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电能计量(三岗)专业基础知识(1-7)、专业知识(8-11章)课件
第一篇 电工基础知识第一章 直流电路 第一节 直流电路 一、电流 1、定义: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。 2、大小:单位时间内通过导体截面的电量。 I=Q/t =C/s 3、方向:正电荷的移动方向。 4、单位:KA、A、mA 1KA=1000A 1A=1000mA 二、电位和电压 1、电位:单位正电荷在电场中移动,电场力所作的功。 2、电位的单位:V(伏特) 3、参考点:在电场中电位等于零的点。电位高于零点位的点,电位为正;电位低于零点位的点,电位为负。系统中常以大地作为参考点。 4、电压:电场中任意两点的电压,等于该两点的电位差。 5、电压的单位:KV、 V、mV 6、电压的方向:高电位指向低电位点。(电压降低的方向) 7、与参考点的关系:电位与参考点的选择有关;电压与参考点的选择无关。 8、电压与电位的关系 Uab=ψa- ψb 三、电势 1、电势 外力将单位正电荷从负极移到正极所做的功。 2、单位 伏,V 3、方向 负极指向正极,与电压相反 4、与电压的关系 大小相等、方向相反 第二节 欧姆定律 一、电路元件和导体的电阻 1、电路的基本元件 1)有源元件:电池、发电机 2)无源元件:电阻、电感、电容 2、电阻和电阻率 1)电阻(R):在电场力的作用下,电流在导体中流动时所受的阻力。 2)单位:MΩ、KΩ、Ω 1MΩ=1000000Ω 1KΩ=1000Ω 3)电阻的大小:R=ρL/S 与导体的长度和横截面有关。 4)电阻率ρ:与材料性质有关,电阻率越小,导电性能越好。 5)电阻率单位: Ωmm2/m 6)电阻与温度的关系:温度升高,导体中分子运动加快,电子与分子碰撞机会增多,导致导体的电阻增大。 二、外电路欧姆定律 元件上的电压与电流的参考方向一致 在一段电路中,流过电阻R的电流I与电阻两端的电压U成正比,与这段电路的电阻成反比 I=U/R U=RI R=U/I 三、电能和功率 1、电能(W) 电流通过导体时所做的功 W=UIt=RI2t=U2t/R 单位:焦耳(J)电能单位(kWh) 1kWh=3.6×106J 2、功率(P) 单位时间内电流所做的功。 单位:kW、W 1kW=1000W 功率的表达式: P=A/t=UI=RI2=U2/R 四、全电路欧姆定律 在一个闭合电路中,电流与电源的电势E成正比,与电路中电源的内阻r和外电阻R之和成反比。 I=E/(R+R0) 五、电路的三种工作状态 1、空载状态 开关K断开,负载电流I为o,电源不向外电路提供能量。 2、负载状态 开关K闭合,有电流,发电机向负载传送能量 3、短路状态 负载电阻被短接时 特点:短路电流很大; 短路两点的电压为o 第三节 电路的计算 一、简单电路的计算 1、电阻的串联 等效电阻 R=R1+R2+R3 分压公式 U1=R1U/R U2=R2U/R U3=R3U/R 电压与电阻成正比 2、电阻的并联 等效电阻 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 两个电阻的并联 R=R1R2/(R1+R2) 分流公式:通过各支路电流与其电阻成反比 即I1/I2=R2/R1。 3、混联电路 分析计算混联电路的方法: 1)应用电阻的串联、并联逐步简化电路,求出电路的等效电阻。 2)由电路的等效电阻和总电压,根据欧姆定律求电路的总电流。 3)根据欧姆定律以及分压、分流规律由总电流求各支路的电流和电压。 二、基尔霍夫定律 1、节点:电路中三条及三条以上电路的连接点 2、支路:两个节点之间的电路元件。 3、回路:由数条支路所够成的闭合电路。 4、基尔霍夫第一定律(KCL) 流入节点的电流代数和为零。即∑I=0 或流入节点的电流等于流出节点的电流。 即∑I入= ∑I出 如图所示:I6+I5-I4=0 或 I6+I5 = I4 I3=-2.5A I4=1A 特殊情况:对封闭曲面也适用(广义节点) 5、基尔霍夫第二定律(KVL) 在闭合回路中,所有电压的代数和为零。 即∑U=0 或在闭合回路中电压升等于电压降 即∑U升= ∑U降 U1+U2-U3-U4=0 U1+U2 = U3+U4 三、电流源、电压源及其变换 1、电压源:实际电源的一种模型。 E=U+rI 若内阻为零,理想电压源:E=U,其电流由外电路决定。 2、电流源:实际电源的一种模型。Is=U/r+I 若内阻为无穷大,理想电流源: Is=
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