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电工初学基础知识 1.电路的组成 电流通过的路径成为电路 电路主要有三部分组成：电源、负载、开关和连接导线。 电路由三部分组成： （1）电源：能将其它形式的能量转换成电能的设备 （2）负载：所有电器 （3）中间部分：控制及连接部分（如导线，开关等） * 一、电流 1、定义：电荷的定向移动形成电流。电流的大小叫电流强度。用I表示 2、电流是一个矢量既有大小又有方向 方向：正电荷运动的方向 大小：用电流强度来表示，电流强度是指单位时间 内通过导体横截 面的电荷量。电流强度习惯 上又常被简称为电流。 3、根据电流的大小和方向随时间变化情况，电流基本分类： 3.1.恒定电流——大小和方向都不随时间变化的电流，简称直流。 简写作“DC”，用“I”表示。 3.2.交变电流——在一个周期内，电流平均值为零的周期性变动电流称 为交变电流，简称交流，简写作“AC”。 * .电流的单位：安培（A）（国际单位制） 1安培表示1秒内通过截面的电荷量为1库仑。 常用单位还有千安kA,毫安mA,微安μA * 电阻 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. 2.电阻的单位是 “欧姆”,用字母 “R”表示. 3.电阻的计算方式为: 其中l为导体长度,s为截面积, ρ为材料电阻率,例如：铜ρ=0.017，铝ρ=0.028 * 电阻 根据电阻的大小，物质分为导体、半导体、绝缘体。 * 电压以及电位 电压的概念： 大家知道，要形成水流需要有一定的水压。于此相似，电路中要形成电流就要有电压。 。 * 电压的形成: 物体带电后具有一定的电位,在电路中任意两点之间的电位差,称为该两点的电压. 电压的方向: 一是高电位指向低电位;电压的方向由正极指向负极，二是电位随参考点不同而改变. 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 uV * 2.电位 电路中某点的电位实质是这一点与参考点之间的电压，或者说，电路某两点的电压等于这两点之间的电位差。 UAB＝VA-VB * 电位 电位的定义：在电路中任选一点为参考点，则某点到参考点的电压就叫做这一点（相对与参考点）的电位。 电位的表示：参考点在电路图中用符号“┷”表示。 （在工程技术中则选择大地、机壳等作为参考点） 电位与电压的关系 两点间的电压就是该两点电位之差，电压的实际方向是由高电位点指向低电位点，有时也将电压称为电压降。 * 2.1.3 电动势 图2.7 手电筒电路原理 * 电功、电功率 1．电做的功（简称电功）W=qU=UIt 平时所说用电多少“度”（KWh）即指电功 2．电功率 P=W/t=UIt/t=UI P=U2/R=I2R 单位：W（瓦特）灯泡40W即指电功率 3．电流通过导体时要发热，这种现象称为电流的热效应。 电流热效应Q=I2Rt * [例2-13] 有一220V、60W的电灯，接在220V的直流电源上，试求通过电灯的电流和电灯在220V电压下工作时的电阻。如果每晚用3h(小时)，问一个月消耗电能多少？ * 解： I=P/U=60/220=0.273A R=U/I=220/0.273=806? 电阻也可用下式计算： R=P/I2或R=U2/P。 一个月消耗的电能也就是所做的功为： W=Pt=60×3×30=0.06×90=5.4kW·h 可见，功的单位是kW·h，俗称“度”。常用的电度表就是测量电能的仪表。 * 额定值 电气设备在正常工作时对电流、电压和功率具有一定的限额，称为额定值。额定值利用名牌标出，例如：电动机、电冰箱、电视机的铭牌；也可直接在该产品上标出，例如：电灯泡、电阻等。如灯泡标有220V,40W，表明高灯泡在220V额定电压下工作时，消耗的额定功率40W。 * 2.4 电路工作状态 电路的工作状态 图2.22 直流电路 * （a)电源与负载构成闭合回路，电源处于有载工作状态，电路中有电流流过。 (b)当a、b两点间用导线相连时，称电阻R1被短路。a、 b间导线称为短路线，短路线中的电流叫短路电流。 注:短路可分为有用短路和故障短路，故障短路往往会造成电路中电流过大，使电路无法正常工作，严重的会产生事故。 * (c)开关S断开或电路中某处断开，切断的电路中没有电流流过，此时的电路称为开路。开路又叫断路，断开的两点间的电压称为开路电压。 注：