绪论《建筑电工学(第2版)》教学课件

XC
1 2π f
C
直流：XC 交流：f
， 电容C视为开路
XC
所以电容C具有隔直通交的作用
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21
第四节、RLC串联电路
（二）视在功率 S 电路中总电压与总电流有效值的乘积。
SU II2ZU 2 R 单位：V·A
注： SN＝UN IN 称为发电机、变压器等供电设备的容量，可用来 衡量发电机、变压器可能提供的最大有功功率。
IU R
Q0.24I2Rt
（4）基尔霍夫定律
I 0
U0
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10
3、直流电路
（1）直流电路的概念
+
R3
R1
US
-
R4
R2
（2）串联电路
I I1 I2 ....
U U1 U2 U3 ..... (a R R1 R2 R3 ..... )
（3）并联电路
I I1 I 2 I 3 ... U U 1 U 2 ... 1 1 1 1 ... R R1 R2 R3
（4）混联电路
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11
可编辑课件
12
4、交流电路
（1）直流电量:不随时间变化的电压和电流的统称。
U（I） Us
O
I
+ Us
+
U
t
_
R
_
（2）交流电量（或称正弦交流电）：随时间按正弦规律做周期性变化的电压 和电流的统称。
u（i） O
t
+ us _
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i
+
u
_
R
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（3）正弦交流电的数学表达式和三要素
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41

实验报告撰写要求
实验报告应包括以下内容：实验名称 、实验目的、实验原理、实验步骤、 实验数据记录与处理、实验结果分析 与讨论等。
实验报告应字迹工整、图表清晰、数 据准确、分析合理。同时，应反映学 生的独立思考和创新能力。
08 课程总结与展望
课程重点内容回顾
电工学基本概念和原理
包括电流、电压、电阻、电容、电感等基本概念，以及欧姆定律、基 尔霍夫定律等基本原理。
培养电气工程师
电工学是电气工程师的基 本学科，对于培养电气工 程师具有重要意义。
课程目标与要求
课程目标：掌握电工学的基本理论、基本知识和基本技 能，培养分析问题和解决问题的能力，为从事电气工程 及相关领域的工作打下基础。 1. 掌握电路的基本理论和分析方法；
3. 了解电气技术的发展趋势和前沿领域；
电机应用
变压器应用
电机广泛应用于工业、交通、家用电器等 领域，如机床、风扇、压缩机、电动车等 。
变压器在电力系统中发挥着重要作用，用 于升降电压以满足不同设备的电压需求， 同时实现电能的远距离传输。
节能环保
智能化发展
随着节能环保意识的提高，电机与变压器 的能效标准不断提升，高效节能型电机与 变压器得到广泛应用。
要求
学生应认真预习实验内容，明确实验 目的和要求；实验中应仔细观察现象 ，如实记录数据；实验后应认真分析 实验结果，撰写实验报告。
实验内容与步骤
内容
包括电路基本元件的识别与测量 、简单电路的连接与测试、基本 电工仪表的使用等。
步骤
学生应按照实验指导书的要求， 逐步完成实验内容，注意实验安 全和操作规范。
节能环保技术的应用
随着环保意识的不断提高，电工学将在节能环保技术方面 发挥重要作用，如节能型电气设备、环保型电力电子器件 等的研发和应用。

是有外力克服电场力做了功，电路发出功率，也可以说电
路吸收了负功率。
必须注意关联参考方向及各数值的正、负号的含义
。
电工基础
第二节
2. 电能
电路的基本物理量
单位时间内电路吸收或释放的电能为该电路的功率p,
那么在t0-t1时间内电路转换的电能为w，有
W
t1 t0
pdt
直流时， p为常量，则
W P(t1 t0 )
电工基础
第三节
３.伏安特性曲线
电阻元件和欧姆定律
元件的伏安特性还可通过伏安特性曲线进行描述。
图1-１１ 线性电阻元件及其伏安特 性
电工基础
第三节
电阻元件和欧姆定律
４. 电阻元件的分类
1）线性电阻：若电阻R值与其工作电压或电流无关，则 称其为线性电阻元件 。其伏安特性曲线是一条通过原 点的直线。
2）非线性电阻：如果电阻的
式为
dw p dt
直流电路中，功率与电流、电压均不随时间变化，上式可写 成
P =U I
电工基础
第二节
（1）p＞ 0
电路的基本物理量
一段电路在u 、 i 关联参考方向下，若 说明这段电路上电压和电流的实际方向是一致的，
正电荷在电场力作用下做了功，电路吸收了功率；
（ 2 ） p＜ 0
则这段电路上电压和电流的实际方向不一致，一定
客观存在的实际方向，称为实际方向。
（2）参考方向：参考方向是人们任意选定的一个方向。
（3）应用： 可任意选定一个参考方向，并由参考方向和电 压或电流值的正、负来反映该电压或电流的实际方向。 参考方向一经选定，在分析电路的过程中就不再变动。
电工基础
第二节

谢谢聆听
研究对象
电工学主要研究电路、电磁场、电机 、电力电子、自动控制等方面的理论 和技术，涉及电能的生产、传输、分 配、转换和应用。
电工学的发展历程
01
早期发展阶段
从18世纪中期到19世纪中期，电工学处于萌芽和初步发 展阶段，主要研究静电、电流磁效应等基础问题。
03
02
中期发展阶段
19世纪中期到20世纪中期，电工学进入快速发展阶段， 交流电的应用、电机的发明和电力工业的发展推动了电 工学的进步。
节能措施
探讨工业用电中的节能技术和方法， 如电机系统节能、照明系统节能、热 工设备节能等，以提高能源利用效率 和降低生产成本。
交通用电安全与节能措施
交通用电安全
介绍交通领域用电安全的重要性，分析交通信号灯、电动汽车充电桩等交通设施可能存 在的安全隐患，并提供相应的安全保障措施。
节能措施
探讨交通领域中的节能技术和方法，如发展新能源汽车、优化交通信号灯控制系统、推 广智能交通系统等，以降低交通领域的能源消耗和减少碳排放。
现代发展阶段
20世纪中期至今，电工学不断向深度和广度发展，涵盖 了电力电子、自动控制、计算机技术等众多领域。
电工学的研究方法
理论分析方法
01
通过建立数学模型和理论分析，揭示电磁现象的本质和规律。
实验研究方法
02
通过实验手段验证理论分析结果，探索新的电磁现象和应用技
术。
工程实践方法
03
将理论分析和实验研究成
断开电源
在保障自身安全的前提下 ，首先切断火灾现场的电 源。
使用灭火器材
根据火势大小选择合适的 灭火器材进行灭火，注意 不要使用水或泡沫灭火器 扑救电气火灾。

控制电机的应用
控制电机通常由定子和转子组成，定子上 安装有控制绕组，转子上安装有导电条或 永磁体。
控制电机广泛应用于各种自动化控制系统 ，如数控机床、机器人、自动生产线等。
常用低压电器
常用低压电器定义
常用低压电器是指用于低压配电系统中的各种控 制开关、保护装置和调节装置等。
常用低压电器的基本结构
常用低压电器通常由触点系统、操作机构、保护 装置等部分组成。
电子设备的设计、制造和应用 需要电工学的支持。
控制技术
各种自动化控制系统和智能控 制系统的设计和应用需要电工 学的支持。
电力工业
发电、输电、配电和用电等各 个环节都涉及到电工学的知识。
通信与信息处理
通信系统的传输、交换和终端 设备的设计和应用需要电工学 的知识。
新能源技术
太阳能、风能等新能源的开发 和利用需要电工学的支持。
交流电机定义
交流电机是一种将交流电能转 换为机械能的装置，其工作原
理基于交流电的电磁效应。
交流电机分类
根据电源相数的不同，交流电机 可分为单相和三相两大类，其中 三相交流电机应用最为广泛。
交流电机的基本结构
交流电机主要由定子和转子两 部分组成，定子上嵌有励磁线 圈，转子上安装有导电条。
交流电机的应用
电工学绪论ppt课件
• 电工学简介 • 电工基础知识 • 电路元件与电路分析 • 交流电与交流电路 • 电机与控制 • 安全用电与电工测量
01
电工学简介
电工学定义
定义
电工学是研究电磁现象及其应用 规律的学科，主要研究电能的产 生、传输、分配、转换和利用等 方面的基本规律及其应用。
学科特点
电工学涉及广泛的应用领域，包 括电力、电子、控制、通信和信 息处理等方面，是一门综合性、 应用性很强的学科。

电流与电压的相位关系 给电容器通入交流电会产生充放 电现象，电流总是超前于电压90º 电角，如图所示。
电流与电压的数值关系 由数学分析可知电流I电压U、角 频率ω、电容 C的关系为
I UcC
或
I
Uc Uc 1 Xc C
Xc称为容抗，它与电流成反比，单位也为Ω。式(1—20) 既为纯电容电路的欧姆定律。在工频时，容抗为
(2)电流与电压的数值关系 由数学分析可知，
2 2 U UR UL 2 IZ IR IX L I R2 X L 2 2
式中 ——阻抗(Ω)。 式(1—23)是电阻、电感串联电路的欧姆定律表示式， 表明电流的大小与电压成正比，与阻抗成反比。 (3)功率关系 1)瞬时功率 瞬时功率p = ui，即将各瞬时的电流和电压相 乘而得到的瞬时功率。由图1—11b瞬时功率曲线可知，其功 率有正负之分，“正”表明负载电阻消耗电能及电感线圈从 电源吸取电能变为磁场能，“负”表明负载将磁场能返还给 电源。而且，各周期中正负不相等，正大负小，故瞬时功率 平均值不为零。
建筑电气技术
第一章 建筑电气基础知识 第一节 电路的组成 一、电路的作用及其组成
电路由电源、中间环节和负载组成。中间环节指导 线、各种控制设备、保护设备、电缆等；电源指发电机或 变压器等；负载指各种用电设备。所以，电路是由一些元 件和设备组合起来为了完成某种功能的整体。 在电力及一般用电系统中，电路起着传输、分配和 转换电能的作用。发电厂的发电机组把水的位能、煤的热 能、原子的核能等转换成电能，经过升压后用高压输电线 路把电能送到用电地区，再把电压降下来，供用户负载使 用。
二、正弦交流电的表示方法 正弦交流电的表示方法有三角函数表示法、正弦曲线 表示法、极坐标表示法和相量表示法等。相量表示法的 特点是便于分析问题，所以本节只介绍定性分析用的相 量表示法。因交流电的大小需要有一个确定的数来表示 才方便，因此提出有效值的概念。

电梯工业又取得巨大发展。产量连 续多年成倍增长，产品质量和、整 机性能明显提高。
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第2 版）
第6章 电梯的电气控制
为了进一步推动电梯工业的发 展，我国又新颁布了一批具有国际 水平的电梯制造标准，各制造厂家 已开始用新的标准去更新、设计电 梯产品的主要零部件，电梯工业蓬 勃发展的局面已经形成。
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第2 版）
第6章 电梯的电气控制
尽管电梯和汽车在运行工作过程中有许多不同 的地方，但仍有许多共同之处，其中乘客电梯的运行 工作情况类似公共汽车，在起点站和终点站之间往返 运行，在运行方向前方的停靠站上有顺向的指令信号 时，电梯到站能自动平层停靠开门接乘客。而载货电 梯的运行工作情况则类似卡车，执行任务为一次性的， 司机或乘用人员控制电梯上下运行是一次只能下达一 个指令任务，当一个指令任务完成后才能下达另一个 指令任务。在执行任务的过程中，从一个层站出发到 另一个层站时，假若中间层站出现顺向指令信号，一 般都不能自动停靠，所以载货电梯的自动化程度比乘 客电梯低。
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第2 版）
第6章 电梯的电气控制
• 新中国成立以后，先后在上海、 天津、沈阳、西安、北京、广州等 地建立了电梯建造厂，使我国的电 梯工业从无到有，从安装维修到制 造，从小到大的发展起来。
• 我国从20世纪50年代就开始批 量生产电梯，用我们自己生产的电 梯产品装备了人民大会堂、北京饭 店等政府机关和国家宾馆。
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感应器与隔磁 板安装示意图
1-平层装置 2-永磁感应器 3-隔磁板 4-支架 5-导轨 6一接线软管 7一轿顶

6
本章要求:
1.了解电路模型及理想电路元件的意义； 2.理解电压与电流参考方向的意义；掌握电源
与负载的判别。 3. 理解电路的基本定律并能正确应用； 4. 了解电源的有载工作、开路与短路状态，
理解电功率和额定值的意义； 5. 掌握分析与计算电路中各点电位的方法。
7
§1.1 电路的基本概念
一、电路的组成和作用
负载：将电能转换成非电能的装置，或消耗电能的装置。 例如：电动机、电炉、灯
中间环节：连接电源和负载的部分，起传输和分
配电能的作用。例如：输电线路
9
二、 电路模型
I
电 池
灯 泡
+ E
_
+
RU
_
电源
负载
理想电路元件：在一定条件下，突出其主要电磁性能，
忽略次要因素，将实际电路元件理想化
（模型化）。
主要有电阻、电感、电容元件、电源元件。
在电路中任选一节点，设其电位为零（用 标记）， 此点称为参考点。其它各节点对参考点的电压，便是
该节点的电位。记为：“VX”（注意：电位为单下标）。
a
a
1 b 5A
a 点电位： Va = 5V
1
b 5A
b 点电位： Vb = -53V5
注意：电位和电压的区别
某点电位值是相对的，参考点选得不同， 电路中其它各点的电位也将随之改变；
1.1.3/7 图1.1.9中，哪些元件吸收功率，哪些元件提供 功率，并求出吸收与提供的功率大小。
20
§1.2 电路元件
二端元件： 电阻 电感 电容 电压源 电流源
一、电阻元件 R :（单位：、k、M ）
1. 线性电阻:电阻值与它所通过的电流 和所施加 的电 压无关。即电阻值固定不变. 也可以说满足欧姆定 律的电阻为线性电阻.

参考书目
秦曾煌 主编《电工学》上下册，
刘明 主编新编电工学(电工技术)题解
Principles and Applications Of
Electrical Engineering Giorgio,Rizzoni.
《电工学》是大学工科各专业必设的技术基础课
当今世界上，人们衣食住行的基本生活条件
• • 试课） 大学工科各专业的技术基础课 电工理论是在实验基础上发展起来的一门 学科 本课程具有理论与实践紧密结合的特点 是后续专业课程及以后从事工业技术的必 要基础
• •
古代发现的电磁现象 “慈石招铁”、“琥珀拾芥” 《韩非子》和《论衡》中的“司南” ——指南针 18～19世纪电磁理论与技术的快速发展 1875年库仑定律 1820年奥斯忒及安培各自揭示的电磁作用 1826年发现的欧姆定律 1831年总结出的电磁感应定律 1834年制造了世界第一台电动机 1873年麦克斯韦完善了电磁理论……
现代一切科学技术的发展与工农业生产
都离不开电工及电子技术的支撑
绪 论
电能的应用及其与生产发展的关系
第一次工业革命由蒸汽机的发明而引发 ——越来越广泛的机械化大大提高了 工农业的生产效率 第二次工业革命由电动机的发明而引发 ——越来越广泛的电气化进一步推动 人类文明的发展，极大地改变着 物质生活和精神生活的条件
•
• • •
电子计算机 的 发展概况
• 1943年英国制造了一台电子计算机 • 1946年美国的ENIAC成为世界公认的电子 计算机 • 1974年微型计算机（微处理器）问世 • 1980年起美国Intel公司推出通用型单片机 以及个人计算 的 目的、任务和学习方法 论 • 《电工学》课程是必修课（学院规定为考
绪 论 • 工业生产中电力机械的动力设备

第一章 直流电路
电阻的单位为欧姆（Ω），比较大的单位还有千欧（kΩ）, 兆欧（MΩ）。
1kΩ=1000Ω 1MΩ=1000kΩ
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体
的材料，长度(L)和横截面积(S)，可按下式计算。
R L
S
第一章 直流电路
电阻率的大小反映了物体的导电能力。电阻率小、容易 导电的物体称为导体; 电阻率大、不容易导电的物体称为绝缘 体; 导电能力介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体。
《电工学》课件
第一章 直流电路
在道路上连续不断的、同一行驶 方向的汽车行列，被称为车流， 供汽车行驶的、到达某目的地的
专用道路被称为车道 。
由灯泡、电线、电池组成的， 传输能量给灯泡使其发亮的导 电回路被称为电路，在电路中 电荷的定向运动形成电流。
第一章 直流电路
一、电路的组成及作用 二、电流 三、电压、电位和电动势 四、电阻
第一章 直流电路
目录
第一节 电路及基本物理量
实验与实训1 验电笔与万用表的使用
第二节 欧姆定律 第三节 电功与电功率 第四节 电阻的串联、并联和混联 第五节 基尔霍夫定律
第一章 直流电路
第一节 电路及基本物理量
１．了解电路的组成及三种状态。 ２．了解电流是如何产生的。 ３．理解电压、电位和电动势的概念。 ４．了解电阻的特性。
一、电功
1．电功的概念
电流所做的功，简称电功。用字母W表示。
电流做功，将电能转 换为光能和热能。
电流做功，将电能转 换为机械能。
第一章 直流电路
2．电功的大小 实验表明，电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的
电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积，即

1 电路保护
2 接地系统
电路保护的重要性和方法， 如断路器和保险丝。
建筑电气系统中的接地系 统和保护。
3 人身安全
设计安全电路以保护人身 安全的原则。
2 电容的作用
电容在电路中的作用，以 及常见的电容器类型。
3 电感的作用
电感在电路中的作用，以 及常见的电感器类型。
电路和电路图
1 电路的定义
什么是电路，以及它的基本组成部分。
2 电路图的作用
电路图的作用和优势，并介绍常用的电路图符号。
3 串联和并联电路
串联和并联电路的定义和特点。
安全电路设计原则
《建筑电气基础知识》 PPT课件
这个课件将为您介绍建筑电气基础知识，包括电流、电压、电阻、电容、电 感、电路、安全设计、照明、通风、能源管理等内容。
建筑电气基础概述
1 引言
电气系统在建筑中的重要 性和应用领域。
2 构成要素
电气系统的组成部分和各 自的作用。
3 规范和标准
建筑电气系统所需遵循的 相关规范和标准。
3 交流电和直流电的比较
交流电和直流电的优缺点和适用场景。
O hm 's Law
1 欧姆定律
欧姆定律的定义和公式，以及它在电路分析中的应用。
2 电阻、电流和电压的关系
欧姆定律如何描述电阻、电流和电压之间的关系。
3 应用举例
通过实例演示欧姆定律在电路中的应用。
电阻、电容和电感
1 电阻的作用
电阻在电路中的作用，以 及常见什么，以及它在电 路中的作用。
2 电流的概念
电流是什么，以及它在电 路中的作用。
3 电流和电阻的关系
欧姆定律以及它如何描述 电流和电阻之间的关系。

第6章
工厂供电与安全用电
小结
1．电力系统是由发电厂、变电所、高低压输配 电线路及用电设备组成的整体,其运行由中心调度所 科学调度管理，能极大地提高供用电的可靠性和经 济性。工厂供电系统常采用放射式供电，其低压系 统采用三相四线制。
2．根据人体触电时受伤害的情况不同，触电分为 电击和电伤两种。通常所说的触电事故基本上是指 电击而言。电击伤害的严重程度与通过人体电流的 大小、频率、持续时间、途径以及人体的健康状况 有关。
4．安全用电的各项措施贯穿在电气设备的设计、 安装、运行和检修等各个环节中，要了解常 用的安全用电常识和触电急救措施。
人体触电的形式有单相触电和两相触电两种。在
中性点接地的电源系统中，最常发发生Байду номын сангаас是单相触 电。
3．为了防止触电，电气设备在正常情况下不带 电的金属部分如金属外壳必须采取保护接地或保护接 零的措施。在中性点不接地的三相电源系统中，应采 用保护接地；在1000V以下中性点接地的三相四线制 供电系统中，应采用保护接零。必须注意，在同一系 统中不允许一部分设备采用保护接地，而另一部分设 备采用保护接零的混合接法。

• 工作原理也与接触器类似。
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第2 版）
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1-铁心 2-旋转棱角 3-释放弹簧 4-调节螺母 5--衔铁 6-动触点 7-静触点 8-非磁性垫片 9-线圈
普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第2 版）
• 无触点电器
电器通断的执行功能不是由触点结构
来实现，而是根据开关元件输出信号 的高低电平来实现。
• 混合式电器
有触点和无触点结合的电器。
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第2 版）
在执行通断任务的转换过程中， 引入转换深度的概念
式中：
h R DK R JT
• 欠电流继电器----释放整定值：（0.1~0.2）Ie，利用 其常开触点切断控制电路。欠电流继电器只有直流 产品。
电
流
继 电
I > KI KI
器
符
KI
号
过电流继电器
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I< KI KI
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• 1一衔铁 • 2一铁心
• 3一吸引线圈
衔铁沿棱角转动的 拍合式铁心
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衔铁沿轴转动的 拍合式铁心
双E型直动式铁心
普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第2 版）
二、电磁吸力与吸力特性
Page:版）
触点按其结构形式
a. b-桥式触点
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c.--指形触点
普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第2 版）