入门安全用电基础知识Word格式文档下载.docx

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（二）电路的三种状态

电路通常有三种状态：

通路、断路和短路。

1、通路通路就是电源与负载接成的闭合回路。

电路接成通路时即为有负载工作状态。

电气设备与电源接通时，就要承受电压和流过电流，因而要消耗一定的功率，产生热量，温度升高，会加速设备上绝缘材料的老化、变质，甚至导致漏电、被烧坏。

为使电气设备安全而又经济地运行。

必须对它的工作电压、电流和功率给予限制。

通常把这个限定的数值称为额定值。

额定电压电气设备正常工作时所承受的电压称为额定电压。

其值与电气设备所采用的绝缘材料的耐压强度有关。

额定电流电气设备长期工作所允许通过的最大电流称为额定电流。

其值与电气设备绝缘材料的最高允许温度有关。

额定功率电气设备在额定电压和额定电流下工作时的最大输出功率称为额定功率。

一般工厂所生产的电气设备在铭牌或说明书上都标明了这些额定值。

电气设备在工作中，如果其工作电流、电压超过了额定值，就会大大缩短使用寿命、甚至被烧毁，这是不允许的；

相反，如果设备的工作电流、电压比额定值低很多，则将达不到正常合理的工作状态，不能充分发挥自身的能力，这也是不行的。

因此，电气设备在额定值下工作是最经济、合理和安全可靠的，并能保证使用寿命。

电气设备在额定电压下工作时，通过的电流如果等于额定电流，称为满载；

如果大于额定值，称为过载或超载；

如果小于额定值，称为轻载。

电气设备运行是否正常，通常可根据其温度的高低来衡量。

如果温度超过规定值，说明电气设备过载，应停电检查。

2、断路所谓断路，是指电源与负载未接成闭合回路的状态，又称为开路或空载。

3、短路所谓短路，就是电源未经过负载而直接经过导线接成回路。

短路是电气设备运行中最常出现的事故，通常是由接线错误或电气设备绝缘损坏造成的。

短路时电路中的电流很大，此电流称为短路电流。

短路电流会使电气设备和连接导线的温度剧增而发热，致使电气设备和导线烧毁，甚至引起火灾。

因此，短路是一种严重事故，应力求避免。

为了保护电气设备不致在发生短路时而被烧坏，必须在电路中加入保护装置，比如在电路中加入熔断器等。

二、电路中常用的物理量

（一）电流

1、电流的形成任何物质都是由分子组成的，分子由原子组成，而原子又是由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子围绕原子核旋转。

平时因原子核和电子所带电荷量相等，因而原子不显电性。

当电子脱离了原子核的束缚后，就成为自由电子。

在外电场作用下，自由电子定向运动（移向电场的正极）就形成了电流。

2、电流的方向在电路中，电流的实际方向是电子运动的方向。

即从电源的负极流向电源的正极。

但人们习惯上规定正电荷运动的方向为电流的方向。

即电流从电源的正极流向电源的负极。

如图。

电流有两种：

直流和交流。

如果电流的大小和方向都不随时间而变化，这种电流就称为直流；

如果电流有大小和方向都随时间而变化，则此电流称为交流。

3、电流的大小和单位电流有大小或强弱之分。

一盏灯通过的电流大，灯就亮；

通过的电流小灯就暗。

通常，我们用电流强度表示电流的强弱。

电流强度在数值上等于1秒钟内流过导体横截面积的电荷量。

电流强度简称为电流，用符号I表示。

度量电流大小的单位为安培，用符号A表示。

在计算时比安培大的单位为千安，比安培小的单位为毫安和微安，它们之间的换算关系为：

1千安（kA）=1000安（A）=103（A）

1安（A）=1000毫安（mA）=103毫安（mA）=106微安（µ

A）

（二）电位

水有水位的高低。

电荷如同水一样，在电场中也有电位的高低，电荷在电场中某点所具有的位能，称为该点的电位。

为确定电路中各点电位的高低，需要选择一个点作为比较的标准，此点称为参考点。

设参考点的电位为零，以此标准来比较电路中其它各点电位的高低，比参考点电位高的电位为正，比参考点电位低的电位为负。

因为地球是一个巨大的导体，所以在工程上通常取大地为参考点。

其电位为零。

对于电气设备和电子仪器。

通常规定金属外壳或公共接点为零电位。

因此，在电气设备安装中，为了保证安全，要求将电气设备的金属外壳接地，如电动机的外壳必须接地。

（三）电压

1、什么是电压电压又称为电位差。

在电路中，任意两点都具有不同的位能。

从而出现电位差。

如同水一样，水从水位高的地方向水位低的地方运动形成水流。

所以，可以把电压理解为推动电子运动的“压力”，推动电子运动的力称为电场力。

电压是衡量电场力作功本领大小的物理量。

在电路中，电场力将单位电荷从一点移动到另一点所做的功，称为该两点间的电压。

用符号U表示。

3、电压的单位计量电压的单位是伏特，简称伏，用符号V表示。

计量高电压时用千伏，计量很低电压时用毫伏或微伏，它们之间的换算关系为：

1千伏（kV）=1000伏（V）=103伏（V）=106毫伏（mV）=109微伏（µ

V）

（四）电动势

1、什么是电动势在电路中，电荷不断地从高电位流向低电位，则高电位处的电荷不断减少，低电位处的电荷不断增加。

即两点间的电位差不断减小，最后，两点间的电位差为零。

电荷就停止流动。

那么，怎样才能使电荷不断地流动呢？

在水路中，为了使水在水管中不断地流动，需要水泵来维持一定的水位差。

在电路中，电源内部具有一种外力，这种外力称为电源力，它能不断地将正电荷从低电位外移动到高电位处。

电源力移动电荷而做功，电源力对电荷做功的大小，用电动势来衡量。

即电源力将单位正电荷由电源负极移到电源正极所做的功，称为电源的电动势，用符号E表示。

2、电动势的方向和单位在电源内部，电动势的方向是由电源负极指向电源正极，

在电路为开路即空载时，电源的电压为空载电压，其值等于电源的电动势。

电动势的单位与电压的单位相同。

第二节常用电路元器件

一、电阻、电容元件简介

（一）电阻器

在电路中，电阻器是最常见的电路元件，它的种类很多。

以结构形式分，有固定电阻、可调电阻和电位器。

　　　　　　　固定电阻器　　　　　　　　可变电阻器　　　　　　　　　　　电位器　　　　　　　　热敏电阻器

1．固定电阻器

⑴固定电阻器的分类：

按制作材料的不同可分为三大类：

合金类、薄膜类、合成类。

按用途可分为6种类型：

通用型、精密型、高阻型、高频型、高压型、半导体电阻。

⑵固定电阻器的技术指标

①标称系列值在大多数电阻器上都标有阻值，这就是电阻器的标称阻值。

通用型电阻的阻值系列如表4所示。

选用电阻时，应在　　标称值系列中选择，电阻的标称值为表中数值乘以10n（n为正、负整数）。

②额定功率电阻器的额定功率也有标称值（见表5），选用电阻时，其标称功率应是实际电路功率的1.5~2.0倍。

③精度（允许）误差电阻器的实际值与标称值往往不完全符合,它们之间的相对误差值称为电阻的精度误差。

电阻精度的允许误差表　　示方法见表6。

表4电阻器阻值标称系列值

表5电阻器额定功率标称系列值

表6电阻允许误差档次的符号表示法

⑶电阻器的标志方法

①文字符号直标法

电阻的类别：

如表1、表2、表3所示。

标称阻值：

阻值电位为Ω，KΩ，MΩ（通常“Ω”不标出）。

精度误差：

普通电阻误差等级分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示+5%，+10%、+20%，精密电阻的误差等级的符号表示方法见表6。

②色环标志法

色环标志电阻可分为四环、五环标志方法。

其中五环色标法常用于精密电阻，靠近电阻的腿端为第一色环，依次为第二、三色环,不同的环次和不同的颜色表示不同的含义。

色环颜色所代表的数值和含义如图2和表7所示。

　　　　　　　　　　（a）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（b）　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（c）　

图2电阻的色环标志方法

表7色标法中颜色代表的数值及意义

2、电位器

⑴电位器的种类

电位器的种类繁多，用途各异。

常见电位器的结构如图6-1-3所示。

⑵电位器的标称值见表4、表5。

3、电容器

电容器的种类很多，按结构形式来分，有固定电容、半可变电容、可变电容。

相应的图形符号如图6-1-4所示，常见电容器的外形结构见图6-1-5。

1．电容器的分类

按结构和介质材料的不同，电容器可分为：

⑴固定式：

有机介质（纸介、有机薄膜）、无机介质（云母、瓷介、玻璃）、电解（铝、钽、铌）。

图3常见电位器的外形结构图

　　　　　固定电容器　　　　　　　电解电容器　　　　　可变电容器　　　　　　　　可调电容器　

图4电容器的图形符号

⑵可变式

可变：

空气、云母、薄膜。

半可变：

瓷介、云母。

图5常用电容器的外形结构

2．电容器的标志方法

⑴文字符号直标法：

标称容量单位为Pf、nF、μF、F。

⑵代码标志法：

对于体积较小的电容器常用三位数字来表示其标称容量值，前两位是标称容量的有效数字，第三位是乘数，表示乘以10的几次方，容量　单位是pF。

例：

“222”表示2200pF；

“103”表示104pF。

⑶极性

电容器中许多类型的电容器是有极性的，诸如电解电容、油浸电容、钽电容等，一般极性符号（“+”或“-”）都直接标在相应端脚位　至置上，有时也用箭头来指明相应端脚。

在使用电容器时，要注意不能将极性接反，否则电容器的各种性能都会有所降低。

3．电容的检测

电容器的质量好坏主要表现在电容量和漏电阻。

电容量可用电阻电容测量仪、交流阻抗电桥或万用电桥测量；

漏电阻也可用绝缘电阻测定仪、兆欧表等专用仪器测定。

现在主要介绍用万用表对电容器进行定性质量检测的方法。

电容器的异常主要表现为失效、短路、断路、漏电等几种，下面具体介绍几种检测方法。

⑴漏电电阻的检测

①固定电容器（非电解电容器）漏电电阻的检测。

根据电容器的充放电原理，可用万用表Ｒ×

１Ｋ或Ｒ×

１０Ｋ挡（视电容器的容量而　定）测量。

测量时，将两表棒分别接触电容器（容量大于0．01微法）的两引线，如图6-１－６所示。

此时，表针会迅速地顺时针方向跳动或　偏转，然后再按逆时针方向逐渐退回“∞”处。

如果回不到“∞”，则表针稳定后所指的读数就是该电容器的漏电电阻值。

一般，电容器的　漏电电阻很大，约几百到几千兆欧。

漏电电阻越大，则电容器的绝缘性能越好。

若阻值比上述数据小得多，则说明电容器严重漏电，不能使　用；

若表针稳定后靠近“O”处，说明电容器内部短路；

若表针毫无反应，始终停在“∞”处，说明电容器内部开路。

　　　　　　　　　　　　　图6电容器漏电电阻的检测

②电解电容器漏电电阻的检测。

用万用表Ｒ×

100或Ｒ×

1Ｋ挡检测电解电容器的漏电电阻时，正常情况下，其阻值应大于几百千欧。

当检测大容量的电解电容器（容量为几百至几千微法）时，由于万用表内电池通过欧姆挡内阻向电容器充电的时间较长，表针顺时针方　向偏转幅度很大，