第一章 电工理论基础

电工基础一至二章理论基础《电工基础一至二章理论基础》1.电路：电流通过的路径。

（主要由电源，负载，连接导线和控制设备等构成。

）2.电路中最基本物理量：电压，电流，电动势和功率。

3.电路模型：用理想元件及其女团替代实际电路中的电器设备和器件。

4.在分析电路时，必须标出电流，电压，电动势的参考方向，否则对电路的分析运算无意义。

5.电流的参照方向可以任一假设，但是电流的实际方向时客观存在的。

（选取参照方向后，电流值为也已，则表示参照方向与实际方向相同；电流值为负，则表示所选参照方向与实际方向恰好相反。

）6.电位：电路中的一点与电位参考点之间的“电位差”（即电压），称之为该点的电位。

（若确定一点路中的电位，首先选出“电位参考点”）7.电路中的“电位参考点”可以任一挑选出，但是同一电路中就可以选一个参考点，且参考点确认后，电路中各点电位只有一个数值称作“电位单值性。

8.当电路中所选的参考点变化时，各点电位值也相应变化，但是电路中两点之间的的电压不变。

9.电动势：非静电力把单位正电荷从电源的负极移近负极所搞的功。

10.电动势的方向：从电源的负极指向正极，即从低电位指向高电位，表示电位的上升。

11.电压和电流挑选出一致的方向称作“关联参照方向“，反之为”非关联参照方向“。

12.关联参考方向：指流过元件的电流参考方向是从元件的高电位指向低电位端，即是关联参考方向，反之为非关联参考方向。

13.电压源就是理想电压源的缩写（电压源不仅就是电池发电机之类，还可以由电子线路同时实现。

）电压源提供不变的电压，至于通过电压源的电流是多少，要取决于外接电路。

14.电流源就是理想电流源的缩写，向外输入恒定电流，至于电流源两端电压时多少，也依赖于外电路。

15.电压的实际方向与电流的实际方向总是一致的。

（在关联参考方向下，电压时正值，电流一定是正值；在非关联参考方向下，电压，电流一个是正值，另一个必定时负值。

）16支路----------电路中至少有一个电路元件且通过同一电流的路径称之为“支路“。

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。

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。

电工全套基础知识（1）电工全套基础知识(1)目录第一章基础知识4第一节基本概念4第二节电气常用颜色7一、依导线颜色标志电路时7二、依电路选择导线颜色时8第二章低压知识9第一节低压电器标准及功能9一、低压电器的标准10二、几种低压电器的功能10第二节低压电器结构11一、低压断路器11二、塑壳式断路器13第三章高压知识20第一节基本元器件20一、空气断路器20二、六氟化硫断路器20三、真空断路器23第二节变电站综合自动化系统28一、概述28二、DCAP2002运行环境36三、变电站站控层监控系统的特点及组网方案36四、出厂调试38第三节高压电器操作术语38第四节高压电器设备上工作的一般规定40 一、变（配）电所的值班工作40二、高压设备的巡视42三、倒闸操作42四、“两火一地”供电系统的工作43第五节高压开关设备反事故技术措施43一、基本措施43二、预防开关灭弧室烧损及爆炸44三、预防套管、支持瓷瓶及绝缘提升杆闪烙及爆炸45四、预防开关拒分、拒合、误动等操作故障46五、预防直流操作电源故障引起的开关拒动及烧损事故47六、预预液压机构漏油及慢分事故48七、防止开关进水受潮48八、预防机械损伤49第四章电动机50第一节交流异步电动机50一、概述50二、安装前的准备及安装52三、调试55四、运行及维护56五、常见故障58六、电机温升说明58第二节直流电机59一、概述59二、电机的起运、安装及校正60三、使用说明61四、维护说明64五、主要故障与排除措施66第五章检修维护68第一节低压电器常见故障及维修68一、触头的故障及维修68二、电磁机构的故障及维修70三、继电器常见故障的检修71第二节三相电动机故障判断及维修74一、看74二、听75三、闻76四、摸76第三节高压检修安全操作程序76第四节配电变压器损坏原因及分析78一、雷击。

78二、长期过负荷。

78三、套管脏污导致套管闪络。

78四、受潮。

79五、缺油。

第一章电工基础知识1.1 电力系统概述电力是工农业生产、国防及民用建筑中的主要动力，在现代社会中得到了广泛的应用。

对于从事建筑工程的技术人员了解如何安全可靠地获得电力资源，合理、经济地利用国家的电力资源是十分必要的。

1.1.1 电力系统在电力系统中，如果每个发电厂孤立地向用户供电，其可靠性不高。

如当某个电厂发生故障或停机检修时，该地区将被迫停电，因此为了提高供电的安全性、可靠性、连续性、运行的经济性，并提高设备的利用率，减少整个地区的总备用容量，常将许多的发电厂、电力网和电力用户连成一个整体。

这里由发电厂、电力网和电力用户组成的统一整体称为电力系统。

典型电力系统示意图如图1.1.1所示。

图1.1.1　电力系统示意图1．发电厂发电厂是将一次能源（如水力、火力、风力、原子能等）转换成二次能源（电能）的场所。

我国目前主要以火力和水力发电为主，近年来在原子能发电能力上也有很大提高，相继建成了广东大亚湾、浙江秦山等核电站。

2．电力网电力网是电力系统的有机组成部分，它包括变电所、配电所及各种电压等级的电力线路。

变电所与配电所是为了实现电能的经济输送和满足用电设备对供电质量的要求，需要对发电机的端电压进行多次变换。

变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所，可分为升压变电所和降压变电所两大类。

配电所不具有电压变换能力。

电力线路是输送电能的通道。

由于发电厂与电能用户相距较远，所以要用各种不同电压等级的电力线路将发电厂、变电所与电能用户之间联系起来，使电能输送到用户。

一般将发电厂生产的电能直接分配给用户或由降压变电所分配给用户的10kV及以下的电力线路称为配电线路，而把电压在35kV及以上的高压电力线路称为送电线路。

3．电力用户电力用户也称电力负荷。

在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电力用户。

电力用户按其用途可分为：动力用电设备、工艺用电设备、电热用电设备、照明用电设备等，它们分别将电能转换为机械能、热能和光能等不同形式，适应生产和生活的需要。

一 .电工学根底知识1. 直流电路电路电路的定义: 就是电流通过的途径电路的组成: 电路由电源、负载、导线、开关组成 内电路: 负载、导线、开关 外电路: 电源内部的一段电路 负载: 全部电器电源: 能将其它形式的能量转换成电能的设备根本物理量1.2.1 电流1.2.1.1 电流的形成: 导体中的自由电子在电场力的作用下作有规则的定向运动就形成电流.1.2.1.2 电流具备的条件: 一是有电位差,二是电路肯定要闭合.1.2.1.3 电流强度: 电流的大小用电流强度来表示,基数值等于单位时间内通过导体截面的电荷量,计算公式为tQ I =其中Q 为电荷量(库仑); t 为时间(秒/s); I 为电流强度1.2.1.4 电流强度的单位有: 千安(KA)、安(A)、毫安(mA) 、微安(uA)1KA = 103A 1A = 103mA 1mA = 103uA1.2.1.5 直流电流(恒定电流)的大小和方向不随时间的变化而变化,用大写字母 “I 〞表示,简称直流电.1.2.2 电压1.2.2.1 电压的形成: 物体带电后具有肯定的电位,在电路中任意两点之间的电位差,称为该两点的电压.1.2.2.2 电压的方向: 一是高电位指向低电位; 二是电位随参考点不同而改变.1.2.2.3 电压的单位是 “伏特〞,用字母 “U 〞表示.常用单位有: 千伏(KV) 、伏(V)、毫伏(mV) 、微伏(uV)1KV = 103V 1V = 103 mV 1mV = 103 uV1.2.3 电动势1.2.3.1 电动势的定义: 一个电源能够使电流连续不断沿电路流动,就是因为它能使电路两端维持肯定的电位差.这种电路两端产生和维持电位差的能力就叫电源电动势. 1.2.3.2 电动势的单位是 “伏〞,用字母 “E 〞表示.计算公式为 QA E =(该公式说明电源将其它形式的能转化成电能的能力)其中A 为外力所作的功,Q 为电荷量,E 为电动势.1.2.3.3 电源内电动势的方向: 由低电位移向高电位1.2.4 电阻1.2.4.1 电阻的定义: 自由电子在物体中移动受到其它电子的阻碍,对于这种导电所表现的能力就叫电阻.1.2.4.2 电阻的单位是 “欧姆〞,用字母 “R 〞表示. 1.2.4.3 电阻的计算方法为: sl R ρ= 其中l 为导体长度,s 为截面积,ρ为材料电阻率 铜ρρ欧姆定律1.3.1 欧姆定律是表示电压、电流、电阻三者关系的根本定律.1.3.2 局部电路欧姆定律: 电路中通过电阻的电流，与电阻两端所加的电压成正比,与电阻成反比,称为局部欧姆定律.计算公式为 RU I =IUR =U = IR 1.3.3 全电路欧姆定律: 在闭合电路中(包含电源),电路中的电流与电源的电动势成正比,与电路中负载电阻及电源内阻之和成反比,称全电路欧姆定律.计算公式为 0r R EI +=其中R 为外电阻,r 0为内电阻,E 为电动势电路的连接(串连、并连、混连) 1.4.1 串联电路 1.4.1.1 电阻串联将电阻首尾依次相连,但电流只有一条通路的连接方法. 1.4.1.2 电路串联的特点为电流与总电流相等,即I = I 1 = I 2 = I 3…总电压等于各电阻上电压之和,即 U = U 1 + U 2 + U 3… 总电阻等于负载电阻之和,即 R = R 1 + R 2 + R 3…各电阻上电压降之比等于其电阻比,即2121R R U U =, 3131R R U U =, … 1.4.1.3电源串联: 将前一个电源的负极和后一个电源的正极依次连接起来.E = E 1 + E 2 + E 3 +…+ E n r 0 = r 01 + r 02 + r 03 +…+ r 0n1.4.2 并联电路 1.4.2.1 电阻的并联: 将电路中假设干个电阻并列连接起来的接法,称为电阻并联.1.4.2.2 并联电路的特点: 各电阻两端的电压均相等,即U 1 = U 2 = U 3 = …= U n ; 电路的总电流等于电路中各支路电流之总和,即I = I 1 + I 2 + I 3 + … + I n ; 电路总电阻R 的倒数等于各支路电阻倒数之和,即nR R R R R 1...1111321++++=.并联负载愈多,总电阻愈小,供应电流愈大,负荷愈重.1.4.2.3 通过各支路的电流与各自电阻成反比,即2121R R I I =1.4.2.4电源的并联：把全部电源的正极连接起来作为电源的正极，把全部电源的负极连接起来作为电源的负极，然后接到电路中，称为电源并联．1.4.2.5并联电源的条件：一是电源的电势相等；二是每个电源的内电阻相同．1.4.2.6 并联电源的特点：能获得较大的电流，即外电路的电流等于流过各电源的电流之和．1.4.3 混联电路 1.4.3.1 定义: 电路中即有元件的串联又有元件的并联称为混联电路 1.4.3.2 混联电路的计算: 先求出各元件串联和并联的电阻值,再计算电路的点电阻值;由电路总电阻值和电路的端电压,依据欧姆定律计算出电路的总电流;依据元件串联的分压关系和元件并联的分流关系,逐渐推算出各局部的电流和电压.电功和电功率 电功电流所作的功叫做电功,用符号 “Ａ〞表示.电功的大小与电路中的电流、电压及通电时间成正比,计算公式为 Ａ = U ＩT =Ｉ2RT 电功及电能量的单位名称是焦耳,用符号 “ＪＪ 电功率电流在单位时间内所作的功叫电功率,用符号 “P 〞表示.计算公式为RU R I UI t A P 22====电功率单位名称为 “瓦〞或 “千瓦〞,用符号 “W 〞或 “KW 〞表示;也可称 “马力.电流的热效应、短路 电流的热效应定义: 电流通过导体时,由于自由电子的碰撞,电能不断的转变为热能.这种电流通过导体时会发生热的现象,称为电流的热效应.电与热的转化关系其计算公式为 t RU W RT I Q 22=== 其中Q 为导体产生的热量,W 为消耗的电能.短路定义: 电源通向负载的两根导线,不以过负载而相互直接接通.该现象称之为短路.短路分析: 电阻(R) 变小,电流(I)加大,用公式表示为 0r R EI +=短路的危害: 温度升高,烧毁设备,发生火灾;产生很大的动力,烧毁电源,电网破裂.保护措施: 安装自动开关;安装熔断器.2. 交流电路;单相交流电路定义: 所谓交流电即指其电动势、电压及电流的大小和方向都随时间按肯定规律作周期性的变化,又叫正磁交流电.单相交流电的产生: 线圈在磁场中运动旋转,旋转方向切割磁力线,产生感应电动势.单相交流发电机: 只有一个线圈在磁场中运动旋转,电路里只能产生一个交变电动势,叫单相交流发电机.由单相交流发电机发出的电简称为单相交流电.交流电与直流电的比较: 输送方便、使用平安，价格廉价。

2019至2020 学年第一学期教师授课教案类别：授课专业班级：课程：《电工基础》第一章电路基础知识开课时间：总课时：40学时使用教材：授课教师：教研室：主要教学步聚与内容教学过程设计时间分配一、课堂组织二、安全理念讲解电工必须接受安全教育、掌握电工基本的安全知识，然后方可参加电工的实际操作。

凡没有参加过安全教育、不懂得电工安全知识的学员，是不允许参加电工实习操作的。

三、新课导入：电是一种自然现象，是一种能量，自然界的闪电就是电的一种现象。

电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥力和吸引力的一种属性。

它是自然界四种基本相互作用之一。

电或电荷有两种：我们把一种叫做正电、另一种叫做负电。

通过实验我们发现带电物体同性相斥、异性相吸，其吸引力或排斥力遵从库仑定律。

电是个一般术语，包括了许多种由于电荷的存在或移动而产生的现象。

这其中有许多很容易观察到的现象，像闪电、静电等等，还有一些比较生疏的概念，像电磁场、电磁感应等等。

第一章电路基础知识§1-1 电流和电压一、电路1.电路及其组成电路：电流流通的路径。

电路的组成：电源、开关、负载和导线。

2.电路图：用电气符号描述电路连接情况的图，称电路原理导入新课讲授举例2分3分5分25分图，简称电路图。

3.电路的功能：1）进行能量的转换、传输和分配。

电能的传输示意图2）实现信息的传递和处理。

扩音机电路示意图课堂讨论：电路与电路图的结构及作用二、电流1．电流的形成：电荷的定向移动形成电流，移动的电荷又称载流子。

2．电流的方向：习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方画图示范讲授10分15分发电机升压变压器降压变压器用电设备输电线放大器1放大器2放大器3话筒主要教学步聚与内容教学过程设计时间分配一、课堂组织二、安全理念讲解三、授课内容：第一章电路基础知识§1-3 欧姆定律讲述电动势、电压、电流与电阻关系。

一、部分电路欧姆定律只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路。

第一章 电路的基本概念和基本定律本章是学习电工技术的理论基础，介绍了电路的基本概念和基本定律：主要包括电压、电流的参考方向、电路元件、电路模型、基尔霍夫定律和欧姆定律、功率和电位的计算等。

主要内容： 1．电路的基本概念（1）电路：电流流通的路径，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成的系统。

（2）电路的组成：电源、中间环节、负载。

（3）电路的作用：①电能的传输及转换；②信号的传递及处理。

2．电路元件及电路模型（1）电路元件：分为独立电源和受控电源两类。

①无源元件：电阻、电感、电容元件。

②有源元件：分为独立电源和受控电源两类。

（2）电路模型：由理想电路元件所组成反映实际电路主要特性的电路。

它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。

采用电路模型来分析电路，不仅使计算过程大为简化，而且能更清晰地反映该电路的物理本质。

（3）电源模型的等效变换①电压源及电阻串联的电路在一定条件下可以转化为电流源及电阻并联的电路，两种电源之间的等效变换条件为：0R I U S S =或0R U I SS =②当两种电源互相变换之后，除电源本身之外的其它外电路，其电压和电流均保持及变换前完全相同，功率也保持不变。

3．电路的基本物理量、电流和电压的参考方向以及参考电位 （1）电路的基本物理量包括：电流、电压、电位以及电功率等。

（2）电流和电压的参考方向：为了进行电路分析和计算，引入参考方向的概念。

电流和电压的参考方向是人为任意规定的电流、电压的正方向。

当按参考方向来分析电路时，得出的电流、电压值可能为正，也可能为负。

正值表示所设电流、电压的参考方向及实际方向一致，负值则表示两者相反。

当一个元件或一段电路上的电流、电压参考方向一致时，称它们为关联参考方向。

一般来说，参考方向的假设完全可以是任意的。

但应注意：一个电路一旦假设了参考方向，在电路的整个分析过程中就不允许再作改动。

（3）参考电位：人为规定的电路种的零电位点。