低压电工作业第二章电工基础知识.ppt

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第二章电工基础知识第二章电工基础知识本章知识点：

本章知识点：

1、直流电路、直流电路2、交流电路、交流电路3、磁与磁路感应、磁与磁路感应4、电子技术基础、电子技术基础第一节直流电路第一节直流电路一、电路的基本概念一、电路的基本概念

（一）电路和电路图

（一）电路和电路图电路是为了某种需要，将电气设备和电子元器件按照一电路是为了某种需要，将电气设备和电子元器件按照一定方式连接起来的电流通路。

定方式连接起来的电流通路。

直流电通过的电路称为直流电路。

直流电通过的电路称为直流电路。

电路图是为了研究和工程的实际需要。

用国家标准化符号绘制的、电路图是为了研究和工程的实际需要。

用国家标准化符号绘制的、表示电路设备装置组成和连接关系的简图表示电路设备装置组成和连接关系的简图。

负载电源导线开关

（二）电路的基本物理量二）电路的基本物理量1.电荷、电场和电场强度电荷、电场和电场强度带电的基本粒子称为电荷，失去电子带正电的粒子带电的基本粒子称为电荷，失去电子带正电的粒子叫叫正电荷正电荷，失去电子带负电的粒子叫，失去电子带负电的粒子叫负电荷负电荷。

电。

电荷的多少用电量或电荷量来表示；电量的符号是荷的多少用电量或电荷量来表示；电量的符号是Q，单位是，单位是C（库仑）库仑）电场是电荷及变化磁场周围空间星存在电场是电荷及变化磁场周围空间星存在的一种特殊物质。

电场对放入其中的电荷有作用力，的一种特殊物质。

电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力；当电荷在电场中移动时，电场这种力称为电场力；当电荷在电场中移动时，电场力对电荷做功，说明力对电荷做功，说明电场具有通常物质所具有的力电场具有通常物质所具有的力和能量等特征。

和能量等特征。

电场的强弱用电场强度表示，符号是电场的强弱用电场强度表示，符号是E.单位为单位为V/m（伏伏/米米）。

2.电流和电流密度电流和电流密度电流是电路中既有大小又有方向的物理量。

电电流是电路中既有大小又有方向的物理量。

电荷在导体中的定向移动形成电流。

电流荷在导体中的定向移动形成电流。

电流方向规定为正电荷移动的方向，与电子移动的方向方向规定为正电荷移动的方向，与电子移动的方向相反。

在生产和生活中，常把电流分为直流电和交相反。

在生产和生活中，常把电流分为直流电和交流电两大类。

流电两大类。

直流电直流电是指方向不随时间做周期性变是指方向不随时间做周期性变化，但大小可能不固定的电流。

化，但大小可能不固定的电流。

交流电交流电是指大小和是指大小和方向随时间做周期性变化的电流方向随时间做周期性变化的电流电流大小是衡量电流强度的物理量，等于单位电流大小是衡量电流强度的物理量，等于单位时间内通过导体截面电荷总量。

时间内通过导体截面电荷总量。

3.电位、电压和电动势电位、电压和电动势电位，也称电势，是衡量电荷在电路中某点电位，也称电势，是衡量电荷在电路中某点所具有能量的物理量。

电路中某点的电位，数值上所具有能量的物理量。

电路中某点的电位，数值上等于正电荷在该点所具有的能量与电荷所带电荷量等于正电荷在该点所具有的能量与电荷所带电荷量的比。

电位是相对的，电路的比。

电位是相对的，电路中某点电位的大小，与参考点中某点电位的大小，与参考点（即零电位点即零电位点）的选择有的选择有关。

电位是电能的强度因素，它的单关。

电位是电能的强度因素，它的单位是位是V（伏特伏特）。

生活中常见水往低处流，是因为水流两端存生活中常见水往低处流，是因为水流两端存在水位差，同理，能促使电流形成的条件在水位差，同理，能促使电流形成的条件是是导体两端有电位差导体两端有电位差（电势差电势差）的存在，即电压的存在，即电压。

电电压压是是衡衡量量电电场场做做功功本本领领大大小小的的物物理理量量，在在一一个个闭闭合合的的外外电电路路，电电流流总总是是从从电电源源的的正正极极经经过过负负载载流流向向电电源源的的负负极极，电电场场力力做做功功，将将电电能能转转换换为为其其他他形形式式的的能能。

而而内内电电路路，电电源源是是如如何何建建立立并并维维持持正正极极与与负负极极之之间间的的电电位位差差的的呢呢?

任任何何一一种种电电源源都都是是一一个个能能量量转转换装置，换装置，它它能能把把正正电电荷荷从从负负极极不不断断地地持持续续地地流流通通到到正正极极。

电电动动势势则则是是衡衡量量这这种种将将电电源源内内部部的的正正电电荷荷从从电电源源的的负负极极推推动动到到正正极极、将将非非电电能能转转换换成成电电能能本本领领大大小小的的物物理理量量，用用符符号号E表表示示，单单位位为为V（伏伏特特）。

电电动动势势也也是是电电路路中中既既有有大大小小又又有有方方向向的的物物理理量量，方方向向规规定定为为从从低电位点指向高电位点，即从电源的负极指向正极。

低电位点指向高电位点，即从电源的负极指向正极。

常用的电位、电压、电动势的单位还有常用的电位、电压、电动势的单位还有KV（千伏千伏）、mV（毫伏毫伏）和和V（微伏微伏）。

它们之间的换算关系为：

。

它们之间的换算关系为：

1kV=1000V，1V=1000mV，1mV=1000V4.电阻电阻电阻是电流遇到的阻力电阻是电流遇到的阻力，用符号，用符号R或或r表示。

导体的表示。

导体的电阻与其材料的电阻率和长度成电阻与其材料的电阻率和长度成正比，而与其横截面积成反比。

电阻率是单位长度、正比，而与其横截面积成反比。

电阻率是单位长度、单位截面积导体的电阻，不同材料导体的电阻率不单位截面积导体的电阻，不同材料导体的电阻率不尽相同。

尽相同。

20时导体的电阻可用下式表示，即时导体的电阻可用下式表示，即R=L/S式中，式中，R为导体电阻，单位是为导体电阻，单位是Q（欧姆欧姆）；.为导体的长为导体的长度，单位是度，单位是m；S为导体的截面积单位是为导体的截面积单位是mm2，p为为导体的电阻率。

导体的电阻率。

电阻的常用单位是电阻的常用单位是（欧姆欧姆），也可用，也可用k（千欧）和千欧）和M（兆欧）等作单位，它们之间的兆欧）等作单位，它们之间的换算关系为；换算关系为；1K=1000,1M=1000k电阻是导体有身的特性电阻是导体有身的特性，与导体的材料、温，与导体的材料、温度、光度等有关系。

绝大多数的金属材料温度升高度、光度等有关系。

绝大多数的金属材料温度升高时，电阻将增大；而时，电阻将增大；而石墨、碳等在温度升高时，电石墨、碳等在温度升高时，电组反而减小组反而减小（半导体半导体），至于康铜及锰钢等合金，受温，至于康铜及锰钢等合金，受温度的影响极小，电阻比较稳定。

度的影响极小，电阻比较稳定。

二、电路的欧姆定律二、电路的欧姆定律

（一）

（一）欧姆定律欧姆定律1.部分电路的欧姆定律部分电路的欧姆定律欧姆定律是反映电路中电压、电流和电阻之欧姆定律是反映电路中电压、电流和电阻之间关系的定律。

欧姆定律指出，当导体温度不变时，间关系的定律。

欧姆定律指出，当导体温度不变时，通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比，而通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比，而与其电阻成反比。

如图所示电路，即与其电阻成反比。

如图所示电路，即U=IR或或I=U/R2.全电路的欧姆定律全电路的欧姆定律包含电源的闭合电路称为全电路。

全电路的包含电源的闭合电路称为全电路。

全电路的欧姆定律指出，电流的大小与电源的电动势欧姆定律指出，电流的大小与电源的电动势成正比，而与成正比，而与电源内部电阻电源内部电阻r。

与负载电阻与负载电阻（R）之和（之和（r0+R）成反比。

成反比。

在实际电路中，由在实际电路中，由于内阻的存在要消耗于内阻的存在要消耗一定的功率，产生一一定的功率，产生一定的电压降（定的电压降（IrIr）。

）。

因此，外电路端电压因此，外电路端电压U=-IrU=-Ir。

当外电路开。

当外电路开路时，路时，II00，U=U=；当外电路有负载时，当外电路有负载时，端电压随着负载（端电压随着负载（RR）的增大而降低。

的增大而降低。

（二）电阻的串联、并联和混联

（二）电阻的串联、并联和混联1.电阻的电阻的串联电路串联电路两个或两个以上电阻首尾依次相连，便电流只有一两个或两个以上电阻首尾依次相连，便电流只有一条通路的电路称为电阻的串联电路电阻的串联电路条通路的电路称为电阻的串联电路电阻的串联电路有如下特点；有如下特点；流过各电阻的流过各电阻的电流相等电流相等，即，即I=l1=l2=l3=ln电路电路总电阻总电阻R等于各串联电阻之和等于各串联电阻之和，即，即R=R1+R2+Rn，电路电路总电压总电压U等于各电阻的分电压之和等于各电阻的分电压之和，即，即U=U1+U2+Un=l1R1+l2R2+lnRn由此可见，电压的分配与电阻成正比，即由此可见，电压的分配与电阻成正比，即电阻越大，电阻越大，其分电压也越大，这就是串联电其分电压也越大，这就是串联电阻的分压原理。

阻的分压原理。

2.电阻的电阻的并联电路并联电路两个或两个以上电阻的首尾两端分别接在电两个或两个以上电阻的首尾两端分别接在电路中相同的两节点之间，使电路同时存在几条通路路中相同的两节点之间，使电路同时存在几条通路的电路称为电阻的并联电路。

并联电路有以下性质：

的电路称为电阻的并联电路。

并联电路有以下性质：

电路的总电流等于电路中各支路电流之和，即电路的总电流等于电路中各支路电流之和，即I=I1+I2+I3I=I1+I2+I3，分流作用。

，分流作用。

各电阻两端的电压相等，即各电阻两端的电压相等，即U=U1=U2=U3U=U1=U2=U3。

电路总电阻电路总电阻RR的倒数等于各个支路电阻倒数之和，的倒数等于各个支路电阻倒数之和，即即1/R=1/R1+1/R21/R=1/R1+1/R2，R=R1R2/（R1+R2）R=R1R2/（R1+R2）电阻越并联越电阻越并联越小小。

由此可见，电流的分配与支路电阻成反比，即支路由此可见，电流的分配与支路电阻成反比，即支路电阻越大其分电流越小；这就是并联电阻的分流原电阻越大其分电流越小；这就是并联电阻的分流原理。

理。

3.电阻的混联电路电阻的混联电路既有电阻本联又有电阻并联的电路称为混既有电阻本联又有电阻并联的电路称为混联电路。

联电路。

这种电路的计算方法如下：

首先整理化简这种电路的计算方法如下：

首先整理化简电路，把几个串联或并联的电阻分别用等效电阻来电路，把几个串联或并联的电阻分别用等效电阻来代替，然后求出该电路的总电阻，根据电路的总电代替，然后求出该电路的总电阻，根据电路的总电压、总电阻计算出该电路的总电流，最后计算出各压、总电阻计算出该电路的总电流，最后计算出各部分的电压和电流等。

部分的电压和电流等。

从下面对各电路的分析：

从下面对各电路的分析：

从下面对各电路的分析：

从下面对各电路的分析：

串联电阻可起到限流，分压作用；并联电阻可起到分流作用。

串联电阻可起到限流，分压作用；并联电阻可起到分流作用。

对于混联电路的计算方法：

对于混联电路的计算方法：

对于混联电路的计算方法：

对于混联电路的计算方法：

简化电路求出电路的等效电阻简化电路求出电路的等效电阻由等效电阻和电路的总电压求出电路中的总电流由等效电阻和电路的总电压求出电路中的总电流由总电流根据相关定律求得各支路的电压和电流由总电流根据相关定律求得各支路的电压和电流U1U2U3R1R2R3IU+_R3R3R3R1R3R1R3R1R3IR1R3+IR1R3U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3R2U_+IR1R3U3R2U_+IR1R3U2U3R2U_+IR1R3U1U2U3R2U_+IR1R3I+IU+I_U+_UI+_UU2U3U1U2U3R1U1U2U3R2R1U1U2U3R3R2R1U1U2U3IR3R2R1U1U2U3+IR3R2R1U1U2U3U+IR3R2R1U1U2U3_U+IR3R2R1U1U2U3_U+IR3R2R