电池正檄板失去部分屯子的原予结台Word格式.docx
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电池是利用化学的方法，强迫原子中的部分电子与原子分离，使电子积聚在一端，由于电子带负电荷，所以称为电源的负极，用符号“-”表示，电池的负极，就是外壳；
失去部分电子的原子积聚在另一端，它们带正电荷，所以称为电源的正极，用符号“+”表示，电池的正极，就是中间的碳棒。
已经积聚在电源两极的正负电荷，由于电荷同性相斥的特性，阻碍电荷再进一步积聚。
当电池正负极用导线与电珠接成闭合电路后，电源负极上积聚的电子就会在金属导线中移动，经过电珠的钨丝与电池正极板失去部分电子的原子结合，成为不带电的原子，这种现象成为中和。
当电源正负两极板上积聚的电荷一减少，阻碍电荷向两极板继续积聚的阻力因而也减少，电池通过化学力的作用又不断地使部分电子与原子分离，补充两极板上电荷的减少。
这样，当电路接成闭合回路时，导线与电珠中就不断有电子移动。
我们把电荷沿着电路作定向流动称为电流。
电珠发光，就是因为电珠钨丝中有电流流过的缘故。
电流的方向，习惯上规定是由电源的正极经用电设备流回负极为正方向，也就是和电子运动的方向相反。
这种运动方向不变的电流称为直流电。
电流的大小用电流强度来表示。
电流强度在数值上等于一秒钟内通过导线横截面的电量的大小。
通常说电流大小，就是指电流强度的大小。
电流用I表示，单位用安培（A），简称安，时间用t表示。
I
I安培电流，表示每秒钟通过导线任一截面的电量是I库伦。
在有些电路中流过的电流很小，常用毫安、微安来计量。
I安培=1000毫安（mA）
I毫安=1000微安（цA）
电路中电流的大小可用电流表来测量。
测量时，断开电路把直流电流表接在被测电路里，如图1—3所示，电流表指示的读数，即为电路电慨的太小。
测量
直流电流时，必须注意仪表正负极
性，电流必须从接线柱正端流入，
还要注意测量范围。
一般万用表投
至直流电流挡也可以测量直流小电流。
图1-3真流电的测量
三、什么叫电压?
为了便于理解，我们把电路比作水路，水管好比导线，水流好比电流，电源就相当于水泵。
水在水管里能够继续不断地流动，就因为有水泵把永升高到水塔里，产生水位差，水才能受重力作用，由水塔的高水位点经水管向下流动到低水位点。
同样道理，电路中要有电流也必须先产生电位差，电流才能从电路里的高电位点流向低电位点。
电路中的电源，就是起升高电位的作用，或者说产生电位差。
电源的正极电位高，负极电位低，所以电路接通后，电流从电源正极流出，经过用电器流回电源负极。
在水路中，水位差也称水压，水压愈大，水流愈急，每秒钟流过水管截面的水量愈多。
在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压，电压愈犬，电流也愈大。
电压用符号“U”来表示。
电位与电压是有区别的。
电位的数值与高度一样，是一个相对的概念，它与零电位（接地点电位）的选择有关，电压则是电路中两点的电位差，与零电位的选择无关。
电位有正电位和负电位，根据在电路中选择哪一点为零电位来决定。
在图1—4中，如假定B点的电位为零，则A点的电位比B点升高U值，为+U。
如假定A点电位为零，则B点
电位比A点降低U值，为一U。
电位正、负的概念，在分析电子
线路时很有用。
图1-4
由于外力作用，在电源两端产生的电位差，称为电源的电动势，用符号“E”表示。
电动势在电路里，通常理解位电压升。
在整个循环水路中，水位升高的数值必然等于水位降低的数值；
在电路里也一样，电位升高的数值（即电动势的大小），必然等于电路中电压降落的数值，这是一个很重要的概念。
电动势、电压、电位的单位都是伏特，简称伏（V），高电压可用千伏（KV）表示，小电压可用毫伏（mV）
1千伏（KV）=1000伏（V）
1伏（V）=1000毫伏（mV）
电动势与电压的大小可用电压表来测量，测量的方法与用电流表测量不同，是把电压表跨接到电路中要测量的两点上去，如图1—5所示。
电表的读数就
是A、B两点之间的电压值。
测
量直流电压时，也要注意“+，
“-”极性（正端接高电位点，负
端接低电位点）与测量范围。
第二节导体、电阻和绝缘体
一、什么叫导体?
比较容易传导电流的物体叫做导体。
常见的导体是金属，如铜、铝、银、铁等。
金属为什么能很好传导电流呢？
因为在金属原子中，最外层的电子与原子核的结合比较松弱，因此这部分电子很容易脱离自己的原子，在组成金属的各原子中间运动，这样的电子，称为自由电子。
在平常情况下，金属中虽有大量的自由电子，但他们只作无规则的热运动，不会子在电源电动势的作用下，作定向运动，形成电流。
所有金属（包括水银）以及合金都是导体。
除此以外，大地、人体、石墨以及酸、碱，盐溶液也都是导体。
二、什么叫电阻?
由于自由电于在金属导体中作定向运动时，会对金属中其他电子与原子核发生碰撞，所以电流在导体中流动要受到一定的阻力。
有的导体对电流的阻力小。
我们说导电能力好；
有的导体对电流的阻力大，我们说导电能力差。
这种对于通电所表现的阻力，称为导体的电阻。
电阻用符号“R”表示，单位是欧姆，简称欧（Ω）．测量大电阻值可用千欧（kΩ）或兆欧（MΩ）。
l千欧（kΩ）=1000欧（Ω）
l兆欧（MΩ）=1000000欧（Ω）
导体电阻的大小和哪些因素有关呢?
任何导体都有电阻，就象水管对水流总有阻力一样。
水管对水流的阻力与水管的粗细、长短以及水管内壁粗糙程度有关。
实验表明，在一定温度下,导体的电阻与导体截面成反比．与导体长度成正比，还与导体的材料有关。
甩公式表示如下:
式中L——导体长度（米），
S——导体截面积（毫米2）;
p——电阻系数，决定于材料性质（欧·
毫米2/米）。
从上式可以看出，1平方毫米粗、1米长导体的电阻数值即为电阻系数值。
表1-1是常用金属材料在温度20℃时的电阻系数值。
银、铜、铝的电阻系数较小，所以常用铜、铝作为导电材料。
近几年来，广泛采用铝线、铝排、虽然铝的导电能力不及铜，但比铜轻，并且价格便宜，来源丰富。
以铝代铜对我国电气工业发展有重大意义。
表1-1常用金属的电阻系数（20℃）
材料
电阻系数（欧·
毫米2/米）
银
电线铜
铝
铸铁
黄铜（铜锌合金）
康铜（铜镍合金）
镍铬合金
0.016
0.017
0.029
0.5
0.065
1.1
[例]一条铝电线，长100米，截面积为10平方毫米，求电线电阻。
[解]
=0.029×
=0.29欧
由此例可见，任何导线都是有电阻的，不过数值较小，在通常计算时忽略不计丁。
镍铬合金耐温可达1100℃，通常做电炉的电热丝。
导体的电阻与温度有关，一般的金属导体，温度升高时其电阻值也增大。
这是因为由于温度升高，金属内部的原子核与电子运动加剧，自由电子流动时阻力增大。
普通的铜导线当环境温度增加10℃时，电阻值要增加4％，所以在准确测量或计算电阻值时，必须要考虑温度的影响。
用康铜、锰铜等材料做成的电阻受温度变化的影响很小，可用在要求电阻数值变化不大的地方。
工厂中常用万用电表来测量电阻值。
在测量电阻时必须注意：
1）测量前电路必须断开电源；
2）测量前必须先调节零位。
数值很小的电阻或要求测量电阻正确值的地方，可用电桥来测量。
常用电阻介绍：
1、铸铁电阻。
zxl系列铸铁电阻（图t一6甲）由铸铁浇铸成曲折蜿蜒的栅形元件串联叠成。
适用于交流50赫芝电压500伏及直流440优的电路中，主要作为电动机的起动、制动及调速用。
这种电阻一般阻值小，允许通过电流最大达215安。
图1-6固定电阻
2、板形电阻。
JZBY型（ZB2）板型电阻片（图1-6乙）主要作为异步电动机的起动电阻及用在鼠笼异步电机的反接制动线路来限止电流；
亦可供小容量电动机调速用。
板形电阻片允许通过的电流一般比铸铁电阻小。
3、小功率电阻（圈l-6丙）。
用于晶体管、电子管电路中。
合成炭质电阻（色环电阻，丙1）稳定性差·
已逐渐淘汰。
金属膜电阻（丙2）出炭膜电阻（丙3）更稳定，用于要求较高的线路中。
线绕电阻（丙4）适用于功率较大的场合。
4、滑线变阻器与电位器（图1-7）。
用在电阻值要求经常变动的场合。
图1-7滑线变阻器与电位器
三、什么叫绝缘体?
导电能力非常差、电流几乎不能通过的物体，称为绝缘休。
对一般固体材料来说。
绝缘体含有极少量的自由电子。
由于这些材料电阻极大（一般是兆欧等级），当这些物体接上电源时，流过的电流极小，通常就认为它们是不导电的。
常用的绝缘材料有橡胶、塑料、云母、纸、石棉、绝缘漆、干燥的木材等。
不同的绝缘材科，绝缘性能有差剐，在电压高或温度高的地方，应该采用陶瓷、石棉、云母等耐高压、耐高温的绝缘材料。
绝缘材料在时间长久之后会老化，温度太高或湿度增大时，绝缘性能要变差，我们常见的漏电现象就是绝缘性能下降所造成的。
当绝缘材料受潮、受到过高的温度或加上过高的电压时，可能完全失去绝缘能力而导电，这种现象称为绝缘击穿或者叫绝缘损坏。
例如有时发现电机、变压器等设备外壳带电，就是由于电机，变压器通电线圈的绝缘损坏，外壳与线圈直接导电所造成。
这样的设备不能继续使用。
电气设备绝缘好不好用什么办法来检查呢?
工厂中常用兆欧计，俗称摇表来检查。
一般电器设备的绝缘电阻不得低于0.5兆欧（MΩ），移动电器如手枪钻、台扇对外壳绝缘不得低于l千欧（MΩ），在潮湿地方使用的电器，如船用电器，其绝缘电阻应适当增大，以保证安全。
长期搁置的电气设备在使用前，应先用摇表检查绝缘是否良好，不可贸然使用。
安装与维修电气设备时，带电导体不允许露在外面，表面绝缘已经损坏的要调换。
检查线路与电气设备有没有电，应该用测电笔，校火灯头或万用表等工具击测量，严禁用手云试！
第三节欧姆定律
将电R用两根导线接到电源上。
则在电源电压U的作用下，就有电流I
通过电阻。
这电阻代表用电器，如电灯
或者电烙铁、电炉（图l一8）。
在一个
电路里，如果电阻两端的电压变了，电
流会随着改变，如果导体的电阻值变
了，电流I乜会随着改变。
那末，电流、
电压，电阻三者的关系究竟怎样呢?
图l-8电阻电路
通过实验发现电阴中的电流，跟电阻两端的电压值成正比，跟电阻值成反比。
这是部分电路中电压、电流和电阻的关系，称为部分电路的欧姆定律，用公式
表示。
式中I的单位为培，U的单位为伏特，R的单位为欧姆。
欧姆定律是电工学中最基本的定律，在生产实际中很有用。
如果用电压作为纵坐标，
电流为横坐标，不同电压对应
不同电流，画出一根通过原点
的直线，称为电阻电路的伏安
特性曲线（图I-9）。
直线的
斜率图l-9电阻电路的伏安特性曲线
因为伏安特性是直线的，所以这种电路称为线性电路。
[例]一只电炉，接到220伏电压上，电流为4.54安，求电炉电阻值。
[例]一条电线，电阻值为0.3欧，流过20安电流，求电线两端的电压。
[解]U=I×
R=20×
0.3=6伏
下面再来分析完整电路的欧姆定律。
图1-10甲是最简单的完整电路，由电源E、用电器R、开关K及导线组成。
电源内部也存在电阻，称为内电阻，用r内表示。
为了便于分析，将r内画在电源外面，如圈1-10乙所示。
当开关合上时，电流从电源正极流出，经过开关K、用电器R与内电阻r内流回电源负极。
图l-10最简单的完整电路
因为在闭合电路中，电压升始终等于电路中的电压降，所以
电源电动势E=U（电阻R上的电压降）+U内（内电阻r内上的电压降）
E=IR十Ir内
所以
上式就是完整电路的欧姆定律。
由此可知，电路中流过的电流，其大小与电动势成正比，与全部电阻值成反比。
在通常情况下，电源电动势E与内电阻r内都可以认为是不变的，因此外电路电阻R的变化是影响电流大小的唯一因索。
电路中开关断开时称为断路，这时电流为零，对电源来说是空载。
根据欧姆定律
U=E—Ir内=E
所以，电源断开时，电源两端的电压就等于电源电动势。
我们平时碰到，空载时电源电压高，接上用电器，线路电压就会下降一些，原因就是因为电源内部与输电线上有电阻，电压总要降掉一部分的缘故。
由于电源内电阻与输电线电阻都很小（与用电器的电阻值比较），所以这部分电压降不大，可近似认为电源电压基本不变。
如照明电路电压为200伏，动力线路电压为380伏，都是近似认为不变的数值。
实际上，电压是随电流大小而稍许有变动的。
第四节电路的串联与并联
电路连接的基本形式有串联与并联两种。
现分别把串联与并联电路的特点与计算叙述如下。
一、串联电路
凡是将电气设备首尾顺次相联，而剩下一个首端和一个尾端的接法叫串联。
如电池正负极依次相联为电池串联，串联后的总电压为各个电池电压之和。
一般的晶体管收音机电源，就是将四节早池串联而成的。
开关和电灯的电路也是串联电路。
几个用电器依次相联
称为负载串联，图1-11就
是三个电阻串联的电路。
电阻串联电路有下列特点：
1、串联电路中的电
流处处相同，即流过且R1、
R2、R3中的电流都相同，
等于线路电流。
图1-11电阻串联电路
2、在串联电路中，总电压等于各段电压这和，即
U=U1+U2+U3
3、几个电阻串联，可用一个电阻来代替，保持线路电流不变，这个电阻称为电路的等效电阻R1其值为各电阻之和，即：
R=R1+R2+R3
上式可由欧姆定律推导，等效电阻
串联电路在生产中应用很多。
电路中串入电阻可使电路电阻增大，在电源电压不变时，可使电流减小。
电机在起动时串联电阻，就是为了降低起动电流。
用电器串联起来可以适应较高的电压，如两个同样瓦数的110伏电灯串联起来可接220伏电压。
在供电线路导线较长或较细时，需要考虑线路电阻，在分析这种电路时就可以化成串联电路来计算（图1-12），此时：
R灯为用电器电阻，R线为一根长导线电阻，可由R线=P
公式求得。
图1-12考虑线路电阻的串联电路
串联电路还可以起分压作用，能把电压分成所需大小的几部分。
在图1-11中，
因为
所以
式中，K1、K2、K3称为电路的分压系数。
分压的一个实用例子是扩大电压表的测量范围。
[例]现有一量程10伏的电压表。
其内部电阻为10千欧。
要把它的量程扩大到250伏，应串联一个多大的电阻?
[解]要使电压表能够
测量250伏电压，必须串入
分压电阻R分（图1-13），使
得在测量时，R分上有250-
10=240伏的电压降落，在
原来电压表上仍承受10伏
电压。
根据串联电路电流相
等的特点，图1—13
U表=IB表U分=IR分
同样，在串入不同电阻后，可以测量50伏、100伏、500伏的电压。
万用表能够测量不同电压就是根据分压原理制造的。
[例]试用电位器或滑线变阻器来分压。
[解]可在电位器或滑线变阻器的A、B两端加上电压U，（图1-14），旋转电位器
的轴柄或移动滑线变阻器
的滑动触头，P、B、两点之
间的电压U1就能平滑地在
0～U之间变化。
常见的收
音机音量调节线路，就是利
用电位器这个分压原理。
图（1-14）可分压线路
二、并联电路
凡是把用电器或者电源
相应的两端分别联在一起，叫做并联，电源并联时其电压必须相等。
两个电源并联后，供给电路的电流可以增大，在生产与日常生活中，只有一个电源，
而用电设备却有好几个，这
时候极大多数是采用并联接法。
图l-15是三个电阻并联电路。
并联电路有以下特点：
1、在并联电路中，各图1-15电阻并联电路
用电器（电阻）两端的电压都等于外加的电源电压。
这样就能保证备用电器在一定的电源电压下正常工作。
而且，在并联电路中，接通或断开某些用电器时，对其它正在工作的用电器没有影响，这个优点是串联电路所没有的。
2、并联电路的总电流等于各分路电流之和。
在图1-15中，I=I1+I2+I3。
电路中任一点，如A点或B点，流入该点的电流始终等于流出该点的电流，这称为电流的连续性，这个概念对任何电路都适用。
3．在几个电阻并联时，可以用一个等效电阻米代替（图
1-15），
上式表示在并联电路里，总电阻的倒数等于各电阻的倒数和。
如果R1=R2=R3，则总电阻
，说明并联电阻愈多，对电源来说，负载总电阻愈小，电源供给的电流愈大，或者说电源的负载愈重。
[例]为修复某万用表，要一个9.7欧的电阻，现只有10欧的电阻，问应并联的电阻值是多少?
[解]令并联电阻为R并，
则
电路并联还能起分流的作用。
分流的应用实例是扩大电流表的测量范围。
[例]现有一测量小电流的微安表，最大可测电流I最大（满刻度电流）为100微安，电表内部电阻为1.5千欧。
如要扩大它的测量范围到I扩为l毫安，问应并联多大人的电阻?
[解）已知I扩=1000，
微安，I最大=100微安，那么
在并联电阻R（图l-16）中
应通过的电流是I扩-I最大=
900微安。
由于两个分路并联，电
压相等图1-16
I最大R表=（I扩-I最大）R
所以
同样，电可以并联不同阻值的电阻把电流表的测量范围扩大为5毫安、50毫安、500毫安。
万用表能测量好几档电流就是根据这个分流原理做成的。
有串联又有并联的电路称为混联电路。
我们只要按照串联和并联电路的计算办法，一步一步的把电路简化，最后就可以求出它的总等效电阻来。
第五节电功与电功率
发电厂发出的电通过输电线传输给用户，电流通过电动机会带动机器转动，电流通过电炉会发出大量的热。
电流通过电灯会发光，这些能量的传递和转换，说明电流做了功。
电流所做的功，叫电功，用符号W表示。
电功的大小跟通过用电器的电流和加在用电器两端的电压和通电时间有关
W=IUt
单位时间内电流所做的功叫电功率（简称功率），用符号P来表示。
电功率常用的单位有瓦特（瓦）、千瓦
l瓦特=l安培×
1伏特
l千瓦=1000瓦
生产中还用马力作为功率单位，
1马力=736瓦
电功率P在电工中是很重要的量，通常用电设备的容量就是帮用电设备的功率，也就是单位时间内消耗电能的多少。
例
如220伏45瓦的电烙铁，就表示接上220伏电压时，电烙铁消耗的功率为45瓦。
电阻上一般都标有瓦数，如320ΩlW，表示电阻允许承受的最大功率为l瓦。
根据加在电阻两端的电压与流过电阻的电流可以算电阻的实际功率。
电阻标出的功率必须大于实际功率。
在半导体电子电路里，一般选用1/8-1/4瓦的电阻，而电子管电路就需选用功率大一点的电阴，如1瓦、2瓦，5瓦，决不能以为电阻数值对了，不考虑功率就用上去。
负载的大小，习惯上是指用电器消耗功率的大小。
由公式P=IU可知，当电源电压基率上保持恒定时，负载的大小也可用电流的大小来衡量，负载大，即电流大，也就是用电器电阻值小；
负载小，即电流小，也就是用电器电阻值大。
在实际生产中电功常用的单位是“度”。
1度表示功率1千瓦的用电器使用l小时所消耗的电能，即
I度=1千瓦×
l小时=l千瓦叫·
小时
电度袭（俗称火表）就是专门测量用电器在一段时间里消耗电能多少的仪表。
[例]某车间使用25瓦电烙铁100只，每天用电6小时，每月25天计，问用电多少度?
[解]W=Pt
=25×
100×
25×
6=375千瓦·
=375度
第六节电流的热效应、导线选择和熔丝
一、电气设备的发热与温升
电流通过导体时，会产生热，这种现象称为“电流热效应”。
这是因为电流通过导体时，客服导体的电阻而作了功，促使分子的热运动加剧，将其所消耗的电能全部转变成热能，从而使导体的温度升高。
电阻所消耗的电能愈大，它每秒钟所产生的热能也愈多。
电流流过电阻所产生的热量，用Q表示
Q=0.24I2Rt
Q的单位是卡。
电流热效应在生产中用途很广，常见的有电炉、电炉铁、熔断器等。
然而事物总是一分为二的，电流热效应也有对生产不利的一面。
因为电气设备中导线都有一定的电阻，在通电使用时，线圈会发热，电气设备温度会升高，如果温度太高，会加速绝缘材料的老化变质，如橡皮硬化、绝缘纸纱带烧焦和漆包线漆层脱落等，因而引起漏电或线圈短路。
局部的短路将使线圈阻值下降，电流更大，发热更严重，这样恶性循环，最后整个设备很快烧坏。
从这方面看，电流的热效应在很大程度上，限制了电气设备的最大功率。
为了使电气设备在正常温度下运行，必须对每一个电气设备规定最大允许功率，通常称为这个设备的额定功率。
在电压不变的情况下，也可以规定最大允许电流，称为额定电流，在用电气电阻值不变时，也可以规定额定电压。
由于各种电器设备使用的绝缘材料耐温性能不同，所用导线截面不同，散热条件不同，因此规定的额定功率、额定电流或额定电压也就不同。
电气设备的额定数据一般标在铭牌上，也可以从产品目录中查得。
在使用电气设备时，必须看清铭牌，实际数值不要超过额定值。
电气设备在实际是使用时，不一定总是消耗额定功率，而是与使用情况有关。
220伏40瓦额定功率。
如果把它接到110伏电压时，灯丝电流大约只有额定电流的二分之一，功率大约只有原来的四分之一。
当电气设备加上额定电压，消耗额定功率时，这种工作状态称为“满载”，或者叫额定工作状态。
如果超过额定电流或额定功率，则称为过载。
过载时间过长，会使电气设备很快损坏。
为了防止可能发生过载情况，除应恰当选择电气设备的容量，并在使用时特别注意外，在有些电路中还装有过载保护装置。
电气设备运行是不是正常，通常可从设备温度高不高来反映，如温度很高，超过规定，这说明设备由于过载或局部短路故障引起发热严重，应断电检修。
为了提高电气设备的容量，通常可采用耐高温的绝缘材料，如硅有机绝缘材料、云母、玻璃丝布等。
另外，还可以加强通风、增加散热面积，使设备产生的热量迅速传开，温度因而不致升高。
二、导线截面选择
导线通电要发热，为了限制导线过分发热，可以增大导线截面积，以减小导线电阻。
表1-2列出塑料绝缘铜、铝导线的最大
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