《电工基础》进网电工--培训教材.ppt

全国进网电工（特种类电缆专业）   电工基础模块 第一章 电 工 基 础 第一节 直流电路及基本物理量 一、电路 电流的通路称为电路，直流电源构成的电路称直流电路，图1—1所示为手电筒简单直流电路。电路是由电源、负载、连接导线及开关四个基本部分组成。图1-1 手电筒简单电路 二、电路的组成和作用 1. 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 2.按基本功能分两大类 A 电能的产生、传输与转换电路。 (1) 电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 　 (2)负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 (4) 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 B 信号的产生、传递和处理 三、电流 电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向)，其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)，用符号I或 i(t)表示，讨论一般电流时可用符号i。 设在 ?t = t2－t1时间内，通过导体横截面的电荷量为 ?q = q2－q1，则在 ?t时间内的电流强度可用数学公式表示为 式中，?t为很小的时间间隔，时间的国际单位制为秒(s)，电量 ?q的国际单位制为库仑(C)。电流(t)的国际单位制为安培(A)。 常用的电流单位还有毫安mA、微安 ?A、千安kA等，它们与安培的换算关系为 1 mA = 10-3A； 1 ?A = 10-6 A； 1 kA = 103 A 1、直流电流 如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流(Direct Current)，记为DC或dc，直流电流要用大写字母I表示。 2、交流电流 如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流(Alternating current)，记为AC或ac，交流电流的瞬时值要用小写字母i表示。 3、电流密度 流过导体单位截面积的电流叫电流密度，用 J表示，单位是安/平方毫米（A/mm） 即 J=I/S ? —制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆 · 米(? · m) ； l—绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米(m)； S —绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米(m2) ； R —电阻值，国际单位制为欧姆(?)。 经常用的电阻单位还有千欧(k?)、兆欧(M?)，它们与 ? 的换算关系为 1 k? = 103 ?； 1 M? = 106 ? 2、电导 电阻的倒数称为电导，导体的电阻越大电导就越小。电导是表示材料导电能力的参数，用G表示。电导的单位是西门子，用S表示 G=1/R 如果设任一电阻元件在温度t1时的电阻值为R1，当温度升高到t2时电阻值为R2，则该电阻在t1 ~ t2温度范围内的(平均)温度系数为 如果R2 R1，则 ? 0，将R称为正温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而增大；如果R2 R1，则 ? 0，将R称为负温度系数电阻，即电阻值随着温度的升高而减小。显然 ? 的绝对值越大，表明电阻受温度的影响也越大。 R2 = R1[1 ? ?(t2－t1)] 五、电动势与电压 1、电动势 电动势是电源力做功，把正电荷从电源低电位端经电源的内部移到高电位端，将其他形式的能量转换成电能，维持电源电流连续性。用电动势来衡量电源力对电荷做功的能力，用e或E表示。 W-----外力（非静电力）移动电荷所做的功，j Q------被移动的电荷量，C. 实际方向：从低电位指向高电位 2、电压 电压是电场力做功，把正电荷从电源高电位端移到低电位端，将电能转换成其他形式的能量。用电压来衡量电场力对电荷做功的能力，用u或U表示。 实际方向：从高电位指向低电位（所以又叫电压降） 六、欧姆定律 1.部分电