电工基础知识入门Word下载.docx

电工基础知识入门Word下载.docx

《电工基础知识入门Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工基础知识入门Word下载.docx（96页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

物体失去或得到的电子数量越多,则物体所带的正、负电荷的数量也越多。

物体所带电荷数量的多少用电量来表示。

电量就是一个物理量,它的单位就是库仑,用字母C表示。

1C的电量相当于物体失去或得到6、25×

1018个电子所带的电量。

二、电流

电荷的定向移动形成电流。

电流有大小,有方向。

1.电流的方向

1、人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

金属导体中,电流就是电子在导体内电场的作用下定向移动的结果,电子流的方向就是负电荷的移动方向,与正电荷的移动方向相反,所以金属导体中电流的方向与电子流的方向相反,如图1—1所示。

2.电流的大小

电学中用电流强度来衡量电流的大小。

电流强度就就是l秒钟通过导体截面的电量。

电流强度用字母表示,计算公式如下:

式中——电流强度,单位安培（A）;

——在t秒时间内,通过导体截面的电量数,单位库仑（C）;

——时间,单位秒（s）。

实际使用时,人们把电流强度简称为电流。

电流的单位就是安培,简称安,用字母A表示。

如果1秒内通过导体截面的电量为1库仑,则该电流的电流强度为1安培,习惯简称电流为1安。

实际应用中,除单位安培外,还有千安（）、毫安（）与微安（）。

它们之间的关系为:

三、电压

为了弄清楚电荷在导体中定向移动而形成电流的原因,我们对照图1—2a水流的形成来理解这个问题。

从图1—2a可以瞧到外水由一A槽经C管向8槽流去。

水之所以能在C管中进行定向移动,就是由于A槽水位高,B槽水位低所致:

A,B两槽之间的水位差即水压,就是实现水形成水流的原因。

与此相似,当图1—2b中的开关S闭合后,电路里就有电流。

这就是因为电源的正极电位高,负极电位低。

两个极间电位差（电压）使正电荷从正极出发,经过负载R移向负极形成电流。

所以,电压就是自由电荷发生定向移动形成电流的原因。

在电路中电场力把单位正电荷由高电位a点移向低电位b点所做的功称为两点间的电压,用表示。

所以电压就是a与b两点间的电位差,它就是衡量电场力做功本领大小的物理量。

电压用字母U表示,单位为伏特,电场力将1库仑电荷从a点移到b点所做的功为1焦耳,则ab间的电压值就就是1伏特,简称伏,用字母V表示。

常用的电压单位还有千伏（kV）,毫伏（mV）等。

1kV=V

lV=mV

电压与电流相似,不但有大小,而且有方向。

对于负载来说,电流流人端为正端,电流流出端为负端。

电压的方向就是由正端指向负端,也就就是说负载中电压实际方向与电流方向一致。

在电路图中,用带箭头的细实线表示电压的方向。

四、电动势、电源

在图1—2a中,为使水在C管中持续不断地流动,必须用水泵把B槽中的水不断地泵入A槽,以维持两槽间的固定水位差,也就就是要保证C管两端有一定的水压。

在图1—2b中,电源与水泵的作用相似,它把正电荷由电源的负极移到正极,以维持正、负极间的电位差,即电路中有一定的电压使正电荷在电路中持续不断地流动。

电源就是利用非电力把正电荷由负极移到正极的,它在电路中将其她形式能转换成电能。

电动势就就是衡量电源能量转换本领的物理量,用字母E表示,它的单位也就是伏特,简称伏,用字母V表示。

电源的电动势只存在于电源内部。

人们规定电动势的方向在电源内部由负极指向正极。

在电路中也用带箭头的细实线表示电动势的方向,如图1—2b所示。

当电源两端不接负载时,电源的开路电压等于电源的电动势,但二者方向相反。

生活中用测量电源端电压的办法,来判断电源的状态。

比如测得工作电路中两节5号电池的端电压为2、8V,则说明电池电量比较充足。

五、电阻

一般来说,导体对电流的阻碍作用称为电阻,用字母R表示。

电阻的单位为欧姆,简称欧,用字母表示。

如果导体两端的电压为1伏,通过的电流为1安,则该导体的电阻就就是1欧。

常用的电阻单位还有千欧（k）、兆欧（M）。

1k=

1M=k

应当强调指出:

电阻就是导体中客观存在的,它与导体两端电压变化情况无关,即使没有电压,导体中仍然有电阻存在。

实验证明,当温度一定时,导体电阻只与材料及导体的几何尺寸有关。

对于二根材质均匀、长度为L、截面积为S的导体而言,其电阻大小可用下式表示:

式中——导体电阻,单位为欧（）;

——导体长度,单位为米（m）;

——导体截面积,单位为平方毫米（）;

——电阻率,单位为欧·

米（·

m）。

式中电阻率就是与材料性质有关的物理量。

电阻率的大小等于长度为1m,截面积为1的导体在一定温度下的电阻值,其单位为欧米（:

例如,铜的电阻率为1、7×

·

m,就就是指长为1m,截面积为1mmz的铜线的电阻就是1、7×

。

几种常用材料在20时的电阻率见表1—1。

从表中可知,铜与铝的电阻率较小,就是应用极为广泛的导电材料。

以前,由于我国铝的矿藏量丰富,价格低廉,常用铝线作输电线。

由于铜线有更好的电气特性,如强度高、电阻率小,现在铜制线材被更广泛应用。

电动机、变压器的绕组一般都用铜材。

表1—1几种常用材料在20℃时的电阻率

材料名称

电阻率（·

m）

银

1、6×

铜

1、7×

铝

2、9×

钨

5、3×

铁

1、0×

康铜

5、0×

锰铜

4、4×

铝铬铁电阻丝

1、2×

六、电功、电功率

电流通过用电器时,用电器就将电能转换成其她形式的能,如热能、光能与机械能等。

我们把电能转换成其她形式的能叫做电流做功,简称电功,用字母W表示。

电流通过用电器所做的功与用电器的端电压、流过的电流、所用的时间与电阻有以下的关系:

如果公式（1—3）中,电压单位为伏,电流单位为安,电阻单位为欧,时间单位为秒,则电功单位就就是焦耳,简称焦,用字母J表示。

电流在单位时间内通过用电器所做的功称为电功率,用字母P表示。

其数学表达式为:

将公式（1—3）代入公式1—4后得到:

若在公式（1—4）中,电功单位为焦耳,时间单位为秒,则电功率的单位就就是焦耳/秒。

焦耳/秒又叫瓦特,简称瓦,用字母W表示。

在实际工作中,常用的电功率单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）等。

1kW=W

1W=mW

从公式1—5中可以得出如下结论:

1.当用电器的电阻一定时,电功率与电流平方或电压平方成正比。

若通过用电器的电流就是原来电流的2倍,则电功率就就是原功率的4倍;

若加在用电器两端电压就是原电压的2倍,则电功率就就是原功率的4倍。

2.当流过用电器的电流一定时,电功率与电阻值成正比。

对于串联电阻电路,流经各个电阻的电流就是相同的,则串联电阻的总功率与各个电阻的电阻值的与成正比。

3.当加在用电器两端的电压一定时,电功率与电阻值成反比。

对于并联电阻电路,各个电阻两端电压相等,则各个电阻的电功率与各电阻的阻值成反比。

在实际工作中,电功的单位常用千瓦小时（kW·

h）,也叫“度”。

1千瓦小时就是1度,它表示功率为1千瓦的用电器1小时所消耗的电能,即:

1kW·

h=1kW×

1h=3、6×

J

例题1一台42英寸（1英寸=2、54厘米）等离子电视机的功率约为300W,平均每天开机3小时,若每度电费为人民币0、48元,问一年（以365天计算）要交纳多少电费?

解:

电视机的功率P=300W=0、3kW

电视机一年开机的时间t=3×

365=1095h

电视机一年消耗的电能W=Pt=0、3×

1095=328、5kW·

h

一年的电费为328、5×

0、48=157、68元

想一想:

现在的电气在不工作时经常就是通电的,（待机状态）,此时的功耗很低,一般不超过10W（计算时可以估算为5W）,假定家中有空调、电视机、DVD播放器、家庭影院功放、计算机主机、计算机显示器,如果这些电气长期处在待机状态,它们一年要消耗多少电费?

有没有其她问题?

七、电流的热效应

电流通过导体使导体发热的现象叫做电流的热效应。

电流的热效应就是电流通过导体时电能转换成热能的效应。

电流通过导体产生的热量,用焦耳一楞次定律表示如下:

式中——热量,单位焦耳（J）;

——通过导体的电流,单位安培（A）;

——导体电阻,一单位欧姆（）;

——导体通过电流的时间,单位秒（S）

焦耳一楞次定律的物理意义就是:

电流通过导体所产生的热量,与电流强度的平方、导体的电阻及通电时间成正比。

在生产与生活中,应用电流热效应制作各种电气。

如白炽灯、电烙铁、电烤箱、熔断器等在工厂中最为常见;

电吹风、电褥子等常用于家庭中。

但就是电流的热效应也有其不利的一面,如电流的热效应能使电路中不需要发热的地方（如导线）发热,导致绝缘材料老化,甚至烧毁设备,导致火灾,就是一种不容忽视的潜在祸因。

例题2已知当一台电烤箱的电阻丝流过5A电流时,每分钟可放出1、2×

J的热量,求这台电烤箱的电功率及电阻丝工作时的电阻值。

根据公式（1—4）,电烤箱的电功率为:

电阻丝工作时电阻值为:

1—2电路

一、电路的组成与作用

电流所流过的路径称为电路。

它就是由电源、负载、开关与连接导线等4个基本部分组成的,如图1—3所示。

电源就是把非电能转换成电能并向外提供电能的装置。

常见的电源有干电池、蓄电池与发电机等。

负载就是电路中用电器的总称,它将电能转换成其她形式的能。

如电灯把电能转换成光能;

电烙铁把电能转换成热能;

电动机把电能转换成机械能。

开关属于控制电器,用于控制电路的接通或断开。

连接导线将电源与负载连接起来,担负着电能的传

输与分配的任务。

电路电流方向就是由电源正极经负载流到电源负极,在电源内部,电流由负极流向正极,形成一个闭合通路。

二、电路图

在设计、安装或维修各种实际电路时,经常要画出表示电路连接情况的图。

如果就是画如图1—3所示的实物连接图,虽然直观,但很麻烦。

所以很少画实物图,而就是画电路图。

所谓电路图就就是用国家统一规定的符号,来表示电路连接情况的图。

表1—2就是几种常用的电工符号。

图1—4就是图1—3的电路图。

表1—2几种常用的电工符号

名称

符号

电池

电流表

导线

电压表

开关

熔断器

电阻

电容

照明灯

接地

三、电路的三种状态

电路有三种状态:

即通路、开路、短路。

通路就是指电路处处接通。

通路也称为闭合电路,简称闭路。

只有在通路的情况下,电路才有正常的工作电流开路就是电路中某处断开,没有形成通路的电路。

开路也称为断路,此时

电路中没有电流;

短路就是指电源或负载两端被导线连接在一起,分别称为电源短路或负载短路。

电源短路时电源提供的电流