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。

5．  磁体周围存在着磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。

6．  磁场的基本性质：对入其中的磁体产生磁力的作用。

7．  磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

8．  磁感线：描述磁场的强弱、方向的假想曲线。不存在且不相交，北出南进。

9．  磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。

10．地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理的北极附近。但并不重合，它们的交角称磁偏角，我国学者沈括最早记述这一现象。

11．奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场。

12．安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，

则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）。

13．通电螺线管的性质：①通过电流越大，磁性越强；②线圈匝数越多，磁性越强；③插入软铁芯，磁性大大增强；④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。

14．电磁铁：内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。

15．电磁铁的特点：①磁性的有无可由电流的通断来控制；②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节；③磁极可由电流方向来改变。

16．电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它的作用可实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流。还可实现自动控制。

17．电话基本原理：振动→强弱变化电流→振动。

18．电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。应用：发电机

19．感应电流的条件：①电路必须闭合；②只是电路的一部分导体在磁场中；③这部分导体做切割磁感线运动。

20．感应电流的方向：跟导体运动方向和磁感线方向有关。

21．发电机的原理：电磁感应现象。结构：定子和转子。它将机械能转化为电能。

22． 磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用。是由电能转化为机械能。应用：电动机。

23．通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关。

24．电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。

25．换向器：实现交流电和直流电之间的互换。

26．交流电：周期性改变电流方向的电流。

27．  

      Rx      R’      

直流电：电流方向不改变的电流。

实验

一．伏安法测电阻

1．      实验原理： （实验器材、电路图如右图）注意：实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处

2．      实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压。

二．测小灯泡的电功率——实验原理：P=UI
在我的“共享资料中”有，下载只要2分，不妨去看看