电工技术基础
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电工技术基础知识在现代社会中,电的应用无处不在,从家庭中的照明、电器设备到工业生产中的大型机械、自动化控制系统,都离不开电。
而电工技术作为研究和应用电的一门科学,其基础知识对于我们理解和掌握电的世界至关重要。
一、电学基本概念首先,我们要了解电流、电压和电阻这三个最基本的电学概念。
电流,简单来说,就是电荷的定向移动。
就像水流是水分子的定向移动一样,电流是电子在导体中的定向流动。
电流的单位是安培(A),它表示每秒通过导体横截面的电荷量。
电压,也被称为电势差,它是促使电流流动的原因。
可以想象成水压,水压越大,水流就越有力;电压越高,电流就越容易流动。
电压的单位是伏特(V)。
电阻,则是导体对电流的阻碍作用。
不同的材料具有不同的电阻,电阻的大小决定了电流通过时的难易程度。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
二、电路的组成与类型电路是电流流通的路径,它由电源、导线、开关和负载等组成。
电源,是提供电能的装置,比如电池、发电机等。
导线用于连接电路中的各个部分,传输电流。
开关则用于控制电路的通断。
负载,是消耗电能的设备,如灯泡、电动机等。
常见的电路类型有串联电路和并联电路。
在串联电路中,电流只有一条路径,通过各个元件的电流相等,而总电压等于各部分电压之和。
并联电路中,电流有多条路径,各支路电压相等,总电流等于各支路电流之和。
三、欧姆定律欧姆定律是电工技术中非常重要的定律,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
即:电流(I)等于电压(U)除以电阻(R),用公式表示就是 I= U / R 。
通过欧姆定律,我们可以计算电路中的电流、电压或电阻,只要知道其中的两个量,就能求出第三个量。
四、电功率与电能电功率是表示电流做功快慢的物理量,单位是瓦特(W)。
它等于电压与电流的乘积,即 P = U × I 。
电能是指电流通过电器设备所做的功,单位是焦耳(J),在日常生活中,我们常用千瓦时(kWh)来计量电能,也就是我们常说的“度”。
电工技术基础
电工技术基础是指掌握电工基本知识和技术的基础能力。
主要包括以下几个方面:
1. 电气基本理论:了解电流、电压、电阻、功率等基本概念,以及欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路理论。
2. 电气安全知识:熟悉电气安全规范和标准,了解电击、
触电、火灾等危险和预防措施,掌握正确的接地方法和绝
缘措施。
3. 电路图设计与分析:能够理解和绘制电路图,分析电路
中的电阻、电流、电压等参数,解决常见的电路问题。
4. 电器元件与设备:了解主要电气元件的工作原理和特性,如电阻、电容、电感、继电器、开关等,掌握不同类型的
电器设备的安装、调试和维护方法。
5. 电机与控制:了解电机的分类、工作原理和性能指标,
掌握电机的起动、停止、调速、反向控制方法,了解常见
的电气控制元件和控制电路。
6. 配电与用电安装:了解电能的产生、输送和分配,掌握
低压、中压和高压电力系统的基本结构和设备,了解电力
负荷计算和配电装置的选型、布置和施工要求。
7. 仪器仪表与测量技术:了解常见的电气测量仪器和仪表
的工作原理和使用方法,掌握电气参数的测量和故障排除
技术。
8. 自动化控制基础:了解自动控制的基本原理和方法,掌
握PLC编程和现场总线技术,了解常见的工控设备和系统。
以上是电工技术基础的主要内容,掌握这些基础知识和技能,对于从事电工、自动化等相关工作具有重要的意义。
电工技术基础作业学生:卢洋一. 描述电路的物理量•1.电流•(1)电流的物理意义:电流是在电场的作用下,点荷有规则的运动形成的,同时电流是具有大小和方向的物理量。
在单位时间内通过导体横截面积的电荷量称电流,单位是安培,以字母I表示。
•(2)电流的方向:在物理学中规定把正电荷的方向作为电流的方向,电流从电源的正极流出,经负载流回电源的负极。
•2.电压与点位•(1)电压的物理意义:电压是描述电场力做功本领大小的物理量。
典雅的单位是伏特,用之母V表示。
•点位在物理学中也叫电势,它是表示电场中某一点能量的物理量。
•(2)典雅的方向:在电工学中规定,一段路上,典雅的实际方向是有高点位指向低点位。
在电路分析计算中,电流的正方向喝点压的正方向都可以任意选取,但在实际应用中一般只设定其中一个,另一个就会相应确定了。
一般以表示”+“高电位,表示“-”低电位。
•3.电动势•(1)定义:电源将其他形式的能量转换成为电能本能称为电动势,长用之母E表示。
电董事在数值上等于电场力把单位正电荷从负极经电源内部运倒正极时所做的功。
•(2)电动势的方向:电东势的作用是使正电荷从低点为点移动到高电位点,使正电荷的电位能增加,所以规定电动势的真实方向是经电源内部指向点位升高的方向,这与电源端电压的真实方向相反,所以电动势的真实方向从负极指向正极。
•4.电功、电功率•(1)意义:单位时间内电场力所做的功的大小就是电功率,常用P表示。
•电功是指一段时间内电路所消耗的功称电功。
•(2)电功、电功率的表示方法和单位:•1)电功率:P=w/t=UI 单位是瓦特用W表示•2)电功:W=Pt 单位焦耳符号J二.电路的基本术语1.开路(1)开路:开路又叫断路。
也就是电源与负载构成的闭合回路,电源与负载处于断路状态。
(2)开路特点:1)未构成闭合电路电路中无电流,即I=02)开关两侧电压不同。
3)电源不向负载提供电功率,电路中无电功率的转换,又称电源的空载状态。
电工技术基础知识电工技术基础知识是电工从业人员必备的基本知识,它涵盖了电工行业的基本原理、常用电气设备和电路的基本知识等方面。
掌握这些基础知识,不仅可以提高电工工作的效率和质量,还可以保证电工作业的安全性。
本文将从电工行业的基本原理、常用电气设备和电路的基本知识等方面介绍电工技术的基础知识。
一、电工行业的基本原理电工行业的基本原理主要包括电学基础、电磁学基础和电动机基础等方面。
其中,电学基础是电工技术的基础,它包括电流、电压、电阻、电功率等基本概念的理解与应用。
电磁学基础则是电工技术的重要组成部分,它涉及电磁感应、电磁场、电磁波等方面的知识。
电动机基础是电工技术的核心内容,它包括电动机的工作原理、类型和性能参数等方面的知识。
掌握这些基本原理,可以帮助电工从业人员更好地理解和应用电工技术。
二、常用电气设备在电工行业中,常用的电气设备包括电缆、开关、插座、照明设备、电动机等。
电缆是电能传输的重要工具,它由导体、绝缘材料和护套等组成,用于电能的输送。
开关和插座是电路的控制和接口设备,用于控制电气设备的开关和连接。
照明设备是电工行业中常见的设备之一,包括灯具、灯泡等,用于提供照明。
电动机是电工行业的核心设备,它将电能转换为机械能,广泛应用于工业生产和家庭用电等领域。
熟悉这些常用电气设备的原理和使用方法,对于电工从业人员来说至关重要。
三、电路的基本知识电路是电工行业中常见的工作对象,掌握电路的基本知识对于电工从业人员来说非常重要。
电路的基本组成部分包括电源、负载和导线等。
电源是电路的能量来源,可以是电池、电网等。
负载是电路中消耗电能的部分,可以是灯泡、电动机等。
导线则是电路中的传输介质,用于将电能从电源传输到负载。
电路的基本类型包括串联电路、并联电路和混联电路等。
串联电路是将电器按照顺序连接起来的电路,电流通过每个电器时都会经过相同的电流。
并联电路是将电器按照并排连接起来的电路,电压在每个电器上都相同。
混联电路则是串联电路和并联电路的结合,既有串联又有并联。
电工电子技术基础知识点一、电工技术基础1. 电路基础- 电路定义:电流的路径,由电源、导线、负载和开关组成。
- 欧姆定律:电压(V)、电流(I)和电阻(R)之间的关系,V = I * R。
- 基本电路类型:串联电路、并联电路、混合电路。
2. 电源- 直流电源(DC):电压和电流方向恒定的电源。
- 交流电源(AC):电压和电流方向周期性变化的电源。
- 电池、发电机、变压器等都是常见的电源设备。
3. 导线与连接- 导线材料:铜、铝等,具有低电阻率。
- 导线规格:根据负载电流选择合适截面积的导线。
- 连接方式:焊接、压接、螺栓连接等。
4. 负载- 电阻性负载:如电热器、电阻器。
- 电容性负载:如电容器。
- 感性负载:如电动机、变压器。
5. 开关与控制- 开关类型:单刀单掷、单刀双掷、三刀双掷等。
- 控制元件:继电器、接触器、定时器等。
二、电子技术基础1. 电子元件- 被动元件:电阻器、电容器、电感器。
- 主动元件:二极管、晶体管、集成电路。
- 半导体材料:硅、锗等。
2. 数字电子基础- 数字信号:二进制信号,0和1表示低电平和高电平。
- 逻辑门:与门、或门、非门、异或门等。
- 触发器:RS触发器、D触发器、JK触发器等。
3. 模拟电子基础- 放大器:运算放大器、音频放大器、功率放大器。
- 振荡器:正弦波振荡器、方波振荡器。
- 滤波器:低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器。
4. 电子测量与测试- 测量仪器:万用表、示波器、信号发生器。
- 测试方法:电压测量、电流测量、电阻测量。
5. 电子电路设计- 电路原理图设计:使用绘图软件绘制电路图。
- PCB布局:电路板设计,包括元件布局和走线。
- 电路仿真:使用软件模拟电路工作情况。
三、安全与维护1. 电工安全- 遵守电气安全规范。
- 使用个人防护装备。
- 定期检查电气设备。
2. 电子设备维护- 清洁电路板和元件。
- 定期更换老化元件。
- 存储环境要求:防潮、防尘、防静电。
电工技术基础
电工技术基础是指电工领域中的基本原理、知识和技能。
以下是一些电工技术基础的重要内容:
1. 电路基础:了解电流、电压、电阻、功率等基本概念,掌握基本电路理论和电路分析方法。
2. 直流电路:学会使用电流表、电压表和欧姆表,了解电池、电源和直流电路的连接方法和特点。
3. 交流电路:了解交流电的特点,学会使用交流电源和交流电路的分析方法,掌握相量图和功率三角的使用。
4. 电路元件:了解常见的电路元件,如电阻、电容、电感等,学会使用它们进行电路设计和分析。
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5. 电路连接方式:了解串联、并联和混合连接方式的特点和计算方法,学会根据实际需求选择合适的电路连接方式。
6. 电路测量:学会使用万用表和示波器等仪器对电路进行测量,掌握测量方法和技巧。
7. 安全知识:了解电工工作中的安全注意事项,学会正确使用绝缘工具、个人防护装备和安全设备。
8. 电工图纸:学会阅读和绘制电工图纸,了解常见的电工符号和标准。
9. 电气安装:了解常见的电气设备和布线方法,学会进行电气安装和调试。
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10. 故障排除:学会对电路故障进行诊断和排除,掌握常见故障的解决方法。
以上是电工技术基础的一些主要内容,通过学习和实践,可以逐步掌握和提升电工技术水平。
3。
电工技术基础电工技术基础 1一、电流和电量1.电流电流是指电荷在导体内运动的电荷数量与单位时间的比值。
单位是安培(A),符号为I。
2.电量电量是指电荷通过某一面积的导体所带的电荷量,它是电流与时间的乘积。
单位是库仑(C)。
3.欧姆定律欧姆定律是指在一定范围内,电流I和电压U成比例。
电阻R是电压U和电流I的比值,公式为I=U/R。
二、电阻和电容1.电阻电阻是指导体对电流的阻碍程度,是电压和电流的比值。
单位是欧姆(Ω)。
2.电容电容是指导体中存储电荷的能力。
它是电荷Q与电压U的比值,公式为C=Q/U。
单位是法拉(F)。
3.瞬时电流和平均电流瞬时电流是指在某一瞬时的电流值。
平均电流是指在一定时段内电流值的平均值。
三、直流电路和交流电路1.直流电路直流电路是指电流方向不变的电路。
直流电源可以是电池、太阳能电池板、发电机等。
2.交流电路交流电路是指电流方向随时间改变的电路。
交流电源可以是发电机、变压器等。
四、电路的基本组成元件1.电源电源是提供电能的设备,例如电池、发电机、太阳能电池板等。
2.开关开关是电路的控制元件,它可以切断或接通电路。
3.电阻电阻用于限制电流的大小,在电路中扮演阻滞电流的角色。
4.电容电容储存电荷和电能,在电路中扮演存储电能的角色。
5.电感电感可以产生电磁感应,用于调制和解调信号。
五、电路的类型及其应用1.串联电路串联电路是逐个连接的电路,电流相同,电压分配。
串联电路可以用于分压电路。
2.并联电路并联电路是平行连接的电路,电压相同,电流分配。
并联电路可以用于分流电路。
3.混合电路混合电路是由串联电路和并联电路组合而成的复杂电路。
六、电工仪器的使用及维护1.万用表万用表是电学测试的必备工具,可以用来测量电压、电流和电阻等参数。
使用前应检查表头、电池、保险丝等部件是否正常。
2.示波器示波器可以显示电信号的波形和幅度,重要的测试仪器之一。
使用前应检查探头、屏幕等部件是否正常。
3.绝缘测试仪绝缘测试仪可以用来测试绝缘物质的绝缘性能。
第一部分电工技术基础模块一直流电路1、了解电工基本工具和安全用电常识;2、了解电路的基本组成及各部分的作用、电路的状态及特点;3、理解电路常用物理量的概念及其简单计算;4、理解电阻元件及参数,了解电阻与温度的关系,会进行电阻的测量;5、掌握欧姆定律及其计算;6、掌握电阻串、并联的连接方式及电路特点;7、掌握混联电路的等效电阻、电压、电流及电功率的计算;8、识别常用电工材料,会进行导线的连接;9、了解支路、节点、回路、网孔的定义;10、理解基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律;11、掌握支路电流法,会求解两个网孔电路;12、理解戴维宁定理,掌握电源向负载输出的功率。
第一节电工基本工具和安全用电常识一、电工基本工具1、试电笔⑴试电笔的种类及结构如图1-1-1所示。
图1-1-1⑵普通试电笔的电压测量范围:60V—500V,低于60V时试电笔的氖管可能不会发光,高于500V不能用普通试电笔来测量,否则容易造成人身触电。
⑶试电笔的使用:使用试电笔时,手指必须接触试电笔金属笔挂或试电笔顶部的金属螺钉,使电流由被测带电体经试电笔和人体与大地构成回路,只要被测带电体与大地之间的电压超过60V,氖管就会启辉发光,观察时应将氖管窗口背光面向操作者。
⑷试电笔作用有:①区别电压的高低:测试时可根据氖管发光的强弱来估计电压的高低;②区别相线与零线:在交流电路中,当电笔触及导线时,氖管发亮的即是相线,正常情况下,零线是不会使氖管发亮的;③区别直流电和交流电测交流电时,氖管的两个极同时发亮;测直流电时,氖管里的两个电极只有一个发亮;④区别直流电的正负极:测直流电时,若笔尖侧发亮,则笔尖所测为负极,否则,为正极。
⑤识别相线碰壳用电笔触及电动机、变压器等电气设备外壳,若氖管发亮,则说明该设备相线有碰壳现象。
如果壳体上有良好的接地装置,氖管就不会发亮了。
⑸使用试电笔时的注意事项①使用前,首先要检查试电笔里有无安全电阻,再直观检查试电笔是否损坏,有无受潮或进水,检查合格后才能使用。
电工技术基础知识1. 电工技术的概述电工技术是一门研究电力的产生、传输、分配和应用的技术学科。
它涉及到电的基本原理、电路组成和运行原理、电机和变压器的工作原理以及电工设备的维护和修理等方面。
电工技术的掌握对于电力行业的发展和电气设备的运行非常重要。
2. 电的基本概念电是一种物质不可分割的基本粒子。
它具有电荷,正电荷和负电荷相互作用形成电场,电场力可以作用于带电体上产生电流。
电流是电荷在导体中传输的过程,通常以符号I表示,单位是安培(A)。
3. 电路的组成和工作原理电路是由电源、导线、电阻、电容和电感等元件组成的闭合通路。
电流从电源正极经过导线流向负极,顺着电路中的元件产生不同的作用。
电阻用于限制电流的流动,电容用于储存电荷,电感用于产生电磁感应等。
4. 电机和变压器的工作原理电机是将电能转化为机械能的装置,根据不同的工作原理可分为直流电机和交流电机。
直流电机利用电流在磁场中受到力的作用而旋转;交流电机则通过电流改变方向产生旋转磁场来驱动转子旋转。
变压器是一种用于改变交流电压的装置。
它由两个或多个线圈(即绕组)共同构成,通过线圈之间的电磁感应作用实现电压的升降。
5. 电工设备的维护和修理电工设备维护和修理是电工技术的重要组成部分。
常见的维护和修理工作包括对电路的检修、故障排除、参数调整以及零部件的更换等。
维护和修理工作需要掌握基本的电工知识和操作技能,并遵守相关的安全规范和操作规程。
总结:电工技术基础知识涵盖了电的基本概念、电路的组成和工作原理、电机和变压器的工作原理以及电工设备的维护和修理等内容。
掌握这些基础知识对于从事电工相关的工作和领域非常重要。
在实际应用过程中,电工技术的灵活运用和准确把握才能确保电力系统的安全和稳定运行。
电工技术基础与技能第一篇:电工技术基础电工技术是现代工业和生活中必不可少的技能之一。
它涉及到电力系统、电动机、电子设备和控制系统等多个领域。
要想成为一名优秀的电工,必须具备扎实的电工技术基础。
首先,电工需要掌握基础的电学知识。
这包括电压、电流、电阻、电功率等概念和单位,以及欧姆定律、基尔霍夫定律、磁通量等基本电路理论。
只有掌握了这些基础知识,才能更深入地理解电路工作原理和故障排除方法。
其次,电工需要了解电力系统的构成和运行原理。
这包括发电机、变压器、配电系统等设备的工作原理和安装要求,以及电能质量问题和过载保护等方面的知识。
了解电力系统的运行原理可以帮助电工更好地进行维护和故障排除。
此外,电工需要了解电动机的结构和工作原理。
电动机是电工工作中最常见的设备之一,因此掌握其工作原理和调试方法对于电工非常重要。
电动机的故障排除需要熟练掌握电机测量方法和绝缘测试技术。
最后,电工还需要了解PLC和控制系统的原理和运行机制。
PLC是现代工业自动化的核心技术之一,掌握其工作原理和编程方法对电工非常重要。
同时,电工还需要了解各种传感器、执行器、变频器等控制设备的工作原理和调试方法。
综上所述,电工技术基础包括电学知识、电力系统、电动机和控制系统等多个领域,需要电工不断积累和学习。
只有具备扎实的技术基础,电工才能更好地应对各种电气设备的维护和故障排除工作。
第二篇:电工技能现代社会中,电力已经成为人们生活中非常重要的部分。
因此,电工技能也就显得异常重要。
电工除了掌握电工技术基础外,还需具备一定的实际操作能力和技能。
首先,电工需要具备安全操作意识。
电力系统的操作具有一定的风险,因此,电工必须时刻保持警惕,注意避免触电事故的发生。
同时,电工应该熟练掌握各种安全措施,如现场作业安全规定和基本的紧急处理程序等。
其次,电工应该掌握各种电器元器件的特点和使用方法。
不同的电器元件具有不同的特点和用途,电工应该了解它们的性能和使用方法,以便进行有效的检修和维护。
电工技术基础知识电工技术是现代工业和日常生活中不可或缺的技术之一,它涵盖了广泛的知识和技能,包括电路理论、电子元件、电气设备和系统的安装、维护以及故障诊断等。
电工技术基础知识是学习更高级电工技能的基础,以下是一些电工技术基础知识的要点:1. 电路的基本概念:电路是电流的路径,由电源、导线、开关、负载等组成。
电源提供电能,导线传输电流,开关控制电流的通断,负载消耗电能。
2. 电流、电压和电阻:电流是电荷的流动,通常用安培(A)表示;电压是电势差,用伏特(V)表示,它推动电流流动;电阻是阻碍电流流动的物理量,用欧姆(Ω)表示。
3. 欧姆定律:欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系,公式为V = IR,其中 V 代表电压,I 代表电流,R 代表电阻。
4. 串联和并联电路:在串联电路中,元件一个接一个地连接,电流在所有元件中相同;在并联电路中,元件两端并联连接,电压在所有元件中相同。
5. 功率和能量:功率是单位时间内消耗或转换的能量,用瓦特(W)表示;能量是做功的能力,用焦耳(J)表示。
6. 电磁学基础:电磁学是研究电与磁之间关系的科学,包括电磁感应、电磁波等概念。
7. 电子元件:常见的电子元件包括电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管等,它们在电子电路中扮演不同的角色。
8. 电气安全:电工在工作时必须遵守电气安全规程,包括使用合适的个人防护装备、正确操作电气设备、遵守安全操作程序等。
9. 电气测量:电工需要使用各种测量工具,如万用表、示波器、电流钳等,来测量电压、电流、电阻等参数。
10. 电气图纸:电气图纸是电工工作的重要工具,它包括电路图、布线图、设备布局图等,帮助电工理解和设计电气系统。
11. 电气设备和系统:电工技术还涉及到各种电气设备和系统的安装、调试和维护,如变压器、电机、控制系统等。
12. 故障诊断:电工需要具备故障诊断的技能,能够通过观察、测量和分析来确定电气系统的故障原因,并进行修复。
第一章电工技术基础第一节电路一、电路:用导线、电器、开关、电源等组成的电流电路。
1、电源:提供电能的装置。
如:干电池、蓄电池、发电机等。
2、负载:用电装置(把电能转化为其它形式能)。
3、开关:控制电路通断。
4、导线:传输电能。
5、电路图:用规定的元件符号表示电路连接情况的图。
二、电路状态通路:处处连通的电路。
开路:某处断开。
短路:电源未经过用电器,直接构成回路(严禁)。
上述状态一般可用万用表测量判断。
第二节基本物理量1、电流①概念:电荷定向运动形成电流。
②计算:I= q / t I-A q-c t-s③单位及换算:A、mA、uA;1A=103mA、1mA=103uA④电流方向:规定正电荷运动方向。
2、电压①作用:使电荷定向移动形成电流。
②单位:伏特(V)3、电能W=uq W=UIt单位:度(千瓦时)、焦1kwh=3.6×106J4、电功率电流1秒钟内所做的功。
P=w/ t=UI单位:瓦、千瓦、毫瓦1kw=103w,1w=103mw5、欧姆定律I=U/R(部分电路)①式中I-安、U-伏、R-欧②有I必定有U(超导物质除外)③有U 不一定有I第三节直流电路一、串联电路I=I1=I2=…=I nU=U1+U2+…U nR=R1+R2+…R n在串联电路中,电压与电阻成正比。
二、并联电路U=U1=U2=…=U nI=I1+I2+…+I n1/R=1/R1+1/R2+…+1/R n三、混联电路电路既不是单纯的串联也不是单纯的并联。
这种电路应先化简后再进行运算。
第四节交流电路一、交流电大小与方向均随时间变化的电流(电压)叫交流电。
二、交流电有三相交流电、单相交流电之分1、三相交流电:如高压电线路、三相电动机用电。
2、单相交流电:如家庭用电(市电)、220V(电压)、50HZ(频率)。
三、三相电的输送1、高压输电线路(1)升压成高压传送的目的: ①降低损耗 ②节省成本 ③方便架线等(2)常见高压有10万V 、几十万V 。
电工技术基础第一章电路模型及电路定律§1.1电路及基本物理量一、电路的组成及功能: 1.电路的组成:电路是为了某种需要而将某些电工设备或元件按一定方式组合起来的电流通路。
由电源、负载和中间环节3部分组成。
2.电路的主要功能:①进行能量的转换、传输和分配。
②实现信号的传递、存储和处理。
二、电流:的电流方向称为电流的参考方向。
如果求出的电流值为正,说明参考方向与实际方向一致,否则说明参考方向与实际方向相反。
三、电压、电位和电动势:1.电压:单位正电荷由a 点移至b 点电场力所做的功称为a 、b 点两点间的电压。
电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。
与电流方向的处理方法类似,可任选一方向为电压的参考方向。
例:当ua =3V ,ub = 2V 时u1 =1V , u2 =-1V最后求得的u 为正值,说明电压的实际方向与参考方向一致,否则说明两者相反。
对一个元件,电流参考方向和电压参考方向可以相互独立地任意确定,但为了方便起见,常常将其取为一致,称关联方向;如不一致,称非关联方向。
如果采用关联方向,在标示时标出一种即可。
如果采用非关联方向,则必须全部标示。
2.电位:单位正电荷由电路中某点移至参考点电场力所做的功,称为该点电位。
电路中a 、b 点两点间的电压等于a 、b 两点的电位差。
3.电动势:外力克服电场力把单位正电荷从电源的负极搬运到正极所做的功,称为电源的电动势。
电动势是衡量外力即非静电力做功能力的物理量。
电动势的实际方向与电压实际方向相反,规定为由负极指向正极。
四、电功率:电场力在单位时间内所做的功称为电功率,简称功率。
p >0时吸收功率,p <0时放出功率。
功率与电流、电压的关系: 关联方向时:p =ui 非关联方向时:p =-ui正值I负值(a)(b)+ u 1 -ab- u 2 +ab+ u -(a) 关联方向ab- u +(b) 非关联方向abba ab V V U -=例:求图示各元件的功率.(a )关联方向:P=UI=5×2=10W ,P>0,吸收10W 功率。
(b )关联方向,P=UI=5×(-2)=-10W ,P<0,产生10W 功率。
(c )非关联方向,P=-UI=-5×(-2)=10W ,P>0,吸收10W 功率。
例: I=1A ,U1=10V ,U2=6V ,U3=4V 。
求各元件功率,并分析电路的功率平衡关系。
解:元件A :非关联方向,P1=-U1I=-10×1=-10W ,P1>0,产生10W 功率,电源。
元件B :关联方向,P2=U2I=6×1=6W ,P2<0,吸收10W 功率,负载。
元件C :关联方向,P3=U3I =4×1=4W ,P3>0,吸收10W 功率,负载。
P1+P2+P3=-1=+6+4=0,功率平衡。
§1.2电路模型一、电路模型的概念:为了便于对电路进行分析计算,常常将实际电路元件理想化,也称模型化,即在一定条件下突出其主要的电磁性质,忽略次要的因素,用一个足以表征其主要特性的理想元件近似表示。
由理想电路元件所组成的电路,称为电路模型。
常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。
电路元件在电路中的作用或者说它的性质是用其端钮的电压、电流关系即伏安关系(V AR )来决定的。
1.电阻元件:电阻元件是一种消耗电能的元件。
● 伏安关系(欧姆定律):关联方向时:u =Ri ;非关联方向时:u =-Ri ● 功率:2.电感元件:是一种能够贮存磁场能量的元件,是实际电感器的理想化模型。
● 伏安关系:关联方向:非关联方向时:L称为电感元件的电感,单位是亨利(H)。
只有电感上的电流变化时,电感两端才有电压。
在直流电路中,电感上即使有电流通过,但u=0,相当于短路。
● 存储能量:+ U =5V -(a )(b )+ U =5V -(c )+ U =5V -U U 3+ U 2 - R i + u -3.电容元件:电容元件是一种能够贮存电场能量的元件,是实际电容器的理想化模型。
● 伏安关系:关联方向:非关联方向时: C 称为电容元件的电容,单位是法拉(F )。
只有电容上的电压变化时,电容两端才有电流。
在直流电路中,电容上即使有电压,但i=0,相当于开路,即 电容具有隔直作用。
● 存储能量:4.理想电源:(1)伏安关系:U=U S 端电压为Us ,与流过电压源的电流无关,由电源本身确定,电流任意,由外电路确定。
(2)特性曲线与符号:5.理想电流源:(1)伏安关系: i=iS 流过电流为is ,与电源两端电压无关,由电源本身确定,电压任意,由外电路确定。
(2)特性曲线与符号:三、实际电源的两种模型:● 实际电源的伏安特性:或可见一个实际电源可用两种电路模型表示:一种为电压源Us 和内阻Ro 串联,另一种为电流源Is 和内阻Ro 并联。
● 实际使用电源时,应注意以下3点:(1)实际电工技术中,实际电压源,简称电压源,常是指相对负载而言具有较小内阻的电压源;实际电流源,简称电流源,常是指相对于负载而言具有较大内阻的电流源;(2)实际电压源不允许短路由于一般电压源的R 0很小,短路电流将很大,会烧毁电源,这是不允许的。
平时,实际电压源不使用时应开路放臵,因电流为零,不消耗电源的电能; (3)实际电流源不允许开路处于空载状态。
空载时,电源内阻把电流源的能量消耗掉,而电源对外没送出电能。
平时,实际电流源不使用时,应短路放臵,因实际电流源的内阻R 0一般都很大,电流源被短路后,通过内阻的电流很小,损耗很小;而外电路上短路后电压为零, Us u+U s(b)电压源串联内阻的模型R(c)电流源并联内阻的模型I s I sU (a)实际电源的伏安特性o IR U U s -=不消耗电能。
§1.3电气设备的额定值及电路的工作状态 一、电气设备的额定值:额定值是制造厂为了使产品能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常容许值。
额定值有额定电压UN 与额定电流I N 或额定功率P N 。
必须注意的是,电气设备或元件的电压、电流和功率的实际值不一定等于它们的额定值。
二、电路的工作状态1、负载状态:U=IR U=U S -IR 0P=UI :电源输出的功率P=P S -△PP S =U S I :电源产生的功率 ΔP=I 2R 0:内阻消耗的功率2.空载状态:3.短路状态:例:设图示电路中的电源额定功率P N =22kW ,额定电压U N =220V ,内阻R 0=0.2Ω,R 为可调节的负载电阻。
求: (1)电源的额定电流I N ;(2)电源开路电压U 0C ; (3)电源在额定工作情况下的负载电阻R N ;(4)负载发生短路时的短路电流I SC 。
解:(1)电源的额定电流为:(2)电源开路电压为:(3)电源在额定状态时的负载电阻为:(4)短路电流为:+U d⎪⎭⎪⎬⎫====00S 0C P U U U I Ud U U A10022010223N N N =⨯==U P I V2401002.02200N N S 0C =⨯+=+==R I U U U Ω===2.2100220N N N I U R§1.4基尔霍夫定律1.支路:电路中两点之间通过同一电流的不分叉的一段电路称为支路。
2.节点:电路中3条或3条以上支路的联接点称为节点。
3.回路:电路中任一闭合的路径称为回路。
4.网孔:回路内部不含支路的称网孔。
图示电路有3条支路、两个节点、3个回路、两个网孔。
一、基尔霍夫电流定律(KCL ) ● 表述一:在任一瞬时,流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。
∑I 入=∑I 出(所有电流均为正。
) ● 表述二:在任一瞬时,通过任一节点电流的代数和恒等于零。
∑I=0(可假定流入节点的电流为正,流出节点的电流为负;也可以作相反的假定。
) 例:列出下图中各节点的KCL 方程解:取流入为正 节点a I1-I4-I6=0节点b I2+I4-I5=0 节点c I3+I5+I6=0 二、基尔霍夫电压定律(KVL )● 表述一:在任一瞬时,在任一回路上的电位升之和等于电位降之和。
∑U 升=∑U 降(所有电压均为正。
)● 表述二:在任一瞬时,沿任一回路电压的代数和恒等于零。
∑U=0(电压参考方向与回路绕行方向一致时取正号,相反时取负号。
)对于电阻电路,回路中电阻上电压降的代数和等于回路中的电压源电压的代数和。
在运用上式时,电流参考方向与回路绕行方向一致时IR 前取正号,相反时取负号;电压源电压方向与回路绕行方向一致时Us 前取负号,相反时取正号。
例:图示电路,已知U1=5V , U3=3V ,I=2A ,求U2、I2、R1、R2和U S 。
解:I2=U3÷2=3÷2=1.5A U2= U1-U3=5-3=2V R2=U2÷I2 =2÷1.5=1.33Ω I1=I -I2=2-1.5=0.5AR1=U1÷I1 =5÷0.5=10Ω U S = U +U1=2×3+5=11V例:图示电路,已知U S1=12V ,U S2=3V ,R1=3Ω,R2=9Ω,R3=10Ω,求Uab 。
解:由KCL I3= 0,I1=I2由KVL I1 R1 +I2 R2=U S1解得:§1.5电位的概念及计算一、电位的概念:电路中的某一点到参考点之间的电压,称作该点的电位。
电路中选定的参考点虽然一般并不与大地相联接,往往也称为A 12002.02400S SC ===R U IU S2U 2I 2+ U ab ab A 1931221S112=+=+==R R U I I 解得:由KVL 0S23322ab =-+-U R I R I U V 12310091S23322ab =+⨯-⨯=+-=U R I R I U 3“地”。
在电路图中,参考点用符号“⊥”表示。
二、电位的计算:选b 点为参考点: 选d 点为参考点:Va=Uab=10×6=60V Va=Uad= -6×5= -30V Vc=Ucb=140V Vb=Ubd= -90VVd=Udb=90V Vc=Ucb+Ubd=140-90=50V Ucd=Vc-Vd=140-90=50V Ucd=Vc-Vd=50V选用不同的参考点,各点电位的数值不同,但任意两点之间的电压不随参考点的改变而变化。
+US2第二章 直流电阻电路分析§2.1简单电路分析简单电路就是可以利用电阻串、并联方法进行分析的电路。
应用这种方法对电路进行分析时,先利用电阻串、并联公式求出该电路的总电阻,然后根据欧姆定律求出总电流,最后利用分压公式或分流公式计算出各个电阻的电压或电流。