第一章 电的基础知识
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电学基础知识第一章电学基础知识“电”,electricity,一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的~在中国则是从雷闪现象中引出来的。
自从18世纪中叶以来~对电的研究逐渐蓬勃开展。
它的每项重大发现都引起广泛的实用研究~从而促进科学技术的飞速发展。
现今~无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。
随着科学技术的发展~某些带有专门知识的研究内容逐渐独立~形成专门的学科~如电子学、电工学等。
电学又可称为电磁学~是物理学中颇具重要意义的基础学科。
第一节电学的发展简史有关电的记载可追溯到公元前6世纪。
早在公元前585年~希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体~后来又有人发现摩擦过的煤玉也具有吸引轻小物体的能力。
在以后的2000年中~这些现象被看成与磁石吸铁一样~属于物质具有的性质~此外没有什么其他重大的发现。
在中国~西汉末年已有“碡瑁,玳瑁,吸偌,细小物体之意,”的记载,晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象的记载“今人梳头~解著衣时~有随梳解结有光者~亦有咤声”。
1600年~英国物理学家吉伯发现~不仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体~而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质~他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。
为了表明与磁性的不同~他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电的”。
吉伯在实验过程中制作了第一只验电器~这是一根中心固定可转动的金属细棒~当与摩擦过的琥珀靠近时~金属细棒可转动指向琥珀。
大约在1660年~马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机。
他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体~用干燥的手掌摩擦转动球体~使之获得电。
盖利克的摩擦起电机经过不断改进~在静电实验研究中起着重要的作用~直到19世纪霍耳茨和推普勒分别发明感应起电机后才被取代。
18世纪电的研究迅速发展起来。
1729年~英国的格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别:金属可导电~丝绸不导电~并且他第一次使人体带电。
电工基础全书知识点总结第一章电学基础知识1.1 电荷和电流电荷是原子中的一种基本粒子,带正电荷的叫正电荷,带负电荷的叫负电荷。
电流是单位时间内通过导体的电荷量,通常用符号I表示,单位是安培(A)。
1.2 电压和电阻电压是电场的强度,通常用符号U表示,单位是伏特(V)。
电阻是导体对电流的阻碍,通常用符号R表示,单位是欧姆(Ω)。
1.3 电路原理电路可以分为直流电路和交流电路,直流电路的电压和电流方向不变,而交流电路的电压和电流方向会周期性地变化。
电路中的电源、导线和负载是基本组成部分。
1.4 电路定律欧姆定律、基尔霍夫定律和功率公式是电路中的重要定律,可以用来分析和计算电路中的电压、电流和功率。
第二章电工安全知识2.1 电击伤害电击伤害是由于人体触碰电源或电路而导致电流通过人体产生的伤害,严重时甚至可致命。
预防电击伤害的方法包括正确使用绝缘工具、穿戴防护设备和加强对电气安全知识的培训。
2.2 火灾危险电器设备的故障可能导致火灾,因此电工需要定期检查和维护设备,及时发现并排除潜在的安全隐患。
此外,正确使用防火设施和工具也是预防火灾的重要措施。
2.3 包覆和固定电气设备的包覆和固定是保障电气安全的关键环节,包括各种绝缘材料的选择和使用、设备的安装和固定等,都需要符合相关标准和规定。
2.4 作业安全在进行电气设备安装、检修和维护时,要严格遵守作业规程和操作流程,避免违反操作规定和规程导致事故的发生。
第三章电气设备3.1 开关设备包括各种常用的电气开关,如手动开关、自动开关、接触器等,用于控制电路的通断和电器设备的启停。
3.2 电气保护设备包括过载保护器、短路保护器、漏电保护器等,用于保护电气设备和人身安全。
3.3 变压器可以实现电压变换和功率传递,是电力系统中重要的设备。
3.4 发电机和发电机组发电机是将机械能转换为电能的设备,发电机组则是将多台发电机连接成一个整体,用于供电系统。
3.5 电缆和线路电缆和线路是电能传输的重要通道,需要选择合适的规格和类型,保证电能的安全传输。
第1章 电的基础知识内容提要及学习要求:我们日常生活中很熟悉的交流发电机所产生的电动势就是按正弦规律变化的,是我们普遍使用的正弦电源。
本章介绍了交流电的基本概念、RLC 串联交流电路、正弦量的向量表示、三相交流电路及提高功率因数的意义及方法,并且介绍了两种常用的用电设备变压器和电动机的工作原理及型号含义。
通过学习要求掌握RLC 串联交流电路的分析方法、三相交流电路的分析及提高功率因数的意义及方法,变压器和电动机的型号含义及选择。
1.1正弦交流电所谓正弦交流电路,是指电压和电流均按正弦规律变化的电路。
世界各国的电力系统,从发电、输电到配电,都采用正弦交流电压和电流。
生产和生活中所用的交流电,一般是指由电网供应的正弦交流电。
1.1.1交流电的三要素在正弦交流电路中,电压和电流是按正弦规律变化的,其波形如图1.1所示。
由于正弦电压和电流和方向是周期性变化的,在电路图上所标的方向是指它们的正方向,即代表正半周时的方向。
在负半周时,由于所标的正方向与实际方向相反,则其值为负。
图中的虚线箭标代表电流的的实际方向;“+”、“-”代表电压的实际方向。
正弦电压和电流等物理量,常统称为正弦量。
正弦量的特征表现在变化的快慢、大小及初始值三个方面,而它们分别由频率(或周期)、幅值(或有效值)和初相位来确定,所谓频率。
幅值和初相位就成为确定正弦量的三要素。
图1.1 正弦电压和电流1.周期与频率正弦量变化一次所需的时间称为周期T 。
每秒变化的次数称为频率f ,它的单位是赫兹(Hz )。
频率与周期之间具有倒数关系,即T f 1=或者 fT 1= (1.1) 在我国和其他大多数国家,都采用50Hz 作为电力标准频率,这种频率在工业上应用广泛,习惯上也称为工频。
筑路工地交流电机和照明负载都是这种频率。
正弦量变化的快慢除了用周期和频率表示外,还可以用角频率ω来表示。
因为一周期内经历了2π弧度,如1.2所示,所以角频率为f Tππω22== (1.2) ω的单位为弧度/秒(rad/s )。
目录第一章直流电路 (5)§1—1电学的根本物理量 (5)一、电量 (5)二、电流 (5)三、电压 (6)四、电动势、电源 (7)五、电阻 (7)六、电功、电功率 (8)七、电流的热效应 (10)§1—2电路 (11)一、电路的组成和作用 (11)二、电路图 (11)三、电路的三种状态 (12)§1—3欧姆定律 (12)一、一段电阻电路的欧姆定律 (12)二、全电路欧姆定律 (13)§1—4电阻的串联、并联电路 (15)一、电阻的串联电路 (15)二、电阻的并联电路 (16)§1—5电工测量根本知识 (17)一、万用表的外形及根本组成 (18)二、万用表的使用步骤 (20)三、万用表的使用考前须知 (20)习题 (21)第二章电磁的根本知识 (22)§2—1磁的根本知识 (22)一、磁现象 (22)二、磁场、磁感应线 (22)三、磁通、磁感应强度 (23)四、磁导率 (24)§2—2电流的磁场 (25)一、通电直导线的磁场 (25)二、通电螺线管的磁场 (26)三、磁场对载流直导线的作用 (26)四、磁场对通电线圈的作用 (27)§2—3电磁感应 (28)一、电磁感应现象 (28)二、法拉第定律 (29)三、楞次定律 (30)四、电磁感应定律 (31)§2—4自感、互感 (31)一、自感 (31)二、互感 (32)习题 (33)第三章正弦交流电路 (35)§3—1正弦交流电的产生 (35)一、正弦交流电的特点种 (35)二、正弦交流电的产生 (36)§3—2正弦交流电的三要素 (37)一、周期、频率、角频率 (37)二、瞬时值、最大值、有效值 (38)三、相位、初相和相位差 (39)§3—3正弦交流电的表示法 (41)一、三角函数式法 (41)一、纯电阻电路 (42)二、纯电感电路 (43)三、纯电容电路 (44)§3—5三相交流电路 (46)一、三相电动势的产生 (47)二、三相电源绕组的联结 (48)三、三相交流电路负载的联结 (48)§3—6常用电气照明电路 (50)一、白炽灯照明电路 (50)二、节能灯照明电路 (51)三、日光灯照明电路 (52)习题......................................................................................................... 错误!未定义书签。
电的基础知识和原理解析
电的基础知识和原理是电学的核心内容,涉及到电荷、电流、电压、电阻和电路等概念。
以下是电的基础知识和原理的简要介绍:
1.电荷:电荷是电的基本属性,它分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.电流:电流是电荷的流动,是单位时间内通过导体横截面的电荷数量。
电流的单位是安培(A)。
3.电压:电压是电场产生的电势差,是电荷在电场中具有的势能差。
电压的单位是伏特(V)。
4.电阻:电阻是阻碍电流流动的属性,是导体对电流的阻碍程度。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
5.电路:电路是由电源、导线和电器等元件组成的电流闭合的路径。
电路可以是串联、并联或混合连接。
6.电阻定律:欧姆定律是描述电压、电流和电阻之间关系的基本定律,它表明在恒温下,电流等于电压与电阻的比值。
7.电功率:电功率是电流通过电路时所做的功,是电压与电流的乘积。
电功率的单位是瓦特(W)。
8.电容:电容是导体或器件存储电荷的能力,是电容器的主要特性。
电容的单位是法拉(F)。
9.磁场:电流在导体中产生磁场,磁场与电流方向垂直。
10.电磁感应:变化的磁场可以诱导电动势,在闭合回路中产生感应电流。
这些是电的基础知识和原理中的一些重要概念。
电学是物理学的一个重要分支,应用广泛,涉及到电力、电子、通信等众多领域。
深入了解电的基础知识和原理,有助于理解电学和电子技术的运作原理,以及应用于各种电路和设备中。
电的重要基础知识点1. 电的定义和性质:电是一种带有电荷的粒子或物体之间的相互作用方式。
电荷分为正电荷和负电荷,它们之间的相互吸引或斥离产生了电力。
电力的强弱由电荷的数量和距离决定。
2. 电荷和电流:电荷是电的基本单位,通常用库伦(Coulomb)表示。
电流是单位时间内通过某一点或横截面的电荷量,以安培(Ampere)为单位表示。
电流的方向由正电荷流向负电荷。
3. 电压和电势差:电压是电荷在电路中移动时所受到的电场力,以伏特(Volt)为单位表示。
电势差是不同电势之间的差异,是推动电荷流动的力量。
4. 电阻和电导:电阻是电路中阻碍电流通过的物理量,以欧姆(Ohm)为单位表示。
电阻通过欧姆定律与电流和电压之间的关系相联系。
电导是电阻的倒数,表示电流通过一个导体时的容易程度。
5. 直流和交流电:直流电是电流在电路中沿一个方向流动,如电池供电的电路。
交流电是电流在电路中交替改变方向,如家用电源供电的电路。
6. 电路和电路元件:电路是由电源、导线和电路元件组成的路径,用来传输电能。
电路元件包括电阻、电容、电感等等,它们可以改变电流和电压的特性。
7. 戴维南定理和欧姆定律:戴维南定理是描述电路中电压、电流和电阻之间关系的定理。
欧姆定律则是描述电压、电流和电阻之间的线性关系。
掌握以上电的重要基础知识点,将有助于理解电的本质、电路的工作原理以及电流的传输方式。
同时,深入研究电的知识还能帮助我们理解电器的使用及维修、电力系统的布置与调节等方面的问题。
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。
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。