电工基础 第一章1、1-1、2
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P3 第一章电工基础知识本章介绍电工理论基本知识,这些知识是学习电气专业知识所必需的基础。
主要内容包括:直流电路及基本物理量,磁场及电磁感应、正弦交流电路、三相正弦交流电路。
第一节直流电路及基本物理量一、直流电路电路是由电气设备和电器元件按一定方式组成的,它为电流的流通提供了路径。
根据电路中电流的性质不同,电路可分为直流电路和交流电路。
电路中,电流的大小及方向都不随时间变化的电路,称为直流电路;电流的大小及方向随时间变化的电路,称为交流电路。
电路的种类很多,不论结构简单还是复杂,电路都包含以下三个基本组成部分。
1. 电源电路中,供给电路能源的装置称为电源,如蓄电池、发电机等.电源可以将非电能转换成电能。
2。
负载电路中,使用电能的设备或元器件称为负载,也叫负荷,如电灯泡、电炉等。
负载可以将电能转换为光能、热能等其他形式的能量。
3。
中间环节电路中连接电源和负载的部分称为中间环节,最简单的中间环节是开关和导线。
导线也叫电线,是电源与负载之间的连接线,它把电流由电源引出来,通过负载再送回电源,构成电流的完整回路.图1—1就是一个简单电路的示意图。
电路由外电路和内电路两部分组成。
外电路:图1-1中,由电源引出端1经导线、负载、仪表等环节,至返回端2的电路叫外电路。
内电路:电源本身电流的通路为内电路。
在图1-1中,指电源引出端1和2间,由发电机组成的电路。
电流在外电路被认为是从电源的正极流向负极,而在电源内部则相反,是由电源负极流向正极.在电源和外电路形成闭合回路后,电流才能产生。
如果电路断开,如图12所示,导线1点和2点间断开了,电流就不能流通了,此时称电路为断路或开路状态。
二、电流金属导体内的自由电子或电解液内的正负离子,通常都处在不规则的运动状态,因此在任一瞬间通过导体任一截面的电量能相互抵消,即导体内没有电流流过。
当导体内的自由电子受到电场力的作用后,电子就以一定方向移动。
在这种情况下,导体的任何截面(在任一瞬间),将有一定的电量通过,也就是说导体内有电流流动。
第一节 闭合电路的欧姆定律一、电动势1.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
用符号E 表示。
2.单位:伏特(V )注意点:(1)电动势由电源本身决定,与外电路无关。
(2)电动势的规定方向:自负极通过电源内部到正极的方向。
二、闭合电路的欧姆定律 1.复习部分电路的欧姆定律I =RU 2.闭合电路欧姆定律的推导 (1) 电路(2) 推导设t 时间内有电荷量q 通过闭合电路的横截面。
电源内部,非静电力把q 从负极移到正极所做的功W = E q = E I t ,电流通过R 和R 0时电能转化为热能Q = I 2 R t + I 2 R 0 t因为W = Q所以E I t = I 2 R t + I 2 R 0 tE = I R + I R 0或I =R R E+(3)闭合电路欧姆定律闭合电路内的电流,与电源电动势成正比,与整个电路的电阻成反比。
其中,外电路上的电压降(端电压)U = I R = E - I R 0内电路上的电压降U ' = I R 0电动势等于内、外电路压降之和E = I R + I R 0 = U + U '例1:如上图,若电动势E = 24 V ,内阻R 0 = 4 Ω,负载电阻R = 20 Ω,试求:(1)电路中的电流;(2)电源的端电压;(3)负载上的电压降;(4)电源内阻上的电压降。
例2:电源电动势为1.5 V ,内电阻为0.12 Ω,外电路电阻为1.38 Ω,求电路中的电流和端电压。
例3:电动势为3.6 V 的电源,与8 Ω 的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为3.2 V ,求电源的内电阻。
三、端电压新课1.电动势与外电路电阻的变化无关,但电源端电压随负载变化,随着外电阻的增加端电压增加,随着外电阻的减少端电压减小。
证明:I =R R E+当R 增加时,(R + R 0)增加,电流I 减小,U = E - I R 0 增加;同理可证,当R 减小时,U 也减小。
第1章电工基础知识1.1基本概念1.1.1常用名词定义电流。
导体内的自由电子或离子在电场力的作用下,有规律的流动叫做电流。
人们规定正电荷移动的方向为电流的正方向。
电流用字母I表示,单位为A。
电流强度。
衡量电流强弱的物理量。
单位时间内通过导体截面积的电量即为电流强度,用字母I 表示,习惯上简称为电流。
电流密度。
在单位横截面积上通过的电流大小,称为电流密度,单位为A/mm2。
电位。
在电场中,单位正电荷从a点移到参考点时,电场力所做的功,称为a点对参考点的电位。
进行理论研究时,常取无限远点作为电位的参考点;在实用工程中,常取大地作为电位的参考点,电位的单位为V。
电压。
电路中两点之间的电位差称为电压。
用字母U表示,单位为V。
电动势。
单位正电荷由低电位移向高电位时非静电力对它所做的功称为电动势。
用字母E表示,单位为V。
电阻。
导体能导电,同时对、电流有阻力作用,这种阻碍电流通过的能力称为电阻,用字母R或r表示,单位为Ω。
电阻率。
又称为电阻系数。
是衡量物体导电性能好坏的一个物理亮,用字母ρ表示,单位为Ω.m.其数值是指导体的长度为1m、截面积为1mm2的均匀导体在温度为200C时所具有的电阻值,即为该导体的电阻率。
电阻的温度系数。
表示物质的电阻率随温度而变化的物理量,其数值等于温度每升高10C时,电阻率的变化量与原来的电阻率的比值,用字母d表示,单位为1/0C。
电导。
物体传导电流的本领叫电导。
电阻值的倒数就是电导,用字母G表示,单位为S(西门子)。
电导率。
又叫电导系数。
是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。
其数值大小是电阻率的倒数。
用字母γ表示,单位为S/m(西/米)。
电容。
凡是用绝缘介质隔开的两个导体就构成了一个电容器。
两个极板在单位电压作用下每一极板上所储存的电荷量叫做该电容器的电容,用字母C表示,单位为F(法拉)。
感抗。
交流电流过具有电感的电路时,电感有阻碍交流电流过的作用,这种作用称为感抗,用XL 表示,单位为Ω。
第一章?电路基础知识6§1-1?电流和电压实验与实训1?练习使用测电笔和万用表§1-2?电阻§1-3?欧姆定律§1-4?电功和电功率第二章?直流电路6§2-1?串联电路§2-2?并联电路§2-3?混联电路实验与实训2?直流电阻电路故障的检查§2-4?直流电桥§2-5?基尔霍夫定律§2-6?叠加原理§2-7?电压源与电流源的等效变换§2-8?戴维南定理第三章?电容器2§3-1?电容器与电容§3-2?电容器的选用与连接§3-3?电容器的充电和放电第四章?磁场与电磁感应4§4-1?磁场§4-2?磁场的主要物理量§4-3?磁场对电流的作用§4-4?铁磁物质§4-5?电磁感应§4-6?自感§4-7?互感§4-8?磁路欧姆定律第五章?单相交流电路8§5-1?交流电的基本概念实验与实训3?常用电子仪器的使用§5-2?正弦交流电的相量图表示法§5-3?纯电阻电路§5-4?纯电感电路§5-5?纯电容电路§5-6?RLC串联电路实验与实训4?用示波器观察正弦交流电§5-7?串联谐振电路§5-8?并联谐振电路实验与实训5?单相交流电路实验与实训6?LC串、并联谐振电路§5-9?周期性非正弦交流电第六章?三相交流电路6§6-1?三相交流电源§6-2?三相负载的连接方式实验与实训7?三相交流负载的连接§6-3?提高功率因数的意义和方法。
目录第一章基础知识 (3)第一节基本概念 (3)第二节电气常用颜色 (5)一、依导线颜色标志电路时 (5)二、依电路选择导线颜色时 (5)第二章低压知识 (6)第一节低压电器标准及功能 (6)一、低压电器的标准 (6)二、几种低压电器的功能 (6)第二节低压电器结构 (7)一、低压断路器 (7)二、塑壳式断路器 (8)第三章高压知识 (11)第一节基本元器件 (11)一、空气断路器 (11)二、六氟化硫断路器 (11)三、真空断路器 (12)第二节变电站综合自动化系统 (14)一、概述 (14)二、DCAP2002运行环境 (18)三、变电站站控层监控系统的特点及组网方案 (19)四、出厂调试 (19)第三节高压电器操作术语 (20)第四节高压电器设备上工作的一般规定 (20)一、变(配)电所的值班工作 (20)二、高压设备的巡视 (21)三、倒闸操作 (21)四、“两火一地”供电系统的工作 (22)第五节高压开关设备反事故技术措施 (22)一、基本措施 (22)二、预防开关灭弧室烧损及爆炸 (22)三、预防套管、支持瓷瓶及绝缘提升杆闪烙及爆炸 (23)四、预防开关拒分、拒合、误动等操作故障 (23)五、预防直流操作电源故障引起的开关拒动及烧损事故 (23)六、预预液压机构漏油及慢分事故 (24)七、防止开关进水受潮 (24)八、预防机械损伤 (24)第四章电动机 (25)第一节交流异步电动机 (25)一、概述 (25)二、安装前的准备及安装 (26)三、调试 (27)四、运行及维护 (28)五、常见故障 (29)六、电机温升说明 (29)二、电机的起运、安装及校正 (30)三、使用说明 (30)四、维护说明 (31)五、主要故障与排除措施 (33)第五章检修维护 (33)第一节低压电器常见故障及维修 (33)一、触头的故障及维修 (34)二、电磁机构的故障及维修 (34)三、继电器常见故障的检修 (35)第二节三相电动机故障判断及维修 (36)一、看 (36)二、听 (36)三、闻 (37)四、摸 (37)第三节高压检修安全操作程序 (37)第四节配电变压器损坏原因及分析 (38)一、雷击。