第一章--电工基础知识

电工基础知识
电工进网作业考试——序
• 取得低压类电工进网作业许可证的，可以从 事0.4kV以下电压等级电气安装、检修、运行 等低压作业； • 取得高压类电工进网作业许可证的，可以从 事所有电压等级电气安装、检修、运行等作 业。 • 取得特种类电工进网作业许可证的，可以在 受电装置或者送电装置上从事电气试验、二 次安装调试、电缆作业等特种作业。
电工进网作业考试序电工基础知识电路理论和电磁理论是电子工程的两大基础理论电子工程的所有分支学科均是在此基础上发展起来的电源电机控制电子学通信以及电子仪器等许多分支都是基于电路理论而发展形成的因此电路理论基础课是电子工程专业最重要的课任何职业训练都需要付出刻苦的努力电工学也是一样学习知识的最好方法是阅读思考和操巩固知识的方法是复习思考和实践
直线电流的磁场
第二节：电与磁
一、磁现象 3、通电导体产生的磁场
电工基础知识
环形电流的磁场
等效
第二节：电与磁
二、磁场的基本物理量 1、磁感应强度
电工基础知识
磁感应强度：在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线， 所受电磁力F与电流I和导线长度L的乘积IL的比值称为该 处的磁感应强度，用B表示，即
F B= Il
不同的媒介质对磁场的影响不同，影响的程度与媒介质 的导磁性能有关。 磁导率：是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量，用μ 表示，其单位为H/m。 由实验测得真空中的磁导率μ 0=4π×10-7H/m，为一常数。 任一物质的磁导率与真空的磁导率的比值称作相对磁导 率，用 μr 表示，即：
第一节：直流电路
二、电流与电流密度
电工基础知识
2、电流密度
电流：当电流在导体截面上均匀分布时，电流强度与导 体截面的比，称为电流密度，用J表示。

第一章电工基础知识第一节电路的基本概念1、电路电路就是电流通过的路径。

电路是由电源、负载、连接导线和开关组成。

图1-1为简单手电筒电路，其中干电池为电源、灯泡为负载，用连接导线将电源、开关、负载连接成电路。

在实际用中通常按国家统一规定的图形符号表示电路图。

如图1-2所示就是图1-1手电筒电路图。

电路通常有三种状态（1）通路：电路中的开关闭合，负载（电路）中有电流通过，这种状态一般称为正常工作状态。

（2）开路：也称为断路，是指电路中某处断开或电路中开关打开，负载（电路）中无电流通过。

（3）短路：电源两端的导线由于某种事故，而直接相连，使负载中无电流通过。

短路时，电源向导线提供的电源比正常时大几十至几百倍，因而不允许短路。

2、电流与电流强度在电路中，把电荷的定向运动叫做电流。

规定：以正电荷移动的方向作为电流的正方向。

在闭合电路中，电流的方向为：电流从电源正极流出，通过导线、开关流入负载后回到电源的负极。

电流分成直流和交流电源两大类：直流电流：是指电流的方向不随时间变化的电流，如图1-3所示交流电流：是指电流的大小和方向和方向随时间作周期性变化。

如图1-4最常见的是正弦交流电。

电流强度：由于电流所产生的效果具有不同的程度，这样就形成电流强度的概念。

电流强度也简称为电流，它是用在单位时间内通过导体横截面的电量多少来度量的。

QI=t式中I-表示电流强度，单位：安培（A）。

Q-表示t时间内，通守导体横截面电荷电量，单位：库仑（C）。

T-表示时间，单位：秒（s）。

在国际单位制中，电流强度的单位是安培，（A），简称安。

计算微小电流时以毫安（mA）或微安（μA）为单位，它们的关系是：1A=103mA 1mA=103μA3、电压与电动势（1）电压图1-5A和B表示负载两端，电流的方向由A流向B，负载灯泡发光，说明电流通过灯线时产生热和发光。

为了表示电流强度与做功的本领，引入一物理量—电压（电位差）U AB：WU AB=QQ-由A端移动到B端的电荷电量，单位：库仑。

dw P dt
设元件的电压和电流为关联参考方向
得功率计算式： p=ui
要注意：如果元件的电压和电流为非关联参 考方向，则功率应该取负值。 其计算公式应为： p =－ u i 根据以上计算及定义，如果p＞ 0表示元件吸 收功率，元件是负载；如果 p＜0表示元件产生功 率，元件是电源。
二、 电路模型

【能力目标】 1、具有分析电路一般问题和计算电路基本物理量的 能力； 2、学会发现问题、探究问题和解决问题的方法，会 应用电路理论解决生产、生活中的实际问题。 【技能目标】 1、掌握常用电工仪表（万用表、电流表、兆欧表、 电能表和功率表等）的使用方法； 2、掌握电流、电压、电位的测量方法，能对测量的 数据进行分析； 2、具有识读实验电路原理图、并根据电路图搭接电 路和对各点电参数测试的能力。

。
R



2、电感元件 电感元件是反映电流产生磁场、存储磁场能量 这一物理现象的电路元件，是一种储能元件。 1 2 其存储的磁场能量为： WL Li 2 电路符号如图1-13所示。当电流i变化时，磁场也随 之变化，并在线圈中产生自感电动势eL。根据法拉 第电磁感应定律，当电压、电流为关联参考方向时， 如图1-13所示。 di 电感的自感电动势为： eL L

(一）电路模型的概念 常常将实际元件理想化(也称模型化)。 由理想电路元件组成的电路，称为电路模 型。理想电路元件(此后理想两字略去)主要 有电阻元件、电感元件、电容元件、理想 电压源、理想电流源等。前3种元件不产生 能量，称为无源元件，后两种元件是电路 中提供能量的元件，称为有源元件。


如图1-3 所示的手电筒电路， 其电路模型如图1-12所示。 干电池是电 源元件，其参数为电动势E 和内电阻R0；灯泡是电阻 元件，其参数为电阻R；筒 体是连接干电池和灯泡的 中间环节(还包括开关)，其 电阻值微少忽略不计。

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。